Принцип действия газового редуктора на автомобиле

Принцип действия газового редуктора на автомобиле

Каждый элемент газобаллонного оборудования выполняет определённую функцию. От слаженности всей системы зависит расход горючего, работа двигателя транспортного средства в общем. Ключевая роль в этой сложной схеме отводится газовому редуктору.

Как работает газовый редуктор, почему так важно поддерживать его в идеальном рабочем состоянии? Ответы на эти вопросы помогут автовладельцам ориентироваться в выборе данного устройства и вовремя распознавать неполадки ГБО.

Что такое газовый редуктор?

Принцип работы газового редуктора в бытовых баллонах с газом, в магистральной сети газопровода, где требуется корректировка давления, в ГБО автомобилей, аналогичный. Этот прибор предназначен для снижения давления газового топлива и поддержания этого давления на оптимальном уровне.

Если устройство не будет справляться со своими функциями, безопасность и работоспособность газовой системы будет под угрозой.

Во всех случаях задача одна: сделать так, чтобы давление газа всегда было на заданном рабочем уровне.

Чтобы понять принцип работы, прибор можно условно поделить на последовательно соединённые зоны, разделённые клапанами. Самый главный из них, разгрузочный, дополнительно выполняет функцию дозатора впрыска. В устройстве присутствует испаритель, а также канал холостого хода.

На заметку! В инновационных комплектах ГБО 5-й и 6-й генераций установка редуктора не требуется: впрыск газа происходит в жидком состоянии.

По какому принципу работает прибор?

Температура тосола должна подняться до 40. Работа газового редуктора возможна только после хорошего прогрева машины. Как работает газовый редуктор на авто?

1. Жидкий газ из резервуара поступает в фильтр и очищается. Там он и находится, пока электромагнитный клапан в закрытом виде.
2. Затем горючее проходит через седло клапана 1-й ступени и превращается в пар. Мембрана под его давлением оттягивает коромысло клапана, он опускается на седло и поток газа останавливается. Так получают рабочее давление 0,4 атм. Корректируется оно пружинным механизмом.
3. Автомобильное газовое топливо продвигается дальше, на седло клапана 2-й ступени. Затем через выпускной штуцер топливо идёт к мотору.

На холостом ходу

Подача топлива во 2-ю ступень регулируется нагрузкой клапана. Вращение регулировочного винта идёт через пружинный механизм. Эластичная мембрана «застывает» в равновесии. В данном случае разрежение от ДВС на холостом ходу компенсируется нагрузкой пружинного механизма. Это и есть принцип работы редуктора ГБО на холостых оборотах.

Что происходит после открытия заслонки?

Дроссельная заслонка открывается и происходит процесс эжекции. Мембранная пластина 2-й ступени отклоняется пропорционально нагрузке, которую испытывает мотор. Она тянет коромысло клапана, открывая седло и увеличивая интенсивность подачи горючего. Такие действия автоматически увеличивают обороты мотора.

Принципы работы редукторов в различных генерациях ГБО

Несмотря на то, что принцип работы редуктора ГБО 1, 2, 3 и 4 поколений подчинён единой задаче, комплектация прибора варьируется в зависимости от поколения. Методы запирания разгрузочного отсека и настройка тоже отличаются.

Редуктор 1-го поколения

В 1-м поколении стоял вакуумный прибор механического типа. Мембранная пластина отзывалась на разрежение во впускном коллекторе, к которому была протянута дополнительная магистраль. Когда мотор заводился, карбюратор начинал втягивать горючее, давление опускалось, вакуумный клапан раскрывал путь горючему. Двигатель глушился, давление приходило в норму и вход топлива блокировался. Регулировался прибор просто: механическим вращением винта жадности. Это основные отличия в принципах действия газового редуктора 1-го и 2-го поколений.

Редуктор 2-го поколения

Принцип работы газового редуктора 2 поколения эволюционировал. Теперь это не вакуумный, электронный прибор. Важное добавление: он оснащён электромагнитным впускным клапаном, управляемым от силового блока. Это обеспечивало автоматическую реакцию прибора на запуск мотора авто. Электроклапан подаёт газ, ориентируясь на импульсы от датчика кислорода. Это главное достоинство устройства электронного типа, так как у старых карбюраторных двигателей не всегда достаточно вакуума, чтобы работала мембрана.

Редуктор 3-го и 4-го генераций

В 3-й и 4-й генерации ГБО данный прибор по конструкции упрощён. Часть опций передана коллектору. Отпала потребность в большом количестве мембранных перегородок. Для разделённой системы впрыска хватает 2 ступени и одного электроклапана.

Число датчиков стало большим по количеству. Добавилось сложное по конструкции фильтрующее устройство, обеспечивающее очистку газа.

Механизм настраивать стало удобнее. Электронный блок управления подключается к ноутбуку. Запускается специальная программа, которая проводит настройку и диагностику. Хорошо поддаются регулировке приборы от брендов Томасетто и Ловато.

Принцип работы газового редуктора ГБО нужно учитывать при выборе данного устройства. Обращать внимание, к какой генерации он относится, есть ли на нём пыле- и влагозащита. Мощностные характеристики должны быть с запасом. А вот габариты при этом должны соответствовать площади, которое можно отвести на устройство в подкапотном пространстве.

Газовый редуктор Ловато: классика ГБО

Газовый редуктор Томасетто АТ-07: доверие к классике

Газовый редуктор KME Silver: стабильное давление газа без потери мощности

Как устроен редуктор газобаллонного оборудования и как его подобрать для автомобиля

Одним из основных узлов газобаллонной системы на автомобиле является редуктор ГБО. От его выбора, а также дальнейшей эксплуатации зависит правильная и стабильная работа двигателя авто, с наименьшими показателями расхода газа.

Устройство редуктора ГБО

Оборудование разделяют на следующие виды:

1. Вакуумные – совместимы с карбюраторными моторами, подходят к системам газобаллонного оборудования 1—2 поколения.
2. Электронные модели применяют для второго, третьего, а также четвертого поколений ГБО, в машинах с карбюратором и инжектором.

Металлический корпус механизма состоит из нескольких ступеней (камер) с каналами, их количество зависит от производителя, а также модификации оборудования. Чаще всего данные устройства выполнены в двухступенчатом или одноступенчатом варианте, бывают с тремя ступенями. Работают с пропан-бутановой смесью или метаном.

Так вакуумный двухкамерный редуктор ГБО 2 поколения (он же 1 поколения) содержит:

• Отверстие для входной магистрали и штуцер подачи газа;
• Переходники для входа/выхода подогревающей жидкости в изолированную полость;
• Мембрана с пружиной;
• Клапан редукционной (испарительной) ступени;
• Диафрагма чувствительности, клапан второй камеры;
• Винты регулировки;
• Электроклапан для принудительной подачи газа;
• Дренажное отверстие для слива конденсата;
• Штуцер вакуума (разгрузочного устройства).

Электронный редуктор ГБО 4 поколения (как 2-го и 3-го) состоит:

• Вход/подача топлива;
• Уголки для подвода/отвода подогревающей жидкости;
• Электромагнитный газовый клапан (на некоторых моделях ставится выносной);
• Встроенный фильтр грубой очистки топлива (бывает не во всех устройствах);
• Мембрана с пружиной и клапан испарительной ступени;
• Диафрагма чувствительности, клапан второй камеры (двухступенчатый вариант);
• Винты регулировки (применимо ко 2 поколению);
• Клапан аварийного сброса газа; редуктора (терморезистор).

Принцип работы

Основной функцией редуктора-испарителя (вариант с пропановым топливом) является понижение давления газовой смеси, поступающей из баллона в сжиженной фазе под давлением 16 атм., до рабочего (1-2 атм.). Её перевод в газообразное состояние путём подогрева от охлаждающей жидкости ДВС и подачу/дозировку к камерам сгорания мотора.

Ключевая причина, по которой устройство выходит из строя – износ мембран. Поэтому, прежде чем переводить работу мотора на газ, его сначала прогревают на бензине.

