Газовые смесители и карбюраторы-смесители

Приготовление горючей смеси и регулирования ее подачи в цилиндры двигателя происходит в газовых смесителях. Требования к смесителям: минимальное сопротивление к потоку газовоздушной смеси; надежный пуск двигателя; устойчивая работа на холостом ходу; плавный переход от холостого хода к нагрузочным режимам; приемистость; быстрый переход с одного топлива на другое.

Основное отличие работы газовых смесителей от карбюраторов в том, что в них топливо не испаряется, так как газ подается уже в виде пара. Подача топлива в смеситель в одинаковом с воздухом агрегатном состоянии позволяет вынеси дозирующие элементы в отдельный блок или объединить их с ГРНД, упрощая конструкцию смесителя. Смесители газа не требуют ускорительных устройств, так как при резком открытии дроссельных заслонок расход газа растет пропорционально расходу воздуха.

Конструктивно смесители могут быть объединены с карбюратором (карбюратор-смеситель) или выполнены отдельно. Подвод газа может происходить через газовые форсунки или через отверстия в узком сечении диффузора, или между диффузором и дроссельной заслонкой.

Двигатели, работающие на сжатом газе, работают с карбюраторами-смесителями, на сжиженном – как с карбюраторами-смесителями, так и со смесителями.

Карбюраторы-смесители изготовлены на базе стандартных карбюраторов с изменениями в конструкции, необходимыми для установки газовой форсунки и присоединения трубки холостого хода. При этом обеспечивается полноценная работа и на бензине и на газе. Изменение конструкции могут быть в виде переходника-смесителя (К-91) или проставки (К-22К).

В первом случае переходник установлен на горловине воздушной заслонки карбюратора К-88АТ.вместе с ними установлен приемный патрубок газового смесителя и обратный клапан. Патрубок-смеситель рукавом соединяются с трубкой холостого хода. В корпусе переходника есть фланец, между которым у корпуса устроена кольцевая щель для прохода газа в смесительную камеру карбюратора. Газ поступает через обратный клапан (иногда в составе ГРНД), выполняющий роль огневого затвора при возможных обратных вспышках в карбюраторе.

При работе двигателя в смесительной камере смесителя возникает разрежение, и газ из полости низкого давления ГРНД через патрубок и обратный клапан поступает в смесительную камеру карбюратора и далее через впускной трубопровод в цилиндры двигателя. При обратной вспышке в карбюраторе возрастает давление, и обратный клапан закрывается, не давая пройти пламени в ГРНД.

Во втором случае карбюратор-смеситель выполнен на базе карбюратора К-22. газовая проставка устанавливается между средним корпусом и смесительной камерой. Газовая проставка имеет патрубок с форсункой для подачи газа, штуцер для подачи газа в систему холостого хода и приспособления для раздвигания упругих пластин диффузора при работе двигателя на газе. Раздвижение исключает возможность переобогощения газовоздушной смеси при больших нагрузках.

Данный карбюратор-смеситель работает при подаче газа после воздушных диффузоров перед дроссельной заслонкой. Он обеспечивает полноценную работу на газе и бензине, как К-91.

Смеситель служат для приготовления газовоздушной смеси. Если они работают с двухступенчатым ГРНД с экономайзерным устройством, то не имеют дозирующих элементов, кроме винтов регулировки холостого хода. Если газовый смеситель имеет экономайзерное устройство, то он может работать с любым редуктором. Например, двухкамерный, вертикальный смеситель СГ-250 состоит из корпуса, двух дроссельных заслонок, съемных диффузоров, горизонтальных форсунок, воздушных заслонок, входного патрубка с обратным клапаном, штуцера холостого хода, двух винтов регулировки холостого хода, центробежного вакуумного ограничителя частоты вращения коленчатого вала двигателя. Смеситель работает с двухступенчатым ГРНД.

Основная подача газа осуществляется дозирующе-экономайзерным устройством ГРНД через входной патрубок, обратный клапан и газовые форсунки, расположенные в узком сечении диффузоров.

Для устойчивой работы на холостом ходу предусмотрено по два отверстия на камеру, как в К-88, одно регулируемое круглое под заслонкой, другое нерегулируемое прямоугольное под заслонкой. При работе двигателя на минимальной частоте вращения коленчатого вала обратный клапан закрыт, прямоугольное отверстие – над заслонкой в зоне низкого разрежения и газ поступает только в задросельную полость смесительных камер (зона высокого разрежения) через отверстие под заслонкой. Воздух поступает через щели между заслонками и стенками смесительных камер.

При открытии дроссельных заслонок прямоугольные отверстия переходят в зону высокого разрежения, и через них начинает поступать газ, увеличивая частоту вращения коленчатого вала двигателя. В результате этого увеличивается разрежение в диффузорах, открывается обратный клапан, и начинается основная подача газа.

Если подводить газ в систему холостого хода прямо из второй ступени редуктора, то будет плавный переход от холостого хода к нагрузочным режимам, но смесь будет переобогащенной. Если подводить газ из полости за дозирующим устройством, ухудшается работа двигателя на переходных режимах, а смесь получается близкой к нормальной. Поэтому газ в систему холостого хода подается из полости до и после дозирующего устройства по отдельным каналам.

Дозатор-смеситель для газодизельных автомобилей изготавливают в одном корпусе с механизмом ограничения подачи газа диафрагменного типа. Управление им осуществляется педально из кабины водителя. Крепят его к корпусу смесителя. Основное назначение – регулирование количества газа, подаваемого в смеситель из ГРНД. В корпусе смесителя есть диффузор внутри которого имеется кольцевой коллектор подвода газа через радиальные отверстия. Основные функции смесителя:

- создание необходимого разрежения на малых оборотах коленчатого вала для открытия отпирающей диафрагмы ГРНД и работы его в рабочем режиме;

- обеспечение равномерного перемешивания газа с воздухом;

- формирование совместно с ГРНД внешней скоростной характеристики двигателя.

При нажатии на педаль акселератора рычаг привода через валик ведущий открывает дроссельную заслонку. За счет разрежения в диффузоре смесителя газ из ГРНД поступает в смеситель. Ограничитель числа оборота (2600 об/мин) – как у К-88.

Для уменьшения цикловой подачи топлива в цилиндры двигателя при переходе работы двигателя с дизельного на газодизельный режим служит механизм запальной дозы топлива. Он закреплен на ТНВД с помощью кронштейна. При включении электромагнита подвижной упор встает в положение, в котором он препятствует перемещению рычага управления топливного насоса. При этом рычаг может перемещаться от положения холостого хода до положения, в котором цикловая подача дизельного топлива соответствует «запальной дозе». На кронштейне также закреплен выключатель, запрещающий одновременную подачу газа и «неограниченной» дозы дизельного топлива.

Резервная бензиновая система питания на газовых двигателях имеет оригинальный карбюратор однокамерный диафрагменного типа с горизонтальным расположением диффузора. Двигатели газобаллонных автомобилей при работе на резервной бензиновой системе питания развивают N < 0,4 N_ном.

Состав: корпус (горловина, диффузор, смесительная камера), воздушная заслонка с пневмоклапаном, дроссельная заслонка, входной штуцер, фильтр, впускной клапан, диафрагма с пружиной, обратный клапан, главный топливный жиклер, топливный жиклер холостого хода, винт регулировки холостого хода.

Порядок работы: бензин подается насосом через штуцер, фильтр и впускной клапан в полость над диафрагмой. Под действием разрежения в диффузоре обратный клапан над диафрагмой открывается, и топливо через главный топливный жиклер поступает в смесительную камеру, смешивается с воздухом и далее – во впускной трубопровод.

Работа системы холостого хода такая же, как у всех карбюраторов.