Техническое обслуживание и текущий ремонт системы питания двигателей, работающих на газовом топливе

Применение в качестве топлива для газобаллонных автомобилей (ГБА) сжиженного нефтяного (СНГ) и сжатого природного (СПГ) газов снижает затраты на перевозки, из-за меньшей стоимости топлива, и загрязнение воздушного бассейна. При этом по основным контролируемым параметрам отработавших газов имеется снижение: окиси углерода (СО) в 3 – 4 раза, углеводородам (СН) в 1,2 – 1,4 раза. Дымность отработавших газов в газодизельном режиме работы двигателя снижается в 2 – 4 раза.

Для газобаллонных автомобилей установлены те же виды и периодичности ТО, что и для базовых автомобилей.

Отличие заключается в дополнительных работах, проводимых по газобаллонной установке, что увеличивает трудоемкость работ ТО и ТР на 10 – 15%.

ЕО выполняют перед выездом и после возвращения автомобиля с линии. Перед выездом проверяется внешним осмотром состояние и крепление баллонов, редукторов высокого (РВД) и низкого (РНД)давления, подогревателя, карбюратора-смесителя или смесителя, приборов контроля, а также герметичность соединений с помощью специального прибора или пенным раствором (мыльным). После возвращения проводят уборочно-моечные работы, проверяют герметичность и сливают конденсат из РНД, а из испарителя – воду (в зимний период).

При ТО-1 дополнительно к работам ЕО проводят смазочно-очистительные: очистку фильтрующих элементов электромагнитных клапанов и фильтров редукторов, смазывание штоков вентилей. Проверяют герметичность системы с помощью сжатого воздуха, работу двигателя и токсичность отработавших газов, регулируют частоту вращения на холостом ходу, проверяют работу предохранительного клапана.

Перед постановкой на пост ТО-1 необходимо выработать газ, закрыв расходный вентиль, и переключить двигатель на бензин.

При ТО-2 дополнительно к работам ТО-1 проводятся контрольно-диагностические, регулировочные и другие работы, в т.ч. со снятием приборов газовой системы с автомобиля. Проверяют работу редукторов, дозирующе-экономайзерного устройства (ДЭУ), предохранительного клапана, смесителя, карбюратора-смесителя , манометров, датчика указателя уровня газа и при необходимости регулируют или устраняют неисправности. Проверяют угол опережения зажигания. Заканчивается ТО-2 проверкой герметичности системы, легкости пуска двигателя, его работы на газе и бензине.

Сезонное обслуживание дополнительно предусматривает удаление газа из баллонов и дегазацию их, продувку системы сжатым воздухом, проверку работы ограничителя максимальной частоты вращения коленчатого вала, снятие, разборку и дефектовку деталей приборов газовой системы, редукторов, испарителя, смесителя, фильтров, предохранительных клапанов, манометров. Необходимо после проверки опломбировать и поставить клеймо со сроком следующей проверки на предохранительных клапанах и манометрах высокого и низкого давления.

Газовые баллоны подвергаются периодическому освидетельствованию, для чего они снимаются с автомобиля и подвергаются контролю на герметичность с его арматурой ( пневматические испытания) номинальным давлением, а также проверке его состояния давлением, в 1,5 раза больше номинального (гидравлические испытания). Освидетельствование проводится организациями, имеющими разрешение на выполнение таких работ. Баллоны, прошедшие освидетельствование, окрашиваются, и на них наносится, путем клеймения, дата следующего освидетельствования.

Постовые работы включают замену неисправных приборов или их ремонт без снятия с автомобиля. При этом автомобиль должен быть без газа, который сливается (выпускается) в газовую сеть (атмосферу) на специальном посту.

Организация выполнения работ ТО и ТР ГБА имеет ряд особенностей. Выбор маршрута движения обусловлен состоянием газовой аппаратуры и автомобиля (рис.2.38). При этом все автомобили, направляемые на ТО, ТР или стоянку проходят через пост проверки герметичности.

Рисунок 2.38 Маршруты движения газобаллонных автомобилей

Для выполнения контрольно-регулировочных операций при работе двигателя на газе автомобили устанавливаются на посты ТО или ТР, расположенные в изолированных помещениях. Поиск неисправностей рекомендуется проводить в последовательности: магистральный вентиль, РВД, электромагнитный клапан-фильтр, РНД, карбюратор-смеситель (смеситель).