Работа вакуумного редуктора-испарителя

Сжиженный газ, поступая из баллона через мультиклапан к редуктору, преодолевает усилие клапана, на который давит пружина мембраны первой ступени. Далее газовая смесь расширяется, нагреваясь от циркуляции тосола/антифриза в теплообменной полости, чем воздействует на мембрану, которая перемещает коромысло, прижимая резиновый клапан, к седлу перекрывая подачу топлива.

Затем газ в парообразном состоянии следует во вторую камеру, отпирая клапан, откуда поступает к двигателю. Этот цикл осуществляется на заведённом моторе, из-за разряжения в подающей на карбюратор магистрали, способом эжекции (высасывания) газа. В случае прекращения работы ДВС, по аналогии с первой ступенью, газовая смесь, заполняя пространство, давит на диафрагму, запирая клапан, прекращает поступление топлива.

Принудительная подача газа происходит для обогащения топливной смеси при пуске двигателя, из салона авто, нажатием кнопки управления газовым оборудованием.

Для обеспечения пожарной безопасности при заглушенном ДВС, срабатывает разгрузочное устройство, которое состоит из пружины с толкателем, подпирающим коромысло клапана второй ступени, отсекая подачу газа. При пуске двигателя диафрагма устройства, под действием разряжения от впускного коллектора через трубку и штуцер на редукторе, пересиливает упругость пружины, тем самым прекращает препятствовать перемещению коромысла клапана.

Работа электронного механизма

Такие устройства наиболее эффективны и экономичны. Кардинальных отличий в принципе действия газового испарителя ГБО 2 поколения с электроуправлением и вакуумного 1 поколения нет. За исключением того, что в первом варианте подача газа осуществляется с участием электромагнитного клапана.

А вот принцип работы редуктора ГБО 4 поколения, а также его управление во многом отличаются из-за отсутствия второй камеры. В машинах с таким оборудованием подача газового топлива происходит распределённым впрыском на каждый цилиндр. Такой подход требует поддержания стабильного давления в редукторе ГБО 4 поколения (1-1.4 атмосфер зависит от ДВС авто). Управляется механизм контроллером газовой системы, который принимает сигналы от ряда датчиков.

При достижении рабочей температуры редуктора ГБО 40-60°C (настраивается с помощью программного обеспечения), сигнал с температурного датчика устройства поступает на ЭБУ оборудования. На основании чего блок управления автоматически переводит топливную систему с бензина на газовую смесь, путём подачи импульса к катушке электроклапана, который дозирует жидкую фазу газа в полость, где при нагреве она переходит в парообразную форму, далее поступая к форсункам.

Для регулировки оборудования на холостом ходу и аварийного сброса топлива во всасывающий коллектор, к штуцеру механизма подводится вакуумная трубка от впускного тракта двигателя.

Как правильно выбрать редуктор ГБО

Автомобильный рынок предлагает газовое оборудование различных производителей. При выборе подходящей модели редуктора необходимо уделять внимание не только цене и внешнему виду изделия. Большое значение имеют технические, эксплуатационные характеристики продукции.

Какое лучше устройство подобрать под конкретную машину, может посоветовать только опытный установщик, но он не всегда даст правильную рекомендацию в погоне за наживой.

Стоит лишь помнить, что основными критериями решения вопроса, какой редуктор ГБО 4 или 2 поколения лучше поставить для эксплуатации на метане либо пропан-бутане, являются:

• Мощность устройства подбирается с запасом 10-20% к мощности двигателя автомобиля;
• Ремонтопригодность механизма;
• Наличие оригинальных ремкомплектов для замены, запасных частей для обслуживания и ремонта;
• Небольшие размеры для удобного размещения в подкапотном пространстве;
• Оптимальная стоимость для быстрой окупаемости;
• Обеспечение поступления газа в широком диапазоне температур;
• Возможность слива конденсата на 2 поколении газового оборудования;
• Присутствие встроенной фильтрации топлива до редуктора;
• Желательно чтобы конструкция тосольной «рубашки» исключала риск попадания газа в охлаждающую жидкость;
• Наличие полного комплекта агрегата.

