Для всех, кто решил обзавестись газовым котлом для своего жилища – частного дома, коттеджа, или занимается вопросами отопительной системы производственного помещения, будет нелишней информация о том, каков же принцип работы газового котла отопления и какими бывают отопительные приборы.
Зная устройство газовых котлов отопления, можно сделать правильный выбор техники и в последующем быть теоретически подкованным при ее эксплуатации, знать, как можно добиться большей экономии при использовании отопителей, а также разбираться в возможных причинах неисправностей уже имеющегося котла, а не относиться к нему как к загадочному «черному ящику». Как говорится, осведомлен – вооружен.
Котлы являются только частью общей системы отопления помещения и в свою очередь имеют разные конструкции, но есть ключевые составляющие, присутствующие в каждом из них. К основным составляющим газового котла относятся: система подачи газа, горелка, теплообменник.
Как же они взаимодействуют между собой и собственно сам газовый котел отопления как работает, и что именно должно происходить внутри котла, чтобы в доме стало тепло?
Тепло образуется в результате горения газа. Система подачи газа отвечает за равномерное его поступление к горелке, которая должна быть в этот момент включена. Тепло, получаемое при сгорании, передается в теплообменник, который и отвечает за передачу тепла в отопительную систему. Роль теплообменника, как понятно из названия, в обмене теплом между двумя веществами. Это может быть нагревание либо охлаждение. Теплообменники устроены по-разному, но основная их суть в том, чтобы полученная температура одной жидкости внутри теплообменника передалась другой жидкости, которая далее будет распространять эту температуру по трубам всей отопительной системы.
Регулирование подачи газа в котел и циркуляции воды в системе
Если газовую горелку прикрутить – газ будет поступать в меньшем объеме, пламя станет меньше и получаемая температура будет ниже. В современных котлах этот процесс происходит автоматически: температура контролируется и переключается в необходимый режим самостоятельно.
Если же горелка потухнет, поступающий газ не сможет сгорать и представит опасность для помещения и его жильцов. Существуют автомеханизмы, которые умеют регулировать этот процесс и определять, готова ли система к подаче газа. Если нет – газ просто не поступает. Для более быстрого обогрева помещения за счет циркуляции воды в системе отопления, котлы снабжаются насосами.
Таким образом, зависимо от типа, класса и модели котла, в нем могут быть установлены:
- насос;
- система управления;
- предохранительная система;
- системы защиты и диагностики.
Большинство современных моделей оснащены автоматической подачей газа, защитой от аварийной ситуации и регулировкой температуры: они самостоятельно осуществляют контроль за работой насоса, текущим состоянием теплового уровня и без ручного вмешательства обеспечивают переключение режимов и состояний. Человеку, купившему котел, не приходится вмешиваться в его самостоятельную работу, если конечно устройство исправно. А для случаев выхода их строя того или иного узла или механизма, предусмотрено техническое обслуживание газовых котлов.
Как регулируется работа внутри котла
Если котел включен и находится в рабочем состоянии, встроенные в систему управления датчики проверяют температуру отопительной системы и передают результаты терморегулятору. Терморегулятор – это устройство, отвечающее за автоматическое регулирование отопительного прибора в части поддержки заданной потребителем температуры. Датчики являются составляющей частью терморегулятора.
Если температура по результатам замера оказалась ниже нормы, автоматическая система переводит отопительный прибор в режим нагрева, вода нагревается в теплообменнике и, с помощью насоса, если он есть, подается в трубы, распространяя тепло по всему помещению.
Система отопления замкнута, то есть по трубам постоянно циркулирует вода, которая является теплоносителем, не меняя своего объема.
Если объем нарушается, вся система может работать некорректно. Обычно так или иначе это замечается, например, если шумит газовый котел, это может быть свидетельством недостатка воды в отопительной системе, что в свою очередь приводит к перегреву котла. В таких случаях проверяют регулировку термостата (прибор, отвечающий за поддержку постоянной температуры), если она в норме, проверяют уровень воды и доливают ее при необходимости, обеспечивая систему необходимым объемом для нормального функционирования.
Одноконтурные и двухконтурные котлы
Несмотря на то, что отопительный котел – сложное устройство, основная его схема понятна каждому желающему разобраться. К примеру, ответ на вопрос что такое двухконтурный газовый котел довольно прост. Котел предназначен для отопления жилища, обеспечивая контур (система труб по всему помещению) теплом. Если к котлу присоединена еще и система обогрева воды, которая осуществляется примерно по такому же принципу, то котел обслуживает два контура и снабжен двумя теплообменниками. В зависимости от этого котлы делят на одно- и двухконтурные.
Таким образом котлы газовые для отопления и горячего водоснабжения – это двухконтурные котлы. Если контур один (только отопление), то прогреваются только отопительные трубы, если два (отопление и водонагрев), то система попеременно отправляет нагретую воду то в систему труб, предназначенных для отопления, то в трубы для водоснабжения.
