Автомобильные газовые редукторы предназначены для снижения давления
газа, поступающего из баллона, до заданного значения, которое зависит от
типа газобаллонной установки. Редукторы могут быть разделены на два
основных класса: низкого и высокого давления.
Редукторы низкого давления (с атмосферным давлением на выходе)
представляют собой автоматические двух- или трехступенчатые регуляторы
давления мембранно-рычажного типа. Они выполняют следующие функции:
снижают давление газа до атмосферного независимо от давления в газовом
баллоне;
обеспечивают необходимый расход газа в результате изменения площади
проходного сечения клапанов в зависимости от режима работы двигателя;
перекрывают подачу газа при останове двигателя.
Двух- и трехступенчатые редукторы позволяют создавать на выходе
небольшое избыточное давление газа в пределах
20...100 Па, что улучшает работу двигателя на переходных режимах и
облегчает пуск двигателя.
Редукторы высокого давления могут быть одноступенчатыми. На
газобаллонных установках СПГ для автомобилей семейств ЗИЛ и ГАЗ
используют в комплекте с двухступенчатым редуктором низкого давления
одноступенчатые редукторы, создающие на выходе давление 0,8...1,2 МПа.
Газовые редукторы могут иметь встроенный испаритель или подогреватель, в
которых источником тепла, как правило, является жидкость из системы
охлаждения двигателя. В ряде случаев подогреватель или испаритель
устанавливают перед редуктором в виде отдельного узла.
Для автоматического отключения подачи газа при остановке двигателя в
газовых редукторах чаще всего предусмотрено разгрузочное устройство. При
отсутствии разгрузочного устройства в системе питания для большей
безопасности перед редуктором устанавливают электромагнитный запорный
клапан, отключающий газовую магистраль при выключении зажигания.
Для обеспечения заданной подачи газа из редуктора в смесительное
устройство в последней ступени (второй или третьей) применяют мембраны
относительно большой площади, а также рычажные передачи, повышающие
«чувствительность» устройства к изменениям режима работы двигателя. В
некоторых редукторах на выходе устанавливают дозирующее зкономайзерное
устройство, оптимальные площади проходных сечений которого подбирают к
каждому конкретному типу двигателей.
Снижение габаритных размеров редуктора (особенно для СПГ) приводит к
необходимости повышения минимального рабочего давления на входе, в
результате чего уменьшается запас хода автомобиля (часть газа в баллоне
расходуется на повышение давления). Влияние давления Рвх на входе в
редуктор на давление р2 во второй ступени редуктора и на мощность Nt
двигателя ЗИЛ-5085.1000400 показано на рис. 40.
С уменьшением давления Рвх газа на входе в двухступенчатый редуктор
вакуум р2 во второй ступени резко повышается. Это нарушает процесс
подачи газа и сопровождается снижением мощности двигателя. В зависимости
от режима работы при давлении 15...60 кПа на входе в двухступенчатый
редуктор не обеспечивается нормальная работа двигателя.
В двухступенчатых редукторах в первой ступени давление газа снижается
обычно до 0,16...0,22 МПа. Под этим давлением газ поступает во вторую
ступень редуктора, где давление устанавливается в заданных пределах. Для
стабилизации давления на выходе из редуктора в современных газобаллонных
установ-ках, как правило, используют трехступенчатые редукторы,
предназначенные для работы на СПГ и СНГ.
С целью повышения надежности резинотехнических изделий редуктора
(мембран, вставок клапанов и др.) для редукторов-подогревателей
используют термостаты на входе в подогревательную полость. Это позволяет
поддерживать постоянную рабочую температуру корпуса редуктора и в том
числе резинотехнических изделий, а также снизить температуру газа на
выходе, в результате чего увеличивается наполнение горючей смесью
цилиндров двигателя и повышается его мощность.