Кроме того существуют модели в конструкцию которых входят штоковые клапаны, их преимущество — надёжность и долговечность против коромысловых. Но у них есть один большой минус, при эксплуатации на некачественном газе, загрязняясь, появляются скачки давления топливной системы.

Важно знать, что срок службы редуктора ГБО во многом зависит от соблюдения автовладельцем правил эксплуатации. Также подбор оборудования лучше всего делать у официальных представителей заводов производителей. Ограничившись от многочисленных подделок!

Список популярных редукторов на ГБО 1,2,3,4 поколений с основными характеристиками:

Газовый редуктор ГБО 4 поколения: устройство и принцип работы

Многие автовладельцы перед покупкой газобаллонного оборудования пытаются вникнуть в процесс работы всей системы. Вопрос о том, как происходит преобразование пропан-бутановой смеси из сжиженного в парообразное состояние, является одним из самых популярных у желающих приобрести ГБО 4.
Справляется с этой задачей редуктор-испаритель, являющийся незаменимым узлом в системе газобаллонного оборудования 1-4 поколения. В статье расскажем, как устроен газовый редуктор ГБО 4 поколения, и по какому принципу происходит его функционирование.

Из каких элементов конструктивно состоит редуктор?

Конструктивно редуктор достаточно прост. В его основе заложены последовательно соединенные камеры с разделителем в виде клапанов. Ключевым клапаном считается разгрузочный элемент на впуске. Он выполняет важную задачу – выступает в роли дозатора. К другим основным элементам редуктора относится испарительный элемент и канал холостого хода. Как видим, никаких сложностей в конструкции этого узла нет. Обслуживание испарителя сводится к периодическому сливу конденсата и замене резинотехнических уплотнителей: кольца, прокладки.

Другие составляющие редуктора:

• электромагнитный клапан;
• датчик температуры;
• вход и выход для охлаждающей жидкости;
• вход для газа в сжиженном состоянии;
• выход для газа в парообразном состоянии;
• клапан сброса давления.

В зависимости от типа редуктора-испарителя, его генерации и производителя, он может быть оснащен одной или несколькими ступенями. Например, устройство от Томасетто отличается приемлемой стоимостью и высоким качеством сборки, ориентировано на автомобили с карбюраторной системой питания, благодаря двухступенчатой системе испарения. В его конструкции, в сравнении с испарителями предыдущих поколений, гораздо меньшее количество чувствительных мембран, что придает редуктору дополнительной надежности. Диагностика и регулировка узла осуществима с помощью ноутбука со специально установленным софтом.

Основное предназначение узла и принцип работы

Принцип работы редуктора ГБО заключается в преобразовании пропан-бутановой смеси в парообразное состояние. Газ в сжиженном виде из баллона с мультиклапаном по газовым магистралям поступает в первую ступень редуктора-испарителя. Расширение «голубого топлива» происходит вследствие циркуляционного процесса охлаждающей жидкости в теплообменной полости. Одновременно с этим происходит воздействие газа на мембрану, которая в свою очередь перемещает коромысло.

Работа устройства происходит по следующей схеме:

1. Из баллона происходит поступление газа в редуктор.
2. В ходе испарения газовой смеси происходит понижение давления в системе.
3. Выпускной клапан открывается, пропуская к сгоранию готовый газ.
4. Топливо поступает в коллектор, где смешивается с воздухом.

По своему принципу работы редуктор ГБО напоминает обычный рефрижератор. Во время активной работы устройство может замерзнуть до такой степени, что произойдет его покрытие инеем. Этого нельзя допускать, так как с раздутым от переохлаждения клапаном будет происходить дальнейшая подача газа по магистралям. Именно с той целью, чтобы не допустить образования критически низких температур в процессе работы механизма, редуктор устанавливают поближе к тем элементам системы, которые способны передать механизму часть своего тепла.

Основные правила обращения с механизмом

Не рекомендуется запускать двигатель автомобиля на газу именно по причине замерзания редуктора. Необходимо прогреть силовой агрегат транспортного средства на бензине, довести температуру охлаждающей жидкости до рабочего показателя, после чего переключать вид питания на газ. Кроме того, важно следить за состоянием механизма, не допускать попадания пыли и грязи на его поверхность. Не соблюдение элементарных правил обращение с испарителем может привести к тому, что в системе ГБО возникнет утечка газа.

