Принцип роботи редуктора-випарника
Розглянемо більш детально роботу редукторів трьох різних фірм - Новогрудського заводу (Білорусь), італійських фірм «Bedini» і «Lowato» (рис. 14). Всі вони працюють по одній принциповій схемі, що і показано на малюнку. І якщо взяти ще десяток редукторів різних фірм, то виявиться, що в основі роботи кожного з них лежить все той же єдиний принцип.
Мал. 14. Схеми редукторів НЗГА (а), «Bedini» (б) і «Lowato» (в): 1 - сідло клапана другого ступеня; 2 - регулювальний гвинт системи холостого ходу; 3 - клапан холостого ходу в зборі з діафрагмою; 4 - пружина клапана холостого ходу; 5 - штуцер вакуумного каналу; 6 - клапан другого ступеня; 7, 12 - патрубки введення і виведення охолоджуючої рідини; 8 - пружина першого ступеня; 9 - регулювальна шайба; 10 - діафрагма першого ступеня; 11 - важіль клапана першого ступеня; