Запорный клапан метанового баллона (6 видео)

Содержание

Заправочное устройство метанового ГБО (типы, варианты установки)
Назначение
Производители ЗУ
Устройство
Плюсы и минусы механизмов
Куда и как можно устанавливать
Оборудование, работающее на метане
📺 Видео

Видео:ГБО баллонный вентиль | Газовый клапанСкачать

Заправочное устройство метанового ГБО (типы, варианты установки)

Последнее обновление — 6 ноября 2020 в 07:40

Согласно правилам ЕЭК ООН №110 система ГБО транспортных средств, двигатели которых работают на компримированном природном газе (КПГ/CNG) должна состоять из обязательных элементов, в их числе заправочный вентиль или клапан для наполнения газового баллона.

Видео:Устройство мультиклапана гбо и его неисправностиСкачать

Назначение

Кроме основной функции, заправочная арматура также является элементом системы безопасности газобаллонного оборудования. В зависимости от типа, комплектации и схемы установки, механизм может выполнять ряд задач:

первичная очистка метанового топлива
предотвращает выброс газа из баллона
предохраняет от избыточного давления
подача КПГ от емкости к редуктору через расходную магистраль.

Существует три основных вида автомобильных заправочных устройств для метана распространенных на постсоветском пространстве:

NGV1 – заправочник европейского стандарта, предназначен для наполнения CNG топливом газовых ёмкостей легковых авто
NGV2 – евро штуцер разработан специально для заправки грузовых, пассажирских транспортных средств большой производительности, а также передвижных авто газовых заправщиков (ПАГЗ)
Кран российского (советского) ГОСТа.

Видео:Запорный клапан на мультиклапане.Скачать

Производители ЗУ

Марка/стандарт	ГОСТ	NGV1
EMER	VALC 45/VALC47	NGV106 (INNR448)/NGV108 (INNR463)
OMB	ARGO RU	SOL
TOMASETTO	VM04 Russia	VM04 NGV1

Видео:Как взрывается кислородный баллон. (Транспортные баллоны. Техника безопасности. ТБ)Скачать

Устройство

Заправочные блоки типа NGV1/ NGV2 устанавливают в европейских странах на все автомобили с ГБО преимущественно в нишу лючка горловины бензобака.

Узел имеет стальную разборную или не разборную/завальцованную конструкцию (например, как на автомобиле Фольксваген Пассат). В трубчатый корпус встроен обратный клапан и фильтр очистки газа (зависит от комплектации).

Отличаются штуцера друг от друга внутренним проходным сечением, а также внешним посадочным диаметром 20,5 мм против 32 мм.

По исполнению евро штуцер бывает:

проходного или прямого действия, «Т»-образный
проходной с ручным механическим запорным устройством флажкового или вентильного типа
с отверстием для подключения трубок 6/8 мм

Комплектация может включать:

фильтрующий элемент
PRD (pressure relief device) – предохранительное устройство для сброса избыточного давления
крепёж
грязезащитный колпачок
монтажный кожух/лючок с замком или без
обратный клапан шарикового или поршневого типа.

Обратный клапан автоматически исключает выброс газа из магистрали после отсоединения заправочного пистолета. Это даёт возможность не перекрывать заправочник в ручном режиме после наполнения, что актуально для устройства проходного типа.

Некоторые отечественные автозаводы также комплектуют машины газобаллонным оборудованием с евро штуцером. Однако далеко не все метановые АГНКС России и СНГ имеют соединители и переходники под евро разъём, поэтому владельцам таких авто приходится докупать специальный коннектор или менять арматуру.

Заправочная арматура Российского стандарта имеет более громоздкую конструкцию с отверстием под соединитель 18 мм, которое запирается заглушкой после заправки. По исполнению и комплектации могут быть все те же вспомогательные элементы, кроме установочного кожуха и защитного колпачка.

Видео:Мужик и кислородный баллонСкачать

Плюсы и минусы механизмов

Преимущество запорной арматуры под быстросъёмное соединение очевидно. Процесс заправки становится не сложнее традиционного. Также компактный механизм удобно размещается рядом с горловиной топливного бака.

К минусам евроклапана можно отнести возможные неисправности, когда из-за загрязнений сжатого метана, клапан начинает травить, заправка проходит слишком медленно или вообще баллон не наполняется.

Если не считать за недостаток необходимость производить определённую последовательность действий при заправке авто, то в целом гостовский вентиль имеет надёжную конструкцию. Однако при его расположении снаружи ТС, от воздействий агрессивной среды, могут произойти вот такие неприятности (подобное часто встречается на грузовиках). Решается проблема заменой ремкомплекта.

Видео:Мультиклапан газа ЗАЛИП/ЗАКЛИНИЛ - РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ | ГБОСкачать

Куда и как можно устанавливать

Следуя правилам ЕЭК ООН №110 (для России также действует ГОСТ Р 58697-2019) размещать узлы газобаллонного оборудования необходимо:

на расстоянии не менее 100 мм от выхлопной системы автомобиля. Если такой возможности нет, нужно устанавливать теплозащитный экран
никакие элементы метанового ГБО не должны выступать за внешние габариты ТС кроме заправочного блока, который может выступать не более 10 мм
крепление заправочника должно обеспечивать его защиту от грязи/влаги и исключать проворачивание
установка заправочного устройства для КПГ возможна только с внешней стороны ТС или в моторном отсеке.

Возможные схемы монтажа в зависимости от типа ТС и удобства эксплуатации:

заправочное устройство
баллонный вентиль
редуктор
баллон
фильтр низкого давления (фильтр высокого давления ставят в разрыв магистрали сразу после ЗУ)
форсунки
манометр (установка манометра также возможна на редуктор или через тройник врезанный в магистраль)
заправочная/расходная трубка
заглушка
магистральный клапан

Видео:Как заменить клапан на вентиль газового баллона пропан 27 литров 12 литров, самый лёгкий способСкачать

Оборудование, работающее на метане

В настоящее время в автомобилях устанавливаются два типа двигателей: двигатели с искровым зажиганием и двигатели дизельные.

Принцип работы каждого из этих типов двигателей характеризуется способом запуска и зажигания горючей смеси, введенной в камеру сгорания.

Техническая операция по замене горючего (в данном случае с бензина на газ), называется конверсией.

Конверсия состоит в установке дополнительной цепи прохождения газа (метана- GNV) параллельно с первоначальной цепью прохождения бензина.

В общем случае, эта цепь состоит из следующих компонентов:

Газобаллон, снабженный деталями, позволяющими безопасно провести операцию по его наполнению, питанию двигателя, и определению уровня содержащегося в нем газа.
Газопровод, проводящий газ от газобаллона к двигателю.
Редуктор давления, служащий для того, чтобы привести метан от высокого давления загрузки (в баллоне обычно равно 220 Bar) к давлению использования (депрессия двигателя).
Система выбора горючего, состоящая из одного или двух электроклапанов, подчиняющихся командам коммутатора, установленного у водителя в салоне.
Смеситель для получения горючей смеси, дозирующий горючее.

Система выбора горючего обычно используется для того, чтобы произвести замену горючего без устранения изначальной цепи питания, что позволяет в любой момент перейти от одного вида горючего к другому, просто закрывая пневматическую систему подачи.

Схема установки метанового оборудования на автомобиль

1. Метановый баллон
2. Вентиль баллона
3. Метановый трубопровод
4. Электрический переключатель газ/бензин
5. Трубка подачи воды
6. Трубка выхода воды
7. Двигатель
8. Бензонасос
9. Радиатор
10. Запорный электроклапан бензина
11. Карбюратор
12. Смеситель метана
13. Редуктор давления метана
14. 3-х ходовой заправочный клапан метана

Баллоны для метана

Баллоны для метана обычно имеют цилиндрическую форму с закругленными концами, похожую на форму овальной части снаряда. Эти баллоны отличаются от стационарных баллонов, используемых для закачки метана, предназначенного для иного использования, промышленного и/или домашнего, формой дна. Баллон для автотранспортных средств имеет выпуклое дно, в то время как дно стационарных баллонов вогнутое и позволяет ставить их в вертикальное положение.

Баллоны производятся из особой стали с высокими механическими свойствами. Обычно баллоны отливаются в формах и не имеют сварных швов. Отсутствие сварных швов придает большую сопротивляемость.

Баллоны должны выдерживать давление, превышающее в 1,5 раз их рабочее давление. В процессе производства они подвергаются очень жесткому контролю и строгим проверкам. Все произведенные баллоны подвергаются испытанию давлением, слегка превышающим рабочее давление, то есть обычно в 275 Bar.

Баллон всегда сопровождается протоколом испытания. В сертификате приводятся все физические и механические характеристики баллона, а также особенности испытания. Срок пользования баллонов для метана составляет 5 лет, после чего он должен быть заново подвергнут испытанию или демонтирован.

Метановый баллон комплектуется ручным запорным клапаном, который в случае необходимости изолирует баллон. Запорный клапан, в комплекте с рабочим краном, должен выдерживать давление как минимум равное рабочему давлению баллона.

Клапан соединен с газопроводом заправки баллона и иногда используется также в качестве заправочного крана.

Запорный клапан установлен в защитном кожухе, обычно мягком и прозрачном, что позволяет распознавать положение рукоятки (открытое или закрытое) и в случае необходимости закрывать или открывать ее, не снимая крышки и без особого труда. Эта крышка непроницаема и связывается с наружной частью автомобиля при помощи двух гофров, кроме того, она служит для того, чтобы собрать газ при возможной его утечки в месте соединения клапана с баллоном.

Эта система гарантирует отсутствие риска просачивания метана в багажное отделение. Метановый баллон, укомплектованный всеми деталями, должен быть установлен внутри автомобиля и жестко закреплен. Его нельзя устанавливать внутрь пассажирского салона.

Запорный клапан метанового баллона

Запорный клапан баллона- это клапан трехходового типа с корпусом из специальной латуни высокой сопротивляемости, предназначенный для перекрытия выхода газа метана в случае необходимости.

Существуют вентили разных типов, в зависимости от того, закачивается ли газ в один баллон или в несколько баллонов, и в соответствии с действующими нормами.

двухходовой тип для закачивания газа в один баллон с разрывным диском или без него;
трехходовой тип для закачивания газа в несколько баллонов с разрывным диском или без него.

Кроме того, существуют вентили, снабженные клапаном безопасности, ограничивающие поток газа в случае случайного разрыва трубы.

Защитная крышка или кожух

Вентиль метанового баллона закрывается защитным кожухом, имеющим кроме того функцию отводить возможную утечку метана. Кожух выполняется из прозрачного и мягкого материала, позволяющего распознавать, в каком положении находится рукоятка клапана, и пользоваться ею.

Трубопровод высокого давления

Трубопровод для метана высокого давления выполняется из трубы особой мягкой стали, которая может моделироваться в виде спирали, если необходимо, перед соединениями разных компонентов, составляющих цепь (запорного клапана баллона, заправочного клапана, редуктора метана, и т.д.).

Трубопровод должен выдерживать рабочее давление не менее 300 Bar в течение 1 мин.

Трубопровод для метана соединяет баллон с различными элементами цепи. Соединение должно быть таким, чтобы его можно было демонтировать, и должно производиться посредством спецных муфт. Сварные соединения, в т.ч. и при ремонте труб, не допускаются.

Крепеж трубопровода высокого давления должен производиться посредством скоб, прикрепленных к кузову автомобиля при помощи самонарезных шурупов. Интервал

При оборудовании автомобиля комбинированной топливной системой, т.е. при монтаже дополнительной топливной системы в параллельном соединении с бензиновой, система выбора горючего нужна для того, чтобы в случае необходимости было возможно вернуться к работе двигателя на бензине.

Системы выбора горючего состоит из следующих элементов, в зависимости от типа двигателя:

переключатель вида топлива, который в некоторых моделях может быть встроенным в электронном блоке;
бензиновый электроклапан, который для двигателей с впрыском топлива можно заменить на электрический выключатель насоса впрыска.

Переключатель всегда устанавливается внутри пассажирского салона, вблизи водителя, тогда как электроклапаны устанавливаются внутри моторного отсека.

Электроклапан- это клапан прерывания цепи питания бензина. Он снабжен клапаном электромагнитного действия, который управляется при помощи электрического импульса с переключателя газ-бензин, установленного в салоне водителя. Электроклапан снабжен вентилем ручного переключения в чрезвычайной ситуации. Этот электроклапан относится к типу N.O. (Нормальное состояние — Открытое), то есть он открыт только в том случае, если питается электричеством 12В и если система чрезвычайного ручного переключения закрыта.

Вентиль чрезвычайного переключения нужно держать всегда в закрытом положении и использовать только в случае выхода из строя обмотки электроклапана, когда необходимо подать бензин в двигатель.

Электроклапан бензина предназначен для прерывания потока бензина, когда двигатель работает на метане, и вследствие этого он устанавливается на цепь подачи бензина между выходом бензонасоса и карбюратором. Никогда этот электроклапан не должен устанавливаться перед бензонасосом (со стороны входа бензонасоса).

Метан содержится в баллоне под давлением около 220 Bar. Его сгорание происходит в газообразном состоянии при давлении, близком к атмосферному.

Таким образом, редуктор метана- это устройство, предназначенное для снижения максимального давления в 220 Bar до уровня вакуума, создаваемого в карбюраторе в результате такта впуска мотора.

Снижение давления происходит в три этапа. В первых двух фазах происходит значительный скачок давления между верхом и низом, в третьей фазе падение давления вызвано проходом газа по каналам, соединяющим вторую и третью фазу, а также проходом газа в месте подачи и на выходе.

В сущности, третья фаза позволяет легко регулировать минимум, а также служить элементом, распознающим вакуум от мотора, чтобы обеспечить производительность карбюратора в случае необходимости для самого же мотора. Были применены три фазы редукции, чтобы обеспечить бoльшую стабильность функционирования. Эта необходимость продиктована тем, что метан, содержащийся в резервуаре в газообразном состоянии, меняет свое давление при изменении количества оставшегося в резервуаре газа, что привело бы к нарушениям функционирования, если бы редукция происходила только в одной фазе.

Метан при расширении от 220 Bar до уровня давления вакуума мотора подвергается охлаждению в результате эффекта Джоуля-Томсона, а затем выявляется снижение температуры самого метана. Сильное снижение температуры приводит метан в камере сгорания в условия, не оптимальные для возгорания; чтобы устранить эту проблему, вокруг газопровода, впускающего газ в первую фазу, оставляется пустое пространство в форме буквы U, предназначенное для прохождения воды, используемой для охлаждения мотора.