Как устроен редуктор газобаллонного оборудования и как его подобрать для автомобиля

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:

Принцип работы газового редуктора ГБО. Газовый редуктор Atiker VR 02

Очень помог. Спасибо. Пракладку совсем не правильно ставил(4 раза( ).

Большой Болт

А что делать если малая мембрана вообще отсутствует у атикер? Ни пружины, ни врезки для болтов не вижу

Ace R

. обзор отличный , но по поводу малой мембраны ошибочка вышла . Она выполняет роль блокиратора клапана вторичной камеры , так как сама пружинка под винтом чувствительности слабая и не способна своим усилием на короткое плечо коромысла закрыть клапан и именно по этому стоит малая мембрана с пружиной, которая призвана закрыть клапан во вторичной камере . Когда производим пуск вакуум во впускной камере практически мгновенно втягивает малую мембрану тем самым освобождается свободный ход большой мембраны , которая в свою очередь подаёт нужную порцию смеси посредством разряжения в дроссельной заслонке (на холостом ходу всегда присутствует разряжение в дроссельной заслонке , так как работает РХХ (регулятор холостого хода ) .Таким образом малая мембрана выполняет роль блокиратора коромысла вторичной камеры и никак не связан с холостым ходом, так как за порцию газа (в любых режимах работы двигателя ) отвечает большая мембрана правильно настроена с помощью винта чувствительности.

Anet Jansat

После просмотра ролика про малую мембрану, окончательно дошло что вторая ступень без вакуума не открывается.
Для этого, внутри второй ступени поверх ее мембраны необходимо установить пружину, которая давила бы на мембрану и держала открытой вторую ступень. По мере набора давления после второй ступени (около 300 мм/водяного столба), клапан второй ступени должен закрыться.
Для котельной, вторая ступень должна измениться из вакуумной в редуцирующую.
Если все это муторно, тогда надо убрать клапан второй ступени и на ее выходе врезать штуцер для подключения "лягушки", те редуктора подключаемого к газовому баллону.

Anet Jansat

Есть желание использовать этот редуктор для домашней котельной. К середине зимы весь пропан из газгольдера сжигается, а бутан больше 50% остается так как не испаряется. Отбор газа из верхней точки, те газовой фракции. Есть на газгольдере отбор и из нижней точки (уровень 15%). Если взять жидкую фракцию газа и довести ее до котельной к этому Атикеру. К нему подключить горячую воду от котла, то было бы замечательно.
Только меня беспокоит то, что котел работает от термостата и периодически отключается поддерживая в доме температуру 23 плюс/минус 0.5 градусов. Вопрос — как организовать повторный пуск редуктора.
На кухне кран на плите открывается вручную, при отсутствии пламени газ отсекается клапаном.
На котле своя автоматика, перед пуском проверяет давление (наличие) газа. Давление газа должно быть 300 мм. водяного столба или 0.03бар (атм).

Алексей Вай-Ходц

приветствую.спасибо за работу.вопрос такой.купил по случаю редуктор longas airod/второе поколение.очень похож на ваш но там нет штуцера разряжения,хотя устройство похоже и малая мембрана там есть.сломал голову уже как подключить вакуум к нему к нему.

Газовый редуктор

Газовый реду́ктор — устройство для понижения давления газа или газовой смеси на выходе из какой-либо ёмкости (например, в баллоне или газопроводе) до рабочего и для автоматического поддержания этого давления постоянным независимо от изменения давления газа в баллоне или газопроводе.

Содержание

ГОСТ и маркировка [ править | править код ]

Согласно ГОСТ 13861-89, редукторы для газопламенной обработки классифицируются:

• По принципу действия: на редукторы прямого и обратного действия;
• По назначению и месту установки: баллонные (Б), рамповые (Р), сетевые (С);
• По редуцируемому газу: ацетиленовые (А), водородные (В), кислородные (К) пропан-бутановые (П), метановые (М);
• По числу ступеней редуцирования и способу задания рабочего давления: одноступенчатые с пружинным заданием давления (О), двухступенчатые с пружинным заданием давления (Д), одноступенчатые с пневматическим задатчиком давления (З).

Редукторы отличаются друг от друга цветом окраски корпуса и присоединительными устройствами для крепления их к баллону. Редукторы, за исключением ацетиленовых, присоединяются накидными гайками, резьба которых соответствует резьбе штуцера вентиля. Ацетиленовые редукторы крепятся к баллонам хомутом с упорным винтом.

Основные параметры [ править | править код ]

Давление на входе — как правило, до 250 атмосфер для сжатых (несжижаемых) газов и 25 атмосфер для сжижаемых и растворённых газов.

Давление на выходе — типовое 1-16 атм., хотя выпускаются и другие модификации (например РК-70, имеющий на выходе давление до 70 атм.).

Расход газа — в зависимости от типа редуктора и его назначения, колеблется от нескольких десятков литров в час до нескольких сот м³/час.