К основным неисправностям газовой аппаратуры относятся: не герметичность газопроводов, вентилей и клапанов, засорение фильтров электромагнитного клапана или редукторов, изменение рабочего давления в контурах, не герметичность редукторов.

Не герметичность газопроводов и вентилей устраняют заменой отдельных деталей или подтягиванием ниппелей и хомутов. Не герметичность РВД обусловлена повреждением диафрагмы или недостаточной затяжкой гайки крышки. В этих случаях газ будет выходить через зазоры в РВД и предохранительный клапан. Для предотвращения утечки газа нужно закрыть вентили. Давление газа на выходе из РВД регулируется винтом: при ввертывании оно повышается.

Неплотность прилегания клапанов 9, 17 и 18 РНД (рис.2.39) к седлам может быть вызвана попаданием посторонних предметов или износом клапанов. В первом случае в полости А будет повышаться давление и газ будет выходить через предохранительный клапан 12, что можно выявить по шипению газа или по манометру, который будет показывать давление срабатывания предохранительного клапана (0,4…0,5 МПа). Негерметичность клапанов 17 и 18 затрудняет пуск двигателя, ухудшает его работу из-за обогащения рабочей смеси. Негерметичность устраняют шлифовкой торца клапана или заменой изношенной детали.

А, Б – полости первой и второй ступени; В – полость разгрузочного устройства; Г, Д – полости атмосферного давления

Рисунок 2.39 – Редуктор низкого давления

Негерметичность РНД может быть обусловлена повреждением или неплотным креплением диафрагмы 13 редуктора первой ступени и газ выходит под избыточным давлением через отверстие в регулировочной гайке 15; в случае повреждения диафрагмы второй ступени 2 — через колпачковую крышку регулировочного ниппеля 4; при повреждении диафрагмы 1 разгрузочного устройства газ поступает через штуцер 19 непосредственно во впускной трубопровод 24. Возможна утечка газа через предохранительный клапан 12 при его неисправности или разрегулировке.

В полости Б возможно повышенное разряжение (более 25 мм. вод. столба при полной загрузке двигателя) из-за недостаточного поступления газа к редуктору (засорение фильтра, разрегулировка РНД и др.), что снижает мощность двигателя.

Регулировка давления газа в первой ступени РНД осуществляется с помощью гайки 15 и контролируется по манометру, подключенному к первой ступени редуктора, и должно быть 018…022 МПа. При ввертывании гайки 15 давление должно увеличиваться. По окончании регулировки необходимо затянуть контргайку. Для регулировки момента открытия клапана 17 второй ступени редуктора надо снять крышку с корпуса и вывертывать винт клапана 17 ключом до момента начала выхода газа через клапан (определяется на слух). Затем завернуть винт клапана 17 на 1/8…1/4 оборота до прекращения утечки газа и затянуть контргайку.

Давление газа во второй ступени редуктора регулируют ниппелем 4 и контролируют по пьезометру. Для этого необходимо в патрубок дозирующе-экономайзерного устройства установить резиновую заглушку с встроенным наконечником для подключения пьезометра. При вакууме в разгрузочном устройстве 700…800 Па вращением ниппеля 4 устанавливается давление 50…70 Па. После каждой регулировки нужно удалять газ из второй ступени. Можно проверить давление газа во второй ступени при работе двигателя на холостом ходу. Давление должно быть 5…10 мм.вод. ст. (0,5…1,0 кПа). С увеличением нагрузки давление снижается до атмосферного (0,1 МПа), и при полной нагрузке становится ниже атмосферного, равного 15…25 мм.вод. ст. (1,5…2,5 кПа).

После проведения указанных регулировок надо проверить ход стержня 6. Если он перемещается менее чем на 5мм, то требуется ремонт РНД.

Герметичность разгрузочного устройства определяют по падению разряжения в вакуумной полости камеры диафрагмы (рис.2.40). При разряжении в полости 73,2 ± 6,7 кПа падение разряжения не должно превышать 1,3 кПа/мин. Разряжение полного сжатия пружины должно быть менее 0,75 кПа.