Приборы терморегулирования
Для автоматической регулировки работы котла используется множество встроенных приборов.
За регулирование температуры отвечает термостат или программатор.
В более простых моделях котлов температура регулируется термоэлементом – специальным устройством, представляющим из себя металлическую конструкцию, способную менять размеры (уменьшаться либо увеличиваться) под воздействием температуры. При нагреве/охлаждении термоэлемент меняет размер, воздействуя на приспособленный возле него рычажок, закрывающий или приоткрывающий заслонку тяги. От силы тяги в свою очередь зависит объем поступающего воздуха в камеру сгорания, контролируя процесс горения.
В продвинутых моделях устанавливаются контроллеры, регулирующие поток воздуха с помощью встроенного вентилятора. Таким образом, термостат может быть довольно простым или сложным, и даже программируемым, устройством. Программируемые термостаты – программаторы – могут контролировать выполнение заданных настроек на целую неделю с учетом требуемой температуры вплоть до минуты.
Грамотное использование настроек термостата позволяет добиться экономии на потреблении энергии в 20-30%, что позволит значительно снизить расходы на отопление. Пересмотрев необходимость в приобретении данного устройства, купить программатор для газового котла, можно даже уже имея котел.
Программаторы – это устройства, которые обеспечивают автоматическое управление температурой. Эти устройства могут сэкономить энергопотребление, обеспечить требуемый климат-контроль в помещении и продлить срок службы отопительной техники. Регулировать можно температуру воды в отопительной системе и температуру воздуха в помещении. Стандартная регулировка температуры воды предусматривает ручное или автоматическое включение/выключение нагревательного механизма зависимо от требуемой температуры воды в радиаторе.
Если за окном становится прохладнее или теплее, требуется другая температура воды в трубах и приходится проводить новые и новые настройки. Такие системы могут быть оснащены электронным табло и автоматической регулировкой.
Но принцип их работы заключается в постоянном приведении системы в такой режим, при котором будет достигнута нужная температура воды путем пуска/выключения котла раз в несколько минут. При таком режиме постоянной готовности к включению горелки, насос работает постоянно. Это изнашивает оборудование.
Более оправданный вариант – это программатор, управляющий температурой воздуха в помещении, а не воды в трубах, когда задается нужная комфортная температура и происходит управление котлом, так же включая и выключая его, при этом запуская и отключая насос только при срабатывании датчика изменения температуры воздуха. Воздух остывает и нагревается медленнее, поэтому запуски происходят реже, что минимизирует затраты на электроэнергию и снижает износ оборудования. Те, кто желает получить более существенную экономию и комфортную температуру, покупают комнатный программатор для газового котла, они широко представлены на рынке.
На чем можно экономить при использовании газового котла
Экономия и ее разумный просчет особенно актуальный вопрос, если речь идет об отоплении и выборе котла. В разрезе экономии, на газовые котлы напольные отзывы специалистов сходятся – напольные являются менее ресурсорасходными.
Грамотный монтаж
Эксперты также сходятся во мнении, что эффективная, надежная и экономная работа котла возможна только при правильной организации не только монтажа самого котла, но и всей отопительной системы. Кроме того, важно учесть все меры, предупреждающие выход оборудования из строя, поскольку ремонт, сервисное обслуживание газовых котлов – это тоже значительные материальные расходы, которые в свою очередь тоже можно сократить, своевременно обращаясь в сервисный центр газовых котлов, а также оформив договор на обслуживание газового котла.
Чистка котла своими руками
Самостоятельная мойка теплообменников тоже может сократить расходы, если выбрать соответствующий вид устройства, позволяющий самому проделывать такую процедуру. Важным, в том числе и с точки зрения экономии, является обязательное заземление газового котла в частном доме. Ознакомиться с основными видами газовых котлов для отопления частного дома можно . Даже если котел уже давно в эксплуатации, но это требование не выполнено, им не следует пренебрегать: стоит узнать, как заземлить газовый котел в частном доме и провести данную процедуру.
Выбор газового котла
Средством экономии является и сам выбор котла. Дешевый, подороже, с автоматикой или без, на чем можно выиграть в самом начале и в последующей эксплуатации – все это важно учесть и просчитать. Ярким примером неоднозначности расчета экономии на отоплении может стать приобретение котла типа АГВ (аппарат газовый водонагревательный), под которым подразумевается самый дешевый вид котла старого, советского, образца с примитивной автоматикой. Стандартно газовый котел АГВ имеет очень низкую цену, но и низкий КПД, зато не нуждаются в электричестве. Только точный просчет поможет определить степень экономии при использовании данного прибора. Про отечественные газовые котлы можно прочитать в нашей статье .