Советы, которые помогут сохранить испаритель и другие устройства ГБО в исправном состоянии:

• устанавливайте оригинальные воздушные фильтры;
• чередуйте различное питание двигателя: после каждых 400 километров на газу проезжайте 10 км на бензине – за счет такой манипуляции уменьшается износ диафрагмы.
• периодически сливайте конденсат путем откручивания специального винта на корпусе механизма.

При этом не забывайте ежедневно проводить замер уровня тосола/антифриза в системе. Охлаждающая жидкость должна быть в оптимальном состоянии и соответствующем количестве для обеспечения стабильной работы редуктора-испарителя. В случае обнаружения запаха газа в салоне авто запрещается дальнейшая эксплуатация автомобиля. В срочном порядке необходимо обратиться за помощью к специалистам по установке и ремонту газобаллонного оборудования.

Причины выхода из строя редуктора

В большинстве случаев к поломке редуктора приводит халатность водителя и несвоевременное обслуживании системы, использование в качестве ремкомплекта дешевых и низкокачественных расходников. Это достаточно надежное устройство, включающее в себе минимальное количество рабочих деталей. Но, если постарается сам водитель, то редуктор выйдет из строя раньше положенного срока. Конечно, естественным путем происходит износ рабочих элементов устройства. В среднем испаритель бесперебойно служит на протяжении первых 150-180 тысяч километров пробега.

Проводить самостоятельный ремонт и обслуживание ключевого узла ГБО 4 поколения не рекомендуется. Качественно выполнить всю работу способна автомастерская, специализирующаяся на установке ГБО и поддержке исправного технического состояния газовой системы. Регулировка, настройка и ремонт редуктора – непростая задача. Справиться с ней неопытному водителю без соответствующих навыков и познаний практически не под силу. Установка ГБО в Киеве – основная специализация сети газовых мастерских МастерГаз. Квалифицированные специалисты компании помогут с точной настройкой редуктора, способствующей правильной работе всей системы в целом.

Газовые редукторы ГБО автомобилей, типы, общие принципы устройства и работы, разгрузочные и дополнительные устройства газового редуктора

Автоматическое снижение и поддержание на выходе заданного давления газообразного топлива ГБО автомобилей на всех режимах работы двигателя обеспечивают газовые редукторы для автомобильных двигателей. Газовые редукторы являются важнейшей, наиболее сложной и дорогостоящей (не считая баллонов для газа) составляющей ГБО, непосредственно влияющей на показатели работы двигателя и автомобиля.

Газовые редукторы ГБО автомобилей, типы, общие принципы устройства и работы, разгрузочные и дополнительные устройства газового редуктора.

Существуют следующие разновидности автомобильных газовых редукторов:

— Одноступенчатые высокого давления.
— Двухступенчатые низкого давления.
— Трехступенчатые комбинированные высокого и низкого давления.
— Одноступенчатые низкого давления для впрыска.

Газовые редукторы ГБО автомобилей должны отвечать требованиям, перечисленным ниже:

— Автоматически снижать давление газа в системе питания до заданного уровня при постоянно изменяющихся давлении и количестве газа в баллонах и изменяющихся режимах работы двигателя.
— Обеспечивать подачу газа в широком диапазоне температур окружающего воздуха и газа в баллонах и различного агрегатного состояния газа.
— Автоматически прекращать подачу газа в двигатель автомобиля при любой его остановке, в том числе не контролируемой водителем.
— Иметь небольшие размеры и стоимость, окупаемую применением газа.

Для решения этих сложных задач применяют системы последовательного ступенчатого снижения давления (многоступенчатые редукторы). Для понижения давления компримированного природного газа с 20,0 МПа применяют трехступенчатые системы, а для газа сжиженного нефтяного с 1,6 МПа — двухступенчатые системы.