1 — диафрагма; 2 — пружина; 3 — вакууметр; 4 — кран

Рисунок 2.40 — Схема проверки разгрузочного устройства

Дозирующе-экономайзерное устройство проверяют на герметичность (рис.2.41) и разряжение начала открытия его клапана. Параметры проверки герметичности как и для разгрузочного устройства. При проверке необходимо один из патрубков 2 закрыть заглушкой 3. Для проверки начала открытия клапана в вакуумной полости создается разряжение 26,6±6,6 кПа, а в полости подачи газа через клапан — избыточное давление 4±5,3 кПа. Уменьшая разряжение в вакуумной полости определяют разряжение в момент открытия клапана, которое должно быть 9,3±1,3 кПа.

Для контроля и регулировки газовой аппаратуры используют следующие показатели: максимальное давление в баллонах 20 МПа; давление газа после редуктора высокого давления 0,90…1,15 МПа; давление срабатывания предохранительного клапана редуктора высокого давления — 1,4…1,7 МПа; давление, при котором должен срабатывать выключатель контрольной лампы указателя давления газа — 0,45…0,55 МПа;

1-вакуумная полость; 2-патрубки; 3-заглушка; 4-вакууметр; 5-кран

Рисунок 2.41 — Схема проверки герметичности вакуумной полости дозирующе-экономайзерного устройства

давление газа, регулируемое первой ступенью редуктора низкого давления, равно 0,18…0,22 МПа; разрежение в разгрузочном устройстве, при котором открывается клапан второй ступени, 700…800 Па; разряжение открытия клапана ДЭУ-800…1000 Па при давлении в нагнетательной полости — 4…5 кПа; частота вращения коленчатого вала срабатывания системы синхронного выключения подачи газа при отключении подачи запальной дозы дизельного топлива — 2250…2660 мин -1 .

В карбюраторе-смесителе (смесителе) с помощью винтов регулируют частоту вращения коленчатого вала на холостом ходу (500…600 мин -1 ). Проверка герметичности системы питания на автомобиле осуществляется с помощью передвижной установки ЦПКТБ-К277, позволяющей непосредственно на автомобиле зафиксировать манометром падение давления в системе питания, которое должно быть не более 0,01 МПа в течение 15 минут. Установка обеспечивает проверку герметичности газовой магистрали, РНД, вентилей, электромагнитных клапанов, определение работоспособности и регулировку редуктора. Для ТО и ТР газовой аппаратуры, снятой с автомобиля, используется установка ЦПКТБ-К278. Для выполнения работ ТО и ТР применяются также комплекты инструмента мод. ЦПКТБ-И139 и мод. ЦПКТБ-И149, тележку для снятия и транспортировки баллонов, сигнализатор утечки газа и др.

Порядок пуска двигателя заключается в том, чтобы он производился на одном из видов топлива — жидком или газовом. Для этого, при переводе двигателя с бензина на газ и обратно, необходимо на работающем двигателе установить переключатель вида топлива в положение «0». После этого выработать топливо из системы (пока двигатель не начнет работать неустойчиво), а затем перевести переключатель в требуемое положение (газ или бензин). Желателен пуск двигателя после полной выработки топлива из системы и остановки двигателя. Работа двигателя на двух видах топлива запрещена. Пуск двигателя на газе при низких температурах затруднен или вообще невозможен. Поэтому его осуществляют на бензине или обогащенной газовоздушной смеси, для чего нужно нажать на шток диафрагмы редуктора низкого давления на 3…5 с. Пуск дизельного двигателя производится только на жидком топливе. Для перевода на газодизельный режим необходимо прогреть двигатель, открыть вентили, переключатель установить в положение газ, убедиться в поступлении газа в систему (стрелка манометра покажет давление 0,2…0,4 МПа) и готовности к работе (загорится контрольная лампа). Пуск двигателя на газе невозможен из-за недостаточной температуры в цилиндрах для самовоспламенения.