Важно также определиться с потенциальными проблемами тех или иных котлов при выборе оптимальной модели. Например, газовый котел МОРА неисправности будет терпеть постоянно вплоть до выхода из строя в условиях нестабильности электрического напряжения, при малейших ошибках настройки и недостатке воды в системе.
А на газовый котел Мастер Газ Сеул отзывы на первый взгляд, противоречивые, однако они дают информацию об уязвимых местах данной модели – накапливание отходов горения в котле, что приводит к шумной работе вентилятора, течи и нестабильной температуре воды при подаче, при этом со своей основной функцией, обогревом, данная модель справляется исправно.
Вероятно, у каждой бюджетной модели, есть такого рода особенности, которые при определенных условиях могут не проявляться, оправдывая таким образом экономию на покупке, а при знаниях устройства котла, а также сильных и слабых сторон каждой модели, можно не оставаться безучастным и не пускать ситуацию на самотек, а управлять уровнем комфорта и размером затрат при эксплуатации отопительной техники.
Бытовые проточные водонагреватели, использующие природный газ, появились в начале прошлого столетия и до сих пор верой и правдой служат человечеству в качестве источников горячей воды для дома. С той поры приборы были конструктивно усовершенствованы, но принцип их действия остался прежним. В данной статье пи опишем этот принцип и рассмотрим устройство газовой колонки в современном исполнении.
Устройство проточных газовых водонагревателей
Прежде чем приступить к рассмотрению конструкции колонки, стоит отметить, что современные аппараты для нужд ГВС бывают двух видов:
- с открытой камерой сгорания;
- турбированные, с закрытой камерой сгорания.
Данные виды нагревателей имеют конструктивные отличия, какие – мы обозначим в процессе изучения. Итак, традиционный водонагреватель представляет собой подвешиваемый к стене агрегат, к которому присоединяются патрубки для газа и воды. Ниже на рисунке показано устройство колонки:
1 – датчик наличия тяги в дымоходе; 2 – датчик температуры; 3 – горелка; 4 – регулятор температуры; 5 – патрубок подключения газа; 6 – патрубок присоединения дымохода; 7 – диффузор; 8 – теплообменник; 9 – газовый клапан; 10 – регулятор протока; 11 – патрубки подключения воды.
Поскольку на рисунке затруднительно показать все детали и элементы, то перечислим наиболее важные из них, не попавшие в перечень:
- водяной узел;
- система розжига;
- датчик наличия пламени;
- запальник;
- предохранительный сбросной клапан.
Турбированная газовая колонка отличается закрытой конструкцией камеры сгорания, воздух в нее нагнетается вентилятором. Как правило, в подобных агрегатах устанавливается горелка с плавным регулированием пламени (модуляционная). Управление прибором осуществляет электронный блок, получающий сигналы от датчиков. Ниже показана структурная схема газовой колонки с закрытой камерой сгорания:
Принцип действия газовой колонки
Назначение рассматриваемых нагревателей – это быстро прогреть большое количество проточной воды. Соответственно, все технические решения, реализованные в аппарате, направлены только для достижения этой цели. Отсюда и более низкий по сравнению с газовыми котлами КПД – в пределах 85-92%, у турбированных нагревателей – до 94%.
В агрегатах любой конструкции принцип работы заключается в том, что горелка поджигается от запальника в тот момент, когда на входном патрубке появляется проток воды. Понятно, что это происходит при открывании крана горячей воды в доме. Срабатывает водяной узел (в простонародье – лягушка) и газовый клапан подает топливо на основную горелку. Она поджигается от запальника и начинает прогревать теплообменник. Последний изготовлен из медного листа, согнутого в виде овала, вокруг которого обмотана трубка змеевика.
Вода проходит по змеевику снизу вверх, получая тепло от горелки, после чего уходит к потребителям. Воздух для горения поступает в камеру сквозь смотровое окошко из того же помещения, где расположен прибор. Дымовые газы удаляются под воздействием естественной тяги дымоходной трубы или шахты. После прекращения протока «лягушка» механически закрывает клапан, а тот перекрывает подачу горючего, нагреватель отключается.
Особый интерес представляет устройство водяного узла. Он состоит из корпуса со встроенной диафрагмой (поз. 2) и прикрепленным к ней штоком (поз. 1). Когда в нижней части под диафрагмой начинается проток воды, то за счет давления шток выдвигается и нажимает на исполнительный механизм газового клапана. Чтобы избежать резких перепадов давления и последующего за ними резкого открывания подачи топлива и хлопков в камере, в «лягушке» имеется перепускной клапан с шариком – замедлителем (поз. 6). Резкий скачок давления заставит шарик перекрыть канал, а при его стабилизации отверстие снова откроется.