Принцип работы [ править | править код ]

Принцип действия редуктора определяется его характеристикой. У редукторов прямого действия — падающая характеристика, то есть рабочее давление по мере расхода газа из баллона несколько снижается, у редукторов обратного действия — возрастающая характеристика, то есть с уменьшением давления газа в баллоне рабочее давление повышается.

Редукторы различаются по конструкции, принцип действия и основные детали одинаковы для каждого редуктора.

Редуктор обратного действия (рис. 1 а) работает следующим образом. Сжатый газ из баллона поступает в камеру высокого давления 8 и препятствует открыванию клапана 9. Для подачи газа в горелку или резак необходимо вращать по часовой стрелке регулирующий винт 2, который ввертывается в крышку 1. Винт сжимает нажимную пружину 3, которая в свою очередь выгибает гибкую резиновую мембрану 4 вверх. При этом передаточный диск со штоком сжимает обратную пружину 7, поднимая клапан 9, который открывает отверстие для прохода газа в камеру низкого давления 13. Открыванию клапана препятствует не только давление газа в камере высокого давления, но и пружина 7, имеющая меньшую силу, чем пружина 3. Автоматическое поддержание рабочего давления на заданном уровне происходит следующим образом. Если отбор газа в горелку или резак уменьшится, то давление в камере низкого давления повысится, нажимная пружина З сожмётся и мембрана 4 выправится, а передаточный диск со штоком 5 опустится и редуцирующий клапан 9 под действием пружины 7 прикроет седло клапана 10, уменьшив подачу газа в камеру низкого давления. При увеличении отбора газа процесс будет автоматически повторяться. Давление в камере высокого давления 8 измеряется манометром 6, а в камере низкого давления 13 — манометром 11. Если давление в рабочей камере повысится сверх нормы, то при помощи предохранительного клапана 12 произойдет сброс газа в атмосферу.

Помимо однокамерных редукторов применяют двухкамерные, в которых давление газа понижается постепенно в двух камерах редуцирования, расположенных последовательно одна за другой. Двухкамерные (двухступенчатые) редукторы обеспечивают более постоянное рабочее давление и менее склонны к замерзанию, однако они сложнее по конструкции, поэтому двухкамерные (двухступенчатые) редукторы используют тогда, когда необходимо поддерживать рабочее давление с повышенной точностью.

Редукторы прямого действия. В редукторах прямого действия (рис. 1, б) газ через штуцер 3, попадая в камеру высокого давления 6 и действуя на клапан 7, стремится открыть его (а в редукторах обратного действия — закрыть его). Редуцирующий клапан 7 прижимается к седлу запорной пружиной 5 и преграждает доступ газа высокого давления. Мембрана 1 стремится отвести редуцирующий клапан 7 от седла и открыть доступ газа высокого давления в камеру низкого (рабочего) давления 10. В свою очередь мембрана 1 находится под действием двух взаимно противоположных сил. С наружной стороны на мембрану 1 через нажимной винт 12 действует нажимная пружина 11, которая стремится открыть редуцирующий клапан 7, а с внутренней стороны камеры редуктора на мембрану давит редуцированный газ низкого давления, противодействующий нажимной пружине 11. При уменьшении давления в рабочей камере нажимная пружина 11 распрямляется, и клапан уходит от седла, при этом происходит увеличение притока газа в редуктор. При возрастании давления в рабочей камере 10 нажимная пружина 11 сжимается, клапан подходит ближе к седлу и поступление газа в редуктор уменьшается. Рабочее давление определяется натяжением нажимной пружины 11, которое изменяется регулировочным винтом 12. При вывертывании регулировочного винта 12 и ослаблении нажимной пружины 11 снижается рабочее давление и, наоборот, при ввертывании регулировочного винта сжимается нажимная пружина 11 и происходит повышение рабочего давления газа. Для контроля за давлением на камере высокого давления установлен манометр 4, а на рабочей камере — манометр 9 и предохранительный клапан 8.

В практике наибольшее распространение получили редукторы обратного действия как более удобные и безопасные в эксплуатации.

Типы газовых редукторов [ править | править код ]

, или регулятор — используется на промышленных предприятиях для понижения давления воздуха и поддержания его постоянным в воздушных сетях и коммуникациях, а также в водолазном деле для понижения давления дыхательной смеси  — используется на разного рода предприятиях (особенно много в машиностроении и металлургии) для проведения автогенных работ (газовой сварки, резки и пайки), а также в медицине и подводном плавании.  — используется на разного рода предприятиях (особенно много в машиностроении и металлургии) для проведения автогенных работ (резки, пайки и подогрева) при строительстве (для укладки битумных покрытий) или в быту (газовые плиты). Бывают с постоянно заданным рабочим давлением (устанавливается на заводе-изготовителе) и с возможностью регулировки давления в диапазоне 0-3 кгс/см2.  — используется на разного рода предприятиях (особенно много в коммунальных хозяйствах) для газовой сварки и резки трубопроводов.

В целом газовые редукторы делятся на редукторы для горючих и негорючих газов. Редукторы для горючих газов (метан, водород и т. д.) имеют левую резьбу, чтобы предотвратить случайное подсоединение редуктора, работавшего с горючими газами, к кислородному баллону. Баллоны с инертными газами (гелий, азот, аргон и др.) имеют правую резьбу, как и баллоны с кислородом. Таким образом, для инертных газов могут использоваться кислородные редукторы.

