Лабораторная работа «Приборы газобаллонной установки»
методическая разработка на тему

Бюджетное профессиональное образовательное учреждение Омской области

«Седельниковский агропромышленный техникум»

Лабораторная работа

«Приборы газобаллонной установки»

МДК 01.02  Устройство, техническое обслуживание и ремонт автомобилей

по профессии СПО 23.01.03  Автомеханик

Составил: Баранов Владимир Ильич                                                                                                             мастер производственного обучения

Седельниково, Омской области, 2017

Министерство образования Омской области БПОУ                                              «Седельниковский агропромышленный техникум»

Рекомендации разработаны в соответствии с Письмом Минобразования РФ от 05 апреля 1999 N 16-52-58 ин/16-13 "О рекомендациях по планированию, организации и проведению лабораторных работ и практических занятий в образовательных учреждениях среднего профессионального образования", требованиями ФГОС СПО, порядком организации и осуществления образовательной деятельности по образовательным программам среднего профессионального образования, утвержденным Министерством образования и науки Российской Федерации приказ № 464 от 14 июня 2013 года.

МДК 01.02 Устройство, техническое обслуживание и ремонт автомобилей

Тема: Система питания автомобилей, работающих на газе.

Тема занятия: лабораторная работа «Приборы газобаллонной установки».

Время: 2 часа.

Цели работы: изучить устройство и работу приборов питания двигателей, работающих на сжатом или сжиженном газе; приобрести навыки по разборке и сборке приборов; изучить, какие приборы разбирать не рекомендуется и какие регулировки нельзя нарушать.

Задачи занятия:

Обучающие:

Формирование и усвоение приемов  проведения разборочно-сборочных работ с изучением приборов питания двигателей, работающих на сжатом или сжиженном газе.

Формирование у студентов профессиональных навыков при выполнении разборочно-сборочных приборов питания двигателей, работающих на сжатом или сжиженном газе.  

Развивающие:

Формирование у студентов умения оценивать свой уровень знаний и стремление его повышать, осуществлять поиск информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач;

Развитие навыков самостоятельной работы, внимания, координации движений, умения осуществлять текущий и итоговый контроль, оценку и коррекцию собственной деятельности, нести ответственность за результаты своей работы.

Воспитательные:

Воспитание у студентов аккуратности, трудолюбия, бережного отношения к оборудованию и инструментам, работать в коллективе и команде.

Понимание сущности и социальной значимости своей будущей профессии, пробуждение эмоционального интереса к выполнению работ.

Дидактические задачи:

Закрепить полученные знания, приемы, умения и навыки по выполнению    разборочно-сборочных работ приборов питания двигателей, работающих на сжатом или сжиженном газе .

Требования к результатам усвоения учебного материала.

Студент в ходе освоения темы занятия и выполнения лабораторной работы  должен:

иметь практический опыт:

- снятия и установки агрегатов и узлов автомобиля.

уметь:

- снимать и устанавливать агрегаты и узлы автомобиля.

знать:

- устройство и конструктивные особенности обслуживаемых автомобилей;

- назначение и взаимодействие основных узлов ремонтируемых автомобилей.

В ходе занятия у студентов формируются 

Профессиональные компетенции:

ПК 1.3. Разбирать, собирать узлы и агрегаты автомобиля и устранять неисправности.

Общие компетенции:

ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.
ОК 3. Анализировать рабочую ситуацию, осуществлять текущий и итоговый контроль, оценку и коррекцию собственной деятельности, нести ответственность за результаты своей работы.

ОК 4. Осуществлять поиск информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач.

ОК 5. Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности.

ОК 6. Работать в команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, клиентами.

Литература:

Ламака Ф.И. Лабораторно-практические работы по устройству грузовых автомобилей : учеб. пособие для нач. проф. образования /Ф.И.Ламака. — 8-е изд., стер. — М. : Издательский центр «Академия», 2013. — 224 с.

Кузнецов А.С. Техническое обслуживание и ремонт автомобилей: в 2 ч. – учебник для нач. проф. образования / А.С. Кузнецов. - М.: Издательский центр «Академия», 2012.

Кузнецов А.С. Слесарь по ремонту автомобилей (моторист): учеб.пособие для нач. проф. образования / А.С. Кузнецов. – 8-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2013.

Автомеханик / сост. А.А. Ханников. – 2-е изд. – Минск: Современная школа, 2010.

Виноградов В.М. Техническое обслуживание и ремонт автомобилей: Основные и вспомогательные технологические процессы: Лабораторный практикум: учеб.пособие для студ. учреждений сред. проф. образования / В.М. Виноградов, О.В. Храмцова. – 3-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2012.

Петросов В.В. Ремонт автомобилей и двигателей: Учебник для студ. Учреждений сред. Проф. Образования / В.В. Петросов. – М.: Издательский центр «Академия», 2005.

Карагодин В.И. Ремонт автомобилей и двигателей: Учебник для студ. Учреждений сред. Проф. Образования / В.И. Карагодин, Н.Н. Митрохин. – 3-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2005.

Коробейчик А.В.  к-68 Ремонт автомобилей / Серия «Библиотека автомобилиста». Ростов н/Д: «Феникс», 2004.

Коробейчик А.В. К-66 Ремонт автомобилей. Практический курс / Серия «Библиотека автомобилиста». – Ростов н/Д: «Феникс», 2004.

Чумаченко Ю.Т., Рассанов Б.Б. Автомобильный практикум: Учебное пособие к выполнению лабораторно-практических работ. Изд. 2-е, доп. – Ростов н/Д: Феникс, 2003.

Слон Ю.М. С-48 Автомеханик / Серия «Учебники, учебные пособия». – Ростов н/Д: «Феникс», 2003.

Жолобов Л.А., Конаков А.М. Ж-79 Устройство и техническое обслуживание автомобилей категорий «В» и «С» на примере ВАЗ-2110, ЗИЛ-5301 «Бычок». Серия «Библиотека автомобилиста». – Ростов-на-Дону: «Феникс», 2002.

Оборудование: приборы для подачи и подогрева газов двигателей автомобилей ЗИЛ-431810, -441610, автобусов ЛАЗ-695П, ЛиАЗ-677Г и газодизельных автомобилей.

Содержание работы: с помощью плакатов, альбомов и учебников, изучить устройство и работу приборов газобаллонных установок для сжатого и сжиженного газа.

Описание устройства. Как правило, наполнительные вентили газобаллонных автомобилей мембранного типа предназначены для заполнения баллонов сжатыми газами. Они устанавливаются на днище баллона. Герметичность вентиля при заправке баллона

обеспечивает клапан с уплотнителем из полиамидной смолы, который прижимается к седлу вследствие вращения маховичка. Для дополнительного уплотнения вентиля имеется мембрана из прорезиненной ткани. В приливе корпуса размещен обратный клапан пружинного типа, который предназначен для предотвращения выхода сжиженного газа через входной штуцер после окончания заправки и в аварийных случаях при нарушении герметичности вентиля или отсоединении заправочного шланга. Заправочное отверстие закрыто пробкой.

Вентиль контроля за максимальным наполнением газового баллона состоит из корпуса с двумя контрольными отверстиями, уплотнителя и маховика. При заправке баллона газом нужно отвернуть маховик на 3 — 4 оборота и заправлять баллон до тех пор, пока из контрольного отверстия не потечет струйка жидкого газа, после чего заправку прекратить, а маховик закрутить до конца.

Предохранительный клапан предназначен для ограничения давления в баллоне со сжиженным газом, состоит из корпуса, который вворачивается в днище баллона, и клапана, поджатого пружиной. Усилие пружины регулируется прокладками. Для принудительного открытия клапана имеется шток. Для надежного закрытия выходного канала на клапане имеется уплотнитель, а для выхода газа — отверстия. Усилие пружины рассчитано на давление 1,68 МПа. Если давление внутри баллона превысит это значение, то клапан с уплотнителем, преодолевая силу пружины, отойдет от седла, отверстие для выхода газа из баллона откроется. Полностью клапан открывается при давлении 1,8 МПа. На баллоне установлено два расходных вентиля; один из них предназначен для отбора газообразной фазы, а другой — жидкостной фазы.

Вентиль состоит из корпуса, закрепленного с помощью конической резьбы на днище баллона, и клапана с уплотнителем, закрепленного с помощью зажима на мембране. Внутри в корпус ввернуто седло клапана. Для управления ходом мембраны имеется шток с маховиком. Если маховик вращать по часовой стрелке, то шток, перемещая мембрану, прижмет клапан с уплотнителем к седлу и перекроет входное отверстие. Для выхода газа на корпусе имеется патрубок, к которому с помощью накидной гайки присоединяется трубопровод. Если маховик повернуть на несколько оборотов против хода часовой стрелки, то клапан с уплотнителем отойдет от седла и газ начнет выходить из баллона.