Если говорить о водонагревателях с закрытой камерой, то принцип работы газовой колонки здесь точно такой же. Только горение происходит в закрытом пространстве, а воздух туда подается вентилятором. Причем забор воздуха происходит с улицы через двустенную коаксиальную трубу. По внутреннему проходу наружу движутся дымовые газы, а в пространстве между стенками им навстречу поступает воздух. В процессе среды обмениваются теплом, что в конечном счете и повышает КПД агрегата.
Более сложное устройство колонок с наддувом позволяет управлять мощностью горелки, плавно изменяя интенсивность пламени. Этим занимается контроллер, он поддерживает установленную пользователем температуру воды на выходе при открывании нескольких кранов горячей воды или перепадах давления в сети. Естественно, что в подобных нагревателях не используется ручной розжиг, все полностью автоматизировано.
О системах розжига и безопасности
В нынешнее время проточные нагреватели снабжаются системами ручного и автоматического розжига. В первом случае искру на запальнике создает пъезоэлемент, включаемый кнопкой на передней панели. Затем фитиль горит постоянно, вне зависимости от того, как газовая колонка работает. Потушить запальник можно, лишь перекрыв подачу горючего.
Электронный розжиг происходит автоматически, при открывании крана ГВС. Искра создается на запальнике от энергии двух круглых батареек, их заряда хватает ориентировочно на год. Фитиль не горит постоянно, он затухает сразу после пуска главной горелки. Таким же способом, но без батареек запальник включается от искры, создаваемой гидрогенератором. Его турбина приводится в движение давлением воды и вырабатывает электроэнергию.
Во всех колонках в соответствии с нормами задействованы следующие средства безопасности:
- при отсутствии тяги в дымоходе клапан закроет подачу топлива по сигналу датчика;
- при падении давления в газовой магистрали или его отключении сработает газовый клапан;
- при затухании пламени сработает соответствующий датчик и топливная магистраль будет закрыта.
С целью сберечь теплообменник газовой колонки многие модели аппаратов дополнительно снабжаются датчиком температуры и предохранительным клапаном.
Заключение
Проточная водогрейная установка – очень эффективный и безопасный бытовой прибор. Кроме того, принцип действия, используемый в нем, проверен не то что годами – десятилетиями. Единственное неудобство – оформление и согласование документации при установке нового изделия.
На газу готовить одно удовольствие – пламя хорошо и быстро нагревает блюдо до нужной температуры, при необходимости легко уменьшается нагрев. Но вот есть одно опасное природное свойство газа – воспламеняться и взрываться. Воспламенение мы и используем в маленьких пределах в своих целях. В больших же размерах оно нам совсем не нужно, не говоря уже про взрывоопасность – все это может привести к трагедии. Как решается данная проблема в газоиспользующих бытовых приборах? Ответ один – система газ-контроля. В большинстве современных моделей плит и духовок она имеется. Рассмотрим подробней ее работу.
Работает газ-контроль по следующему принципу. При возникновении утечки газа - непреднамеренном погасании пламени горелки специальный механизм полностью перекрывает подачу газа внутри газовой плиты, духовки, варочной поверхности. Таким образом, владельцам приборов с такой системой, можно не опасаться последствий сбежавшего молока, залившего и затушившего пламя. Газ будет перекрыт автоматически.
Технически этот механизм реализуется довольно просто. Основные элементы системы – термопара, провод, и электромагнитный клапан. Термопара – две проволочки из двух разных специальных металлов, сплавленные на конце между собой определенным образом. На сплавленном конце образуется ровный круглый шарик. Внешне сама проволока может быть в корпусе, но шарик всегда свободный. При его нагревании до определенной температуры на других концах (выводах) термопары возникает очень небольшой, но стабильный электрический сигнал. Он то и используется для различных целей – как в промышленности так и в быту. На производстве термопару обычно используют для измерения температур и автоматизации процессов. Тот же принцип применяется и в бытовых приборах. В нашем случае получаемый электрический сигнал подается на электромагнитный клапан, который в свою очередь открывает или прекращает подачу газа на нужные горелки. Термопара установлена так, что ее сплавленный шарик находится на границе пламени.
Электромагнитный клапан – встроенный, и связан с краном газового механизма конфорки. При наличии сигнала с термопары клапан давит на кран конфорки и держит его открытым. При внезапном погасании пламени (залило водой, кончился газ) термопара практически сразу остывает, сигнал на клапан не вырабатывается, клапан перестает поддерживать кран газопровода горелки, кран закрывается, перекрывая газ. Между собой термопара и электромагнитный клапан связаны специальным проводом в хорошей изоляции.
Весь механизм газ контроля сделан так, что после его срабатывания, нужно розжиг производить заново. У розжига плит с системой газ-контроля есть свой нюанс. Дело в том, что при розжиге требуется некоторое время для нагрева термопары. Обычно оно составляет 1-5 секунд, но у некоторых марок доходит и до 10-20 секунд. Поэтому нужно вручную недолго подержать ручку конфорки в нужном положении после загорания пламени, иначе еще холодная термопара сразу затушит его через всю систему газ-контроля. Данный нюанс и является практически единственным маленьким неудобством плит и духовок с системой газ-контроля. Хотя фактически он окупается за счет вашей безопасности.
Совет: иногда, на практике, время удержания рукоятки при розжиге значительно или незначительно увеличивается. Происходит обычно это через несколько лет эксплуатации. Довольно распространенная причина явления – загрязнилась термопара. Нужно просто аккуратно зачистить ее вывод у конфорки. Если улучшения нет – значит неисправна сама термопара, провод, или электромагнитный вентиль. Для их ремонта следует обратиться к специалистам.
Некоторые владельцы приборов с такой системой для уменьшения времени розжига прибегают к различным ухищрениям. Довольно часто фиксируют рукоятку крана розжига в нужном положении, чтобы вручную не нажимать на нее. Или же просто различными искусственными путями реализуют механическое давление электромагнитного клапана на перекрывающий кран подачи газа. Порой это дает свои результаты. Но нужно помнить, что вмешательство во внутреннее устройство газовых приборов снимает и перекладывает всю ответственность за возможные последствия с газообслуживающей организации на вас - в крайних случаях вплоть до уголовной.
В целом же система газ-контроль работает отлично и обеспечивает хорошую безопасность нашим хозяйкам, поварам, и семьям в целом. Практически все фирмы-производители (Гефест, Gorenje, Дарина, Siemens, Брест) сейчас предлагают модели с системой газ-контроля. На некоторых моделях газ-контроль установлен как в духовке, так и на верхних конфорках, на других – только на верхних варочных конфорках, с электро- или ручным розжигом. Главное – не ошибиться при выборе модели. При покупке плиты или духовки можно поинтересоваться у продавца – каково время розжига? Чем оно меньше, тем вам удобнее. Кроме того, многие крупные салоны имеют свою партнерскую лицензированную сеть для установки и обслуживания выбранной продукции.
Газовую топливную аппаратуру или газобаллонное оборудование ГБО можно устанавливать на любой модели легковых автомобилей оснащенных карбюраторными двигателями или двигателями с системой впрыска топлива и электронным управлением. Если их конструкция позволяет разместить цилиндрический или тороидальный баллон с газом для газобаллонного оборудования.
Устройство газобаллонного оборудования ГБО на автомобиле, узлы и детали, места установки, принцип действия.
Конструктивные решения комплектующих устройств газобаллонного отличаются большим разнообразием в зависимости от типов двигателей, для которых они предназначены, и от заводов-изготовителей, их производящих. Газовое оборудование автомобиля размещают в трех местах: в моторном отсеке, салоне и багажном отсеке. В моторном отсеке автомобиля устанавливают:
– Редуктор-испаритель газа.
– Смеситель.
– Электромагнитный газовый клапан.
– Электромагнитный бензиновый клапан.
В салоне автомобиля на приборной панели устанавливают.
– Переключатель видов топлива «Газ – Бензин» с блоком индикации режимов «Газ – Бензин» и количества топлива в газовом баллоне.
– Предохранитель.
В багажном отсеке автомобиля устанавливают.
– Газовый баллон с запорно-предохранительной арматурой.
– Выносное заправочное устройство.
На некоторых моделях систем газобаллонного оборудования ГБО устанавливают дозирующее устройство, предназначенное для подачи определенного количества газа, соответствующего режиму работы двигателя, кроме холостого хода, а также вилку-тройник с регулирующим винтом или винтами.
Это стальной резервуар, предназначенный для хранения сжиженного нефтяного газа при температуре от минус 40 до плюс 45 градусов. На легковом автомобиле он крепится в отделении или в нише для запасного колеса, а на малотоннажных автомобилях – на . Газовый баллон имеет цилиндрическую или тороидальную форму. Различные объемы и геометрические размеры позволяют выбрать оптимальный вариант размещения баллона в багажнике автомобиля.
Баллон снабжен вентиляционной коробкой с герметически закрывающейся крышкой. Под крышкой расположены заправочный и расходный вентили, шкала со стрелкой, показывающей уровень газа в баллоне, заправочная чашка.
В некоторых конструкциях газобаллонного оборудования для заправки газового баллона необходимо:
– Открыть крышку вентиляционной коробки.
– Закрыть расходный вентиль.
– Ввернуть в заправочную чашку переходник.
– Подключить к переходнику заправочный пистолет.
– Открыть заправочный вентиль на газовом баллоне.
– Открыть кран заправочного пистолета.
После того, как баллон на 80–85 % заполнится газом (в баллоне срабатывает отсекающий клапан, при этом слышен характерный щелчок), указанные операции проделывают в обратном порядке. В дальнейшем, если автомобиль хранится вне закрытых помещений (уличное хранение), расходный вентиль можно не закрывать.