Кроме того, редуктор может выполнять роль клапана сброса давления. В английском языке редукторы такого типа называются back pressure regulators, в отличие от обычных pressure regulators. Использование редукторов и клапанов сброса давления может быть совместным, в этом случае редуктор устанавливается на входе в систему и регулирует приток газа, тогда как клапан устанавливается на выходе и при необходимости обеспечивает сброс излишнего давления, что повышает общую стабильность системы.

Редукторы, предназначенные для установки на баллоны со сжиженными газами (углекислый газ, закись азота, пропан, бутан) могут иметь корпус с развитым оребрением для предотвращения замерзания газа на выходе. С этой же целью редукторы газобаллонных автомобилей включены в систему охлаждения двигателей внутреннего сгорания с жидкостным охлаждением, нагретая вода (или антифриз) подогревает редуктор, препятствуя его обмерзанию.

Ремонт газового оборудования на автомобиле

Газовое оборудование (ГБО) уже давно устанавливается на авто. Это во многом вызвано стремлением к экономии, поскольку при почти одинаковом расходе по сравнению с обычным топливом стоимость газа значительно ниже. Работая на газу, автомобили гораздо меньше выбрасывают в атмосферу различные вредные вещества.

Поколения устройств

В качестве топлива для автомобильных моторов используется метан или смесь пропан-бутановая. В настоящее время на авто используется ГБО нескольких вариантов:

• второго поколения – для установки на старые карбюраторные автомобили;
• третьего поколения – переходная система;
• четвертого поколения и более новое – для установки на современные автомобили, оснащенные инжекторными двигателями с микропроцессорной системой управления.

Оборудование второго поколения имеет необходимый минимум устройств и ручное переключение видов топлива. Последнее поколение газобаллонного оборудования автоматически переключается на другое топливо при изменении режима работы мотора авто в зависимости от настройки программного обеспечения управляющего блока.

Частые поломки, как их устранить

Рассмотрим наиболее распространенные поломки ГБО на автомобиле и их ремонт своими руками.

Самыми частыми причинами поломок газобаллонного оборудования автомобилей являются повреждения соединений в магистралях газопроводов, уплотнений и прокладок в газовых клапанах и распределительных устройствах.

По характеру поведения автомобиля при работе на газу можно судить о месте повреждения оборудования. При засорении фильтра или неисправности редуктора у двигателя будет неустойчивая работа на холостом ходу и провалы при резком ускорении (нажатии на педаль газа).

При повреждении соединений или прокладок оборудования можно услышать запах газа. Нужно немедленно заглушить автомобиль и начать поиск неисправности и ремонт.

Определить место утечки газа можно при помощи мыльного раствора, который наносится на проверяемые участки газовой магистрали при помощи кисточки или губки. В месте утечки жидкость будет пузыриться.

При заправке некачественным газом возможно засорение газового фильтра. Менять фильтр на авто необязательно. Достаточно его разобрать и промыть в каком-либо растворителе.

Ремонтируем редуктор

Замена диафрагм и прокладок в редукторе газового оборудования на автомобиле – процедура несложная для выполнения своими руками. Такой ремонт ГБО производится каждые 2 или 2.5 года. Для замены прокладок демонтированный редуктор нужно разобрать. После очистки внутренней поверхности при помощи растворителя устанавливаются новые прокладки и диафрагмы, и редуктор собирается своими руками в обратном порядке.

Регулировка редуктора

После того как проведен ремонт редуктора авто, необходима его регулировка, которая может несколько различаться для разных моделей. Для регулировки своими руками на редукторе имеются два винта – для регулирования оборотов холостого хода и винт чувствительности (количества газа).

Для регулировки газового редуктора ГБО запустите двигатель авто на обычном топливе – бензине – и дождитесь, когда он прогреется до рабочей температуры. Дозатор на баллоне должен быть полностью открыт, винт чувствительности полностью завернут, а винт регулировки холостого хода отвинчен на пять оборотов.

Переключите двигатель автомобиля на работу от ГБО. Поддерживая обороты педалью газа или ручкой подсоса, чтобы мотор не заглох, вращением винта регулировки с холостого хода добейтесь работы на максимальных оборотах. Теперь, закручивая винт, нужно установить такие обороты двигателя, как и при работе на бензине.

Далее откручивайте винт регулировки чувствительности, пока не начнут изменяться обороты холостого хода. Из найденного положения винт необходимо вернуть назад на 3/4 – 1.5 оборота.

На нажатие педали газа двигатель должен реагировать почти мгновенно. Для точной настройки редуктора нужно вращать винт чувствительности на небольшой угол в обе стороны, проверяя реакцию двигателя. После достижения желаемого результата ремонт оборудования закончен.

Заключение

Все процедуры по регулировке после ремонта своими руками нужно проводить медленно, так как реакция двигателя на регулировку замедлена на несколько секунд.