При расширении выходящих из баллона газов расходуется большое количество теплоты. Кроме того, жидкий газ необходимо принудительно подогревать и испарять. Испаритель состоит из двух симметричных корпусов, стянутых болтами. Между ними установлена уплотнительная прокладка. Корпуса соединены втулкой, через которую циркулирует горячая жидкость, поступающая в испаритель и выходящая из него через штуцеры. Подогрев газа происходит в змеевике горячей жидкостью. При необходимости удаления охлаждающей жидкости из корпуса испарителя имеется сливной кран.

Сжатый газ может содержать влагу. При поступлении в редуктор высокого давления без подогрева вода может превратиться в лед и нарушить работу всей газовой системы питания. Поэтому для обеспечения нормальной работы системы питания перед редуцироианием газ необходимо подогреть. Для этого можно использовать теплоту отработавших газов или горячей жидкости из систем охлаждения двигателя. Подогреватель сжатого газа состоит из соединенных нижнего и верхнего корпусов, внутри которых находится змеевик для циркуляции газа с приемным штуцером и штуцером выходного патрубка. Отработавшие газы из трубки глушителя поступают в корпус подогревателя через входной патрубок, а выходят через выходной патрубок. Из-за высокой температуры в теплообменнике происходит нагрев змеевика, а следовательно, и газа, проходящего внутри змеевика.

Электромагнитные запорные соленоидные клапаны выполняют роль магистральных клапанов в газовой и бензиновой системы  подачи топлива. Управляются они переключателем топлива, который имеет три положения. Нейтральное положение в переключателе необходимо для перевода работы двигателя с бензина на газ и наоборот. Если рычажок установлен в нейтральное пололожение, то оба электромагнитных клапана отключены.

Для питания двигателя ЗИЛ-431610, работающего на сжатом газе и бензине, установлены карбюраторы К-91, которые работают аналогично карбюраторам К-88АТ и К-96, устанавливаемым на двигателях ЗИЛ-508.10. Карбюратор К-91 имеет дополнительную трубку для подвода газа в систему холостого хода. На горловине по душной заслонки установлены переходник-смеситель, приемный патрубок газового смесителя и обратный клапан. Патрубок-смеситель шлангом соединяется с трубкой, по которой газ подается в систему холостого хода. Корпус переходника-смесителя болтами крепится к горловине карбюратора-смесителя.

В корпусе переходника имеется фланец. Фланец и корпус образуют кольцевую полость. На фланце имеется входной патрубок с кольцевой щелью для прохода газа в смесительную камеру карбюратора. Также имеется патрубок для подвода газа. Газ в смеситель поступает через обратный клапан, выполняющий роль затвора. При работе двигателя вследствие разрежения в смесительной камере карбюратора газ из полости низкого давления двухступенчатого редуктора поступает через патрубок и обратный клапан в смесительные камеры карбюратора и далее в цилиндры двигателя.

При работе двигателя возможны вспышки в карбюраторе. Для того чтобы пламя не передалось в редуктор, установлен обратный клапан. Давление, возникающее в карбюраторе при вспышке газа в смесительных камерах, прижимает обратный клапан к седлу, препятствуя проходу пламени в редуктор.

На переходнике-смесителе имеется патрубок для соединения с патрубком системы холостого хода посредством шланга.

Газовый смеситель предназначен для работы с двухступенчатым газовым редуктором, снабженным дозирующим экономайзерным устройством, поэтому он не имеет дозирующих элементов для газа, кроме винтов холостого хода. В диффузоры газ поступает через форсунки, установленные в каждой камере. В системе холостого хода имеются регулируемые с помощью винтов отверстия для подачи газа и нерегулируемые отверстия. Подача газа в систему холостого хода регулируется винтами. В систему холостого хода газ поступает как через канал, так и через штуцер непосредственно из редуктора. Это позволяет осуществлять комбинированный подвод газа в систему холостого хода: частично из полости за дозатором, частично непосредственно из выходной полости редуктора.

Дозатор газа мембранного типа изготовлен в одном корпусе с механизмом ограничения подачи газа в виде дроссельного устройства, которое управляется педалью из кабины водителя. Основное назначение дозатора газа — регулирование объема газа, подаваемого в смеситель из двухступенчатого редуктора. Дозатор крепится к корпусу смесителя,в котором находится диффузор. Внутри диффузора имеется кольцевой коллектор подвода газа через радиальные отверстия.