Устанавливают на унифицированном фланце газового баллона с использованием прокладки, обеспечивающей герметичность соединения. Он является приемным устройством при заполнении баллона сжиженным нефтяным газом и обеспечивает подачу последнего в магистраль газопровода. Блок включает в себя входной штуцер и заправочный вентиль с обратным клапаном, расходный штуцер и расходные вентили жидкой и паровой фаз, ограничительный механизм уровня заправки баллона (мультиклапан).
Блок закрыт герметичным кожухом, надежно отделяющим его содержимое от внутреннего объема автомобиля. Вентиляция внутреннего пространства кожуха осуществляется через дренажную трубку, выведенную за пределы кузова автомобиля. Сжиженным газом баллон заправляют через заправочный вентиль (3). Газ поступает в баллон, преодолевая усилия шарика (2), находящегося под действием пружины.
Баллон наполняется газом, и поплавок (11) поднимается. Автоматический клапан (9) отсекает поступление газа в баллон. Шарик (2) перекрывает обратный выход газа из баллона. Из баллона газ поступает в магистраль по трубке забора газа (10), отжимая шарик скоростного клапана (4) через расходный вентиль (13).
В обычных условиях работы расходный и заправочный вентили находятся в открытом положении. Их закрывают при постановке автомобиля на длительную стоянку, в случае утечки газа, а также при неисправностях, обслуживании и ремонте газовой аппаратуры. В случае нагрева баллона свыше 45 градусов открывается предохранительный клапан (1), чтобы понизить давление газа.
Контрольная стрелка (7) по шкале (8) указывает количество газа в баллоне. Указатель уровня топлива может выводиться на переключатель вида топлива в салон автомобиля. Стрелка приводится в действие магнитом, вмонтированным в мультиклапан (9). Она вместе со шкалой защищена прозрачной крышкой (6). Максимально допустимый объем заправляемого газа предварительно устанавливается винтами (12).
Предназначенное для заправки газового баллона, крепится на кронштейне (7) гайкой (8) под задним бампером легкового автомобиля. Оно подсоединяется к заправочному трубопроводу через штуцер (10). Заправочный пистолет газовой колонки присоединяется к корпусу (3) с уплотняющей резиновой прокладкой (2). Газ, поступающий под давлением, открывает клапан (6) и заполняет газовый баллон. После окончания заправки клапан герметично закрывается.
Газопровод проходи под полом автомобиля вдали от выхлопных труб. От соприкосновения с деталями он защищен хлорвиниловыми или резиновыми трубками. Трубопроводы закрепляют на кузове автомобиля специальными скобами при помощи саморезов с интервалом не более 800 мм. Газопровод высокого давления на всем протяжении от баллона до электромагнитного клапана газа и от него до редуктора-испарителя выполнен из меди или из нержавеющей стали с заводской развальцовкой.
Если газопровод изготовлен из стали, то его присоединение к узлам аппаратуры осуществляется при помощи упорной накидной гайки. Такое соединение допускает многократную разборку, но при затяжке необходимо избегать чрезмерных усилий во избежание отрыва донышка накидной гайки. На концах трубопровода предусматривают компенсационные кольца. Трубку изгибают с образованием кольца диаметром 50–80 мм, что предохраняет трубопровод от поломки под действием вибрации.
Герметичность газопровода высокого давления обеспечивает ниппельное соединение типа конусная муфта. Такое соединение включает в себя трубопровод (3), конусную муфту (1), упорную гайку (2) и присоединяемую деталь (штуцер). Герметичность достигается за счет конусной муфты (1), изготавливаемой из латуни. Такое соединение допускает многократную разборку с заменой конусной муфты новой. Муфта должна плотно сидеть на трубке на расстоянии 2–3 мм от ее торца.
В трубопроводах низкого давления для соединения газового редуктора со смесителем используют резиновые шланги из бензомаслостойкой резины. Шланговые соединения на штуцерах крепятся винтовыми хомутами.
Устанавливают с целью исполнения команд, которые управляют подачей бензина или газа в системах питания автомобилей, оборудованных аппаратурой. В отдельных случаях клапаны конструктивно объединяют с фильтрами, которые очищают поступающее в систему топливо.
Электромагнитный газовый клапан.
Служит для открытия канала подачи газа в редуктор и его перекрытия при работе на бензине. Управляется дистанционно из салона автомобиля посредством переключателя «Газ» – «Бензин». Фильтры не требуют регулярного обслуживания: достаточно промывки или замены. В некоторых конструкциях очищать следует каждые 30 000 километров пробега автомобиля. При включенном зажигании и установке переключателя в положение «Газ» клапан открывается, и газ по трубопроводу высокого давления поступает в редуктор-испаритель. При включенном зажигании клапан находится в положении «Закрыт».
Электромагнитный бензиновый клапан.