Принципиальная схема простейшего одноступенчатого газового редуктора мембранно-рычажного типа для ГБО автомобилей.

Редуктор состоит из корпуса с крышкой, между которыми зажата эластичная мембрана, герметично разделяющая редуктор. В центре мембрана зажата шайбами, через которые проходит поводок и на одну из которых опирается пружина. Усилие этой пружины регулируется положением крышки пружины. Мембрана поводком соединяется с рычагом, на котором крепится клапан. Рычаг поворачивается на оси, опора которой крепится на корпусе.

Газ поступает в редуктор во входной канал через открытый усилием пружины клапан. Равновесие сил, регулирующих положение клапана и соответственно давление в камере (ступени) редуктора, поддерживается давлением газа на мембрану и усилием пружины. Для подогрева редуктора служит герметичная полость, которая соединена с системой охлаждения двигателя.

В редукторе для пропан-бутановой смеси, подогрев необходим для интенсивного испарения сжиженного газа. Если редуктор понижает высокое давление компримированного природного газа метан, подогрев необходим для предотвращения замерзания влаги, присутствующей в газе. Многоступенчатые редукторы имеют дополнительные камеры для дальнейшего снижения и регулировки давления газа.

Принципиальная схема второй ступени простейшего газового редуктора для ГБО автомобилей.

В следующей ступени редуктора происходит дальнейшее снижение давления. Последняя ступень редуктора состоит из корпуса с крышкой, между которыми зажата эластичная мембрана, герметично разделяющая редуктор. В центре мембрана зажата шайбами, через которые проходит поводок, соединенный с рычагом клапана. Рычаг поворачивается на оси, опора которой крепится на корпусе.

Положение клапана регулируется усилием пружины с помощью крышки. Давление газа в камере зависит от усилия пружины, с одной стороны, и давления поступающего в канал газа. Поступлению газа из выходного канала способствует разрежение, которое образуется в диффузоре смесителя и карбюратора двигателя.

Разгрузочные и дополнительные устройства газового редуктора для ГБО автомобилей.

При эксплуатации автомобиля может возникнуть не контролируемая водителем ситуация, когда зажигание остается включенным, а двигатель не работает или заглох. Если отсутствует устройство блокировки, то при включенном зажигании газ под давлением через открытый магистральный электромагнитный клапан будет продолжать поступать через редуктор в двигатель и затем, не сгорая в нем, в подкапотное пространство и другие полости.

При наличии специального устройства этого не произойдет и клапан будет герметично закрыт. Такие пневматические устройства называются разгрузочными устройствами. Разгрузочное устройство образует в редукторе дополнительную изолированную полость, соединенную с впускным коллектором. Если двигатель не работает, пружина, расположенная в разгрузочном устройстве, через мембрану упирается в рычаг клапана ступени и закрывает таким образом поступление газа в полость этой ступени.

Разгрузочное устройство состоит из пружины, упирающейся в рычаг через упорные шайбы, закрепленные на мембране. Мембрана образует герметичную полость, соединенную через патрубок с впускным коллектором. При запуске двигателя разрежение из впускного коллектора передается в полость разгрузочного устройства, мгновенно втягивая мембрану и сжимая пружину. Упор опускается и освобождает (разгружает) перемещение рычага клапана.

Газовые редукторы могут оснащаться дополнительными (байпасными) каналами, выполняющими функции пусковой системы и системы холостого хода. Система холостого хода позволяет обеспечивать поступление малого количества газа и производить регулировку токсичности на холостом ходу.

Для блокировки подачи газа при неработающем двигателе не обязательно использовать разгрузочное устройство. На входе в газовые редукторы или систему холостого хода достаточно установить дополнительный электромагнитный клапан. Клапан открывается специальным электронным блоком как только на него поступит сигнал о запуске двигателя.

Длина и расположение рычагов клапанов, их форма и размер диаметр мембран, усилие пружин существенно отличаются в различных газовых редукторах ГБО автомобилей и соответственно влияют на характеристики работы редукторов и их систем питания.

По материалам книги «Установка и эксплуатация газобаллонного оборудования автомобилей».
Ю.В. Панов.