 Смеситель выполняет три функции:

1. создает необходимое разрежение при малой частоте вращения коленчатого вала двигателя, что позволяет воздействовать на «отпирающую» мембрану редуктора и перевести его из запорного режима в рабочий;
2. обеспечивает равномерное перемешивание газа и воздуха;
3. совместно с газовым редуктором формирует внешнюю скоростную характеристику двигателя.

Регулирование количества газа производится дроссельной заслонкой. При нажатии на педаль акселератора рычаг привода дроссельной заслонки через ведущий валик открывает дроссельную заслонку и вследствие разрежения в диффузоре смесителя газ поступает из редуктора в смеситель. Дроссельная заслонка установлена на ведомом валике дозатора, который соединен со штоком мембранного механизма ограничения подачи газа. Мембранный механизм позволяет управлять дроссельной заслонкой независимо от положения рычага привода заслонки, например поворачивать заслонку в сторону закрытия при достижении максимально допустимой частоты вращения коленчатого вала (2600 мин-1).

Механизм дистанционной установки запальной дозы топлива служит для уменьшения цикловой подачи топлива в цилиндры двигателя при переходе двигателя с дизельного режима на raзодизельный режим.

Механизм с помощью кронштейна закреплен на топливном насосе высокого давления. При включении электромагнита подвижный упор устанавливается в такое положение, при котором он препятствует дальнейшему перемещению рычага управления регулятора топливного насоса, который может перемещаться от положения минимального холостого хода до положения, когда цикловая подача топлива соответствует запальной дозе. Кроме того, на кронштейне имеется выключатель, исключающий подачу одновременно газа и неограниченной дозы дизельного топлива. Например, при работе двигателя в режиме дизеля или при внезапном выходе из строя электромагнита управления подвижным упором рычага рейки насоса датчик блокировки отключает цепь питания электроклапана подачи газа.

К газобаллонным можно отнести и автомобили с двигателями, работающими на водородном топливе. Силовые установки, работающие на водородном топливе, бывают трех типов: водородные двигатели внутреннего сгорания, двигатели с водородными топливными элементами и комбинированные.

Водородные двигатели внутреннего сгорания представляет coбой классический поршневой двигатель внутреннего сгорания, работающий на смеси традиционного топлива с водородом. Если к обычному топливу добавить 10% водорода, то КПД двигателя увеличится на 20%, также снижается содержание вредных выбросов в атмосферу.

Принцип работы двигателей с водородными топливными элементами состоит в том, что водород расщепляется в топливных цементах в результате физико-химических реакций и при этом образуется электрическая энергия, питающая электродвигатель, КПД такой силовой установки может достигать 85%.

В комбинированных силовых установках двигатели внутреннего сгорания, работающие на водороде или смеси с традиционным топливом, вырабатывают энергию для электрических двигателей. Основным препятствием к внедрению силовых установок на водородном топливе являются отсутствие системы получения дешевого водорода в промышленных объемах, а также систем хранения, транспортировки и заправки.

К недостаткам водородных двигателей относятся:

1. увеличение веса автомобиля за счет размещения топливных элементов, аккумуляторов и преобразователей тока;
2. высокая стоимость водородных топливных элементов;
3. повышенная взрыво- и пожароопасность;
4. необходимость использования специальных емкостей для хранения сжиженного или сжатого водорода.

Также для экономии топлива из углеводородов ведутся конструкторские разработки двигателей, позволяющих использовать в качестве топлива возобновляемые источники энергии, а именно спирты и масла, получаемые из растительного сырья. Так, в качестве добавок к традиционному топливу предлагается использовать рапсовое, арахисовое, подсолнечное, пальмовое и некоторые другие растительные масла. Созданы двигатели, работающие как на чистом этиловом спирте, так и использующие углеводородное топливо с добавками спирта (до 25 % в бензин и до 50 % в дизельное топливо). Вместе с тем, применение таких двигателей ограничивается тем, что топливо из растительного сырья является продовольственным ресурсом, потребность в котором в мире еще не полностью обеспечена. Применение в качестве добавок древесного спирта ограничивается тем, что на выращивание делового леса затрачивается более 100 лет.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Каковы достоинства и недостатки газового топлива?

2. Какой газ используется в автомобилях в качестве топлива?

3. Расскажите об особенностях конструкции систем питания двигателей, работающих на сжатом и сжиженном газах.

4. Опишите устройство и работу наполнительного вентиля.

5. Опишите устройство и работу расходных вентилей.

6. Опишите устройство и работу подогревателей и испарителей газа.

7. Опишите устройство и работу электромагнитного клапана с газовым фильтром.

8. Опишите устройство и работу электромагнитного клапана с бензиновым фильтром.