Служит для открытия (закрытия) канала подачи бензина в карбюратор, одновременно перекрывается подача газа. В нижней части клапана предусмотрен винт (кран) для механического (ручного) открывания клапана. В случае выхода из строя электронного блока управления газовым оборудованием этот винт следует ввернуть в клапан (или повернуть кран), чтобы можно было продолжить движение.
Клапаны в газовой магистрали отличаются от клапанов, установленных в бензопроводе, только конструкцией входного и выходного штуцеров, предназначенных для присоединения металлических трубок подвода газа.
Электромагнитный клапан прерывания или возобновления подачи газа или бензина.
Электромагнитный клапан прерывания или возобновления подачи газа или имеет повышенную надежность, потребляет мало тока (не более 0,7 А) и срабатывает при низком напряжении, мощность катушки электромагнита составляет 4 Вт. Фильтр клапана не требует регулярного обслуживания, промывки или замены. Газовым фильтром может служить постоянный магнит, установленный на входе в электромагнитный газовый клапан.
Газовые электромагнитные клапаны с фильтром управляются от переключателя вида топлива. Они предназначены для перекрытия подачи газа при работе двигателя на бензине, перекрытия подачи газа при выключенном зажигании и для фильтрации газа. Электромагнитный бензиновый клапан отключает подачу бензина при работе двигателя на газе.
Устанавливать электромагнитный бензиновый клапан следует в таком месте, чтобы отрезок бензопровода между ним и бензонасосом был как можно короче. Дело в том, что при работе на бензине на этом участке сохраняется постоянный уровень бензина, поддерживаемый бензонасосом. Бензин может сильно нагреваться, вызывая нежелательное повышение давления в шланге. И чем он короче, тем более безопасен.
По той же причине необходимо особое внимание уделять надежной герметизации соединений между бензонасосом и электромагнитным бензиновым клапаном. Клапан всегда закрыт. Он служит для дистанционного управления подачи топлива. На корпусе клапана есть ручной привод в виде ручки или вентиля. Ручным управлением пользуются во время подкачки бензонасосом бензина в в холодное время года, после длительной стоянки автомобиля и в случае отказа электромагнита.
При этом ручку или вентиль переводят в положение «Открыто». После подкачки бензина ручку или вентиль ставят в положение «Закрыто» – это их постоянное положение, а переключатель вида топлива в салоне в положение «Бензин». Если этого не сделать, то двигатель будет одновременно работать и на бензине, и на газе. В этом случае не поможет даже отключение дистанционного переключателя вида топлива, а это недопустимо.
Газовый редуктор-испаритель для газобаллонного оборудования ГБО на автомобиле.
Предназначен для превращения жидкой фазы газа в паровую и подачи паровой фазы в смеситель. Через каждые 1500–2000 километров пробега (на горячем двигателе) следует отвернуть пробку (винт), находящуюся в нижней части редуктора, и слить конденсат (маслянистый отстой). Редукторы-испарители играют важную роль в работе газобаллонного оборудования, поэтому им следует уделить особое внимание.
Газовые редукторы, устанавливаемые на автомобилях имеют одинаковое назначение. Они служат для автоматического снижения давления газа в системе питания до заданного уровня при постоянно изменяющемся давлении газа, зависящем от его количества и температуры окружающей среды.
Газовый редуктор должен обеспечивать на выходе требуемые характеристики состояния газа в широком диапазоне температур , при переходе с одного режима работы двигателя на другой. Он должен автоматически перекрывать подачу газа при выключенном двигателе.
По материалам книги «Автомобильные газовые топливные системы».
Владимир Золотницкий.
Сегодня мы поговорим про ГБО 4 поколения, особенности конструкции, принцип работы, преимущества перед ранними поколениями ГБО, порядок установки на карбюраторные и автомобили, что лучше использовать пропан или бутан. Итак, поехали.
Переоборудование автомобиля под использование газа в качестве основного топлива становится все более актуальным в условия вечно растущих цен на бензин.
Это оборудование позволяет функционировать на более дешевом топливе, без большого вмешательства в конструкцию авто.
С улучшением конструкции автомобиля, а также с ужесточением норм по токсичности, введенных в Европе, которые обозначаются как Евро, модернизировалось и газобаллонное оборудование.
Если ГБО 1 поколения была по конструкции очень простой, без использования электроники, то газовое оборудование 4 поколения – это уже сложное электронно-механическое устройство, хотя суть их работы одна – подача газа в цилиндры двигателя в определенных условиях.
Но у первого поколения газ поступал за счет разрежения, создаваемого в цилиндрах двигателя, и речи о точной дозировке топлива при разных режимах функционирования силовой установки там не шла.
ГБО 4 поколения, конструкция
Попытка сделать точную дозировку газа была предпринята только при создании .
Но подход к решению точной подачи газа был не совсем удачным, поскольку оборудование данного поколения устанавливалось параллельно штатной топливной системе, и это привело к слабой реализации контроля подачи газа.
