АВТОМОБИЛЬНЫЕ ГАЗОБАЛЛОННЫЕ УСТАНОВКИ ДЛЯ РАБОТЫ
НА СПГ
Газобаллонные установки для работы на СПГ в зависимости от способа
питания также подразделяют на универсальные (газобензиновые) и
специализированные (газовые). На газобаллонных автомобилях при этом
устанавливают двигатели, оборудованные двумя автономными равноценными
системами питания—бензинозой и газовой. Использование двух систем
питания позволяет увеличить суммарный запас хода автомобилей и расширить
сферы их применения. Вместе с тем при таком конструктивном решении
нельзя получить оптимальные показатели автомобиля при работе на топливе
одного из видов.
Газобаллонная установка содержит от четырех (автомоби-ли семейства ГАЗ)
до десяти (автомобили семейства К?мАЗ) баллонов. Полезная вместимость
одного баллона 50 л, максимальное рабочее давление в баллоне 20,0 МПа.
При таком давлении тепловая энергия газа, содержащегося в одном баллоне,
эквивалентна 10 л бензина. Запас хода автомобилей, работающих на СПГ,
составляет 200... 250 км.
В связи с недостаточным развитием сети АГНКС на первом этапе
целесообразно использовать газобаллонные автомобили универсального типа,
обеспечивающие работу как на газовом, так и жидком топливе. Для
обеспечения надежной работы двигателя ЗИЛ-5086.1000400 (ЭИЛ-138А) на
бензине А-76 степень сжатия его не изменена (6,5). Запас хода автомобиля
ЗИЛ-431610 (ЗИЛ-138А) при работе на бензине составляет 585 км.
В настоящее время на автомобильном транспорте применяют газобаллонные
установки низкого (до 1,2 МПа) и среднего 1,2... 5,0 МПа давления. Такие
установки используют в основном для городских автобусов на определенных
линиях с заправкой от городской сети. Отдельные показатели этих
автомобилей приведены в табл. 3.
Запас хода транспортных средств, оборудованных универсальными системами,
недостаточно велик по сравнению с базовыми автомобилями и автобусами.
Необходимо учитывать непрерывное изменение рабочего давления по мере
расходования газа кз баллонов, а также эффект снижения начальной
температуры (эффект Джоуля — Томпсона) при дросселировании газа в первой
ступени редуктора, особенно при давлениях выше 12 МПа. Так, например, в
процессе редуцирования природного газа от давления 20 до 0,5... 1 МПа
начальная температура газа понижается на 60... 70 °С.
При наличии влаги в газовом топливе в редукторе может образоваться
ледяная пробка. Поэтому газобаллонные установки, работающие на СПГ,
снабжены устройствами для подогрева газа перед редуктором, либо в них
предусмотрен подогрев корпуса редуктора или зоны расположения клапана.
Таблица 3
Модель
Давление СПГ, МПа
Запас хода, км
ЗИЛ-431440
(ЗИЛ-130)
2,65
26
Икарус-260
0,56
15... 16
Икарус-260
2,5... 3,0
60 ...70
ЛиАЗ-677Г
0,55
7,0
При определении реального запаса хода
газобаллонного автомобиля с рабочим давлением до 20 МПа необходимо
учитывать сжимаемость газа Z (степень уменьшения объема) и изменение
температуры газа в баллонах после заправки (табл. 4). Объем газа в
расчетах приводят к определенным значениям давления и температуры.
Газобалонные установки для СПГ могут выполняться для работы не только на
газе или бензине, но и на смеси двух топлив — запального дизельного и
основного газового топлива.
Схема, основные конструктивные параметры и технические характеристики
газобаллонных установок автомобилей семейств ЗИЛ и ГАЗ при использовании
СПГ практически полностью унифицированы.