Основные правила техники безопасности при эксплуатации ГБА заключаются в следующем. Хранение ГБА (при наличии смешанного подвижного состава) предусматривается на отдельной площадке. В помещениях, где проводятся работы ТО и ТР ГБА (СНГ) не допускается устройство подземных сооружений, в т.ч. осмотровых канав. Помещения по ТО и ТР ГБА должны иметь системы контроля воздушной среды, аварийного освещения, принудительной вентиляции. На территории АТП должны быть под навесами посты для слива СНГ или выпуска СПГ с последующей дегазацией системы питания инертным газом. Баллоны должны храниться под навесом или в шкафах. ТО и ТР газовой системы должны выполняться на специализированных постах в помещении с другими постами аналогичного назначения, если не предусматривается пуск и работа на газе. При регулировке газовой аппаратуры на работающем двигателе используются посты в отдельных помещениях. Сварочные и окрасочные работы необходимо проводить при снятых или дегазированных баллонах.

Заправляет автомобиль оператор заправочной станции. При этом водитель должен покинуть кабину, выключив зажигание и включив стояночный тормоз. Объем заправки баллона СНГ не должен превышать 90%, а давление в баллонах c СПГ при заправке не должно быть более 20 МПа.

К эксплуатации ГБА допускаются водители, прошедшие обучение, сдавшие экзамен и получившие специальное удостоверение. Повторные проверки их знаний должны проводиться 1 раз в 2 года специальной комиссией автотранспортного предприятия (АТП). Запрещается эксплуатация ГБА с нарушенной герметичностью системы питания, а также с истекшим сроком периодического освидетельствования баллонов. Запрещается пользоваться открытым пламенем для подогрева или проверки герметичности системы, производить ТО и ремонт узлов, имеющих газ под давлением. После стоянки перед пуском двигателя необходимо открыть капот для проветривания подкапотного пространства. Автомобиль должен иметь огнетушители и кошму.

К работам ТО и ТР допускаются лица, прошедшие подготовку и имеющие соответствующее удостоверение. Ремонтировать газовую аппаратуру на автомобиле можно только при снижении давления до атмосферного. При работе двигателя на газе допускается регулировать только карбюратор-смеситель (смеситель). При выполнении работ нельзя допускать искрения, ударов металлическими предметами по приборам системы питания, применять неисправный инструмент.

Ремонт газового оборудования на автомобиле

Даже первоклассная техника может выйти из строя. Газобаллонная система, установленная в автомобиле, например, в Газели, подвержена потенциальным неисправностям, как и любая другая. Неизбежно повышает эту вероятность использование некачественного ГБО неподходящего поколения, непродуманная установка некомпетентными техниками, а прежде всего – небрежная эксплуатация и несоблюдение мер безопасности.

Ремонт газового автомобильного оборудования

Перед тем как приступить к детальному разбору конкретных симптомов, вызванных нарушением функционирования определенных деталей ГБО: редуктора, форсунок, электронного блока, баллона и мультиклапана, — стоит отметить три сопутствующих фактора:

1. Стремление сэкономить любой ценой тоже обходится недешево. Установка неквалифицированными работниками сомнительного оборудования, пусть даже за полцены от обычной лицензированной аппаратуры среднего поколения в хорошем сервисном центре, очень редко приводит к чему-то хорошему. Некорректная поверхностная настройка также вызывает серьезные последствия, которые, если не обращать на них внимания, доведут до выхода из строя всей ходовой в автомобиле.
2. Самая распространённая причина любой проблемы – сами автомобилисты. Непонимание и нежелание вникать даже в базовые принципы работы газа в машине и отдельных комплектующих, невыполнение элементарных обязательных процедур обслуживания, неаккуратное и халатное обращение с ГБО и транспортным средством в целом — доводят до проблем.
3. Использование некачественного грязного газа приведет к очень быстрому засорению фильтров форсунок и мультиклапана отходами и примесями.

Некоторые из них вызывают интенсивную коррозию, другие смолистые вещества забивают собой труднодоступные для чистки пропускные трубки и резиновые пробки клапанов. Пропустив очередную смену газовых фильтров в автомобиле, владелец доведет до ужасающего состояния ГБО любого изготовителя и поколения, даже с первоклассной установкой и ювелирной настройкой.

НЕ ТРАТЬТЕ ДЕНЬГИ НА ПЕРЕКРАСКУ!
Теперь Вы сами сможете всего за 5 секунд убрать любую царапину с кузова вашего автомобиля.

Обзор основных типов неисправностей с возможностью устранения своими руками

Некоторые виды поломок устраняются простой перенастройкой компьютерного блока или ручным регулированием соответствующих резервных болтов форсунок, редуктора и мультиклапана. Но в большинстве случаев для корректного исправления и смены агрегатов газового оборудования нужен немалый опыт и навыки специалиста по авторемонту, не говоря уже о необходимых инструментах. Таким образом, ремонт ГО предпочтительно совершить, воспользовавшись услугами профессионалов на качественной сервисной станции, лицензированной для работы с подобным оборудованием, или в сервисном центре поставщика ГБО или автомобиля: например, Газель с встроенным Ловато 4 поколения без труда починят на соответствующих станциях.

Мотор, работающий на аппаратуре любого поколения оборудования, может прийти в негодность несколькими способами, которые вызывают:

• разгерметизацию;
• проблемы с включением мотора;
• неровные обороты во время холостого хода;
• срыв плавного перехода на режимах нагрузки;
• падение мощности движка и дерганое движение;
• проблемы переключения с газа на бензин и назад (мотор глохнет, теряется мощность, растет потребление горючего);
• высокий расход газа.

Разгерметизация

Базовая причина повышения потребления топлива, хлопков и рывков двигателя – потеря герметичности отдельных компонентов. Ее просто устранить своими руками, но непросто обнаружить без специальной диагностики, когда каждый датчик проверяется. Потеря герметичности может вызывать внутреннюю или внешнюю утечку, то есть потерю плотности и пропуск газа внутри системы питания. Характерна эта неприятность для запорных стыков типа клапан-седло у вентилей мультиклапана, встречается среди форсунок. Давление будет неуклонно повышаться.

Проблемой станет риск внешнего прорыва — такого допускать нельзя, слишком опасными могут стать переключение двигателя с газа на бензин и ремонт без предварительной подготовки и очистки остатков. Возможна забивка смолообразным мусором уплотнителей и прочих резиновых элементов, которые равнодушные к регулярному обслуживанию газового оборудования автовладельцы не прочищают и не заменяют каждые 50 тысяч километров пробега. Сама поверхность клапана может быть повреждена напрямую твердым осадком (сульфатные кристаллы, металлическая окалина и стружка).

Возможны также внешняя утечка или развитие внутренней, когда, переполнив саму топливную систему, газ прорывается наружу, падение непроницаемости топливопроводов (обрыв или повреждения шлангов и газовых магистралей, шовные трещины и сильные деформации баллона). Кроме риска возникновения пожароопасного момента, утечка опасна тем, что порции токсичного газа оказываются в салоне.

Все соединительные шланги и трубки делятся на две категории: с давлением повышенным (начиная с 1,6 МПа) и стандартным (0,2 МПа). В первом случае в автомобиле может существовать в сжиженном (от мультиклапана до попадания в испаритель) и рабочем состояниях (от редуктора до форсунок).

Наиболее опасны потери газа именно в плотной фазе — ведь в этой фазе его масса в 200 с лишним раз превышает газообразную, и объемы произвольного выхода будут значительно большие.

Утечка

Следствие разгерметизации любого уровня — сложная и опасная проблема для ремонта, независимо от поколения оборудования и его производителя.

Компьютерные блоки ГБО более современных конструкций и ведущих производителей, например, Ловато имеют встроенную диагностику примерного отрезка утечки, работающую, сопоставляя данные датчиков, манометров, датчик уровня газа и выпускные предохранители на этот случай.

В сложных случаях остатки горючего автоматически удаляются через вентиляционную коробку, расположенную на крышке мультиклапана, в противоположную от салона сторону.
Тем, кто планирует устранять последствия разгерметизации своими руками, нужно учитывать конструкционные особенности и характер повреждений. Стык ниппелем или гайкой, который начал пропускать струйки газа, можно дополнительно затянуть, а если не помогает, то срезают его прямо с куском шланга и припаивают замену.

Для конической резьбы (часто использует та же Газель) можно покрыть защитным слоем свинцового глета или специального клея-герметика. Соединение с резьбой или фланцем обычно достигает герметичности за счет использования резиновых прокладок. Обычно замены прокладки (которая регулярно изнашивается и теряет эластичность, дубеет) достаточно для продолжения полноценного функционирования. Шланг высокого давления рекомендуется заменить целиком, это неразборное соединение, а повышенная нагрузка на стенки выдавит любую заплатку. Паровая фаза попадается только в каналах редуктора, выходного штуцера форсунок, впускного коллектора и шлангов между ними. Во всех случаях починка своими руками газового оборудования полностью идентична, при этом проще диагностика: датчик здесь не один, и проблему локализовать можно детальнее.

Затрудненный запуск двигателя

Проблемы с заводом двигателя и хлопки в момент зажигания случаются, когда газово-воздушная смесь слишком бедна или богата одним из компонентов: слишком много газа во впускном коллекторе из-за проблем с запорами мультиклапана или редуктора и неплотности возвратного клапана смесителя.

Обеднение горючего провоцируется подсосом воздуха, поврежденным каналом впрыска газа и забивкой посторонним мусором шлюза холостого хода. В самом тяжелом варианте — датчик лямбда-зонда сломан. При тяжелых повреждениях ГБО и утечек из вывода редуктора или шланга, подающего на впрыск, давление падает настолько, что любая процедура прекращается, и мотор глохнет.

Проседание набора скорости и переключения передач, скачки на холостом ходу и повышенный расход газа с рывками в момент движения из-за неправильной настройки работы редуктора с помощью винтов или компьютерной программы подробно описаны в отдельной статье, освещающей работу по настройке системы. Требуется доскональная перенастройка всего контроллера, пока ничего страшного не случилось. Помимо разболтанной настройки, подобный симптом свидетельствует о том, что, возможно, датчик сломался, засорился, или протекает шланг, потеряна плотность возвратного клапана коллектора.

Падение оборотов

Провалы при нагрузке на двигатель после холостого хода и проблема с открытием дроссельных заслонок — также вина обедневшей топливной смеси.

Запаздывает подача газа, и начинается неравномерный впрыск из форсунок в инжекторы (проблема попадается, бывает на автомобиле марки Газель)? С этим можно справиться, если перерегулировать время отпирания обратного клапана в смесителе и ускорить запуск, подобрав оптимальные обороты. Но это только оттянет развитие неисправности в серьезную головную боль, ведь это нарушение работы запора мультиклапана, испарителя или коллектора: прилипание клапана к седлу, скопление маслянистого конденсата и аналогичные события затрудняют возможность открытия, оно замедляется.

Если пустить все на самотек, то могут наступить разгерметизация разгрузки коллектора из-за сильной разреженности и полная невозможность завести машину. Чтобы убрать провал, до конца разбирают и прочищают каждый клапан, седло и все узлы коллектора и мультиклапана, удаляют излишки конденсата на испарителе, проверяют разгрузку на непроницаемость пневматически и при негативном результате полностью заменяют.

Уменьшение характеристик движка в автомобиле связано с засорением внутренних фильтров, которые постоянно забиваются тяжелыми липкими примесями.

Также возможно замусоривание проходных газовых шлюзов мультиклапана и редуктора-испарителя, промежуточных магистралей и трубок. Все это ведет к обеднению смеси газа и воздуха и к недостаточности впрыска форсунок.

Компьютерные системы диагностики, которыми снабжены представители современного газового оборудования от 4 поколения и выше, позволяют диагностировать собственноручно как целиком систему любого автомобиля, будь то Газель или иной другой, состояние узлов по отдельности и довольно хорошо представлять себе характер затруднения еще до демонтажа и разборки. Если, конечно, не вышли из строя вшитый датчик или зонд, снимающий данные, — это уже относится к очень сложным поломкам, успешно работать с которыми могут только профессионалы. Ручную проверку, например, при не поддающемся запуску двигателе или представителе старого поколения ГБО проводят сжатым воздухом, регулируя давление по манометру и своими руками управляя ходом штока в редукторе, используя его как импровизированный датчик.

Это далеко не полный список того, что профессиональный, хорошо подготовленный механик, имеющий достаточный опыт и оборудование, может сделать с неисправным ГБО, однако мы постарались осветить наиболее характерные и актуальные проблемы, с которыми каждый день сталкиваются водители.