Электронный блок, которым оснащался смеситель-дозатор опаздывал со считыванием сигналов с лямбда-контроля, в итоге реакция режим работы силовой установки тоже запаздывал.
Данная недоработка была устранена с появлением ГБО 4 поколения. Конструкция этого оборудования уже не является параллельной для штатной системы, а непосредственно подключается к ней.
С появлением ГБО 4 поколения от шагового дозатора-распределителя, который устанавливался на ГБО раннего поколения, отказались.
Дозировка подачи газа у оборудования 4 поколения уже производится электромагнитными форсунками, что обеспечивает высокую точность подачи количества газа в цилиндры.
Конструкция оборудования 4 поколения такова.
Имеется часть оборудования, стандартного для всех поколений ГБО: баллон с мультиклапаном, магистрали высокого давления, газовый клапан, редуктор и трубопроводы низкого давления.
Помимо этого, в конструкцию включена рампа с установленными в ней электромагнитными форсунками и электронный блок управления, который и осуществляет управление ими.
Также для точности определения некоторых параметров, влияющих на подачу газа, оборудование оснащается датчиками температуры и давления газа.
Работает газовая установка 4 поколения по такому принципу.
Электронный блок управления подключается к проводке между блоком управления штатной топливной системы и бензиновыми форсунками.
Сигнал, идущий от блока к форсункам, считывается блоком управления газовой системой и на основе данного сигнала производится расчет количества газа, требуемого для подачи в цилиндр в данный момент.
После этого сигнал передается на газовую рампу. Газ в ней находится постоянно под определенным давлением, которое он получил от газового редуктора.
Поступивший на рампу сигнал производит открытие клапана электромагнитной форсункой, и газ поступает во впускной коллектор.
Этот сигнал также и произведет закрытие клапана форсунки, чем обеспечивается высокая точность подачи топлива.
В итоге получается, что управление топливной системой производится штатным электронным блоком управления на основе датчиков лямбда-контроля.
Блок управления газовым оборудованием лишь преобразует сигнал штатного блока под требования, которые нужны для нормальной работы силовой установки на газу.
В этом и заключается особенность работы ГБО 4 поколения.
Что лучше использовать метан или пропан?
Газовая установка 4 поколения в качестве топлива может потреблять как метан, так и пропан-бутан. Из-за используемого вида газа ГБО 4 поколения по конструкции между собой отличаются.
Поскольку метан в баллонах содержится под высоким давлением, то и баллоны должны соответствующие.
На выходе с баллона в конструкцию включен фильтр, для улавливания механических примесей в газе.
Газовые магистрали должны выдерживать высокое давление. Газовый редуктор у авто работающего на этом газе имеет две секции, проходя через которые, давление газа снижается до нужного. В остальном конструкция не меняется.
Недостатком использования этого вида газа является большой вес баллонов, что не всегда приемлемо на легковых авто.
К тому же метановых заправочных станций значительно меньше. Но этот газ – дешевле, поэтому его применение более актуально на коммерческом транспорте.
На установках, рассчитанных на использование пропан-бутана, поскольку этот газ находится в сжиженном состоянии, баллон по габаритам и весу значительно меньше.
Редуктор под этот газ имеет только одну секцию. Очистка газа от примесей производится фильтром, включенным в конструкцию после редуктора.
Установка оборудования на инжекторные и карбюраторные авто
Подключение всех элементов ГБО 4 поколения, кроме проводки, сравнительно не сложное. На заданное место устанавливается баллон, от него прокладываются магистрали к газовому клапану.
От газового клапана идут трубопроводы к редуктору. А из редуктора выходит трубопровод, идущий к газовой рампе. От газовой рампы идут трубки к впускному коллектору.
Затем производится подключение электронного блока управления к проводке штатной системы питания.
Карбюраторные автомобили.
Установить ГБО 4 поколения на карбюраторные авто можно, но технологически это сделать сложно.
И если установить все элементы, начиная от баллона и заканчивая газовой рампой можно, то проблема возникает в управлении этим оборудованием.
Поскольку штатного блока управления топливной системой у карбюраторного двигателя нет, то и сигнал для управления газовыми форсунками брать неоткуда.
Некоторые умельцы, чтобы оборудование этого поколения на авто с карбюратором работало, начинают с установки датчиков, которые нужны для снятия требуемых показателей – температуры газа и охлаждающей жидкости, давления, .
Затем делают самодельные блоки управления, от которого и используется сигнал для блока управления ГБО.
По сути, они создают на карбюраторном двигателе имитацию работы инжекторной системы питания. Но это все очень сложно в реализации.
Поэтому установка данного оборудования на карбюраторное авто для любителя самому является практически неразрешимой задачей, поскольку придется решать множество проблем, которые возникают в процессе подключения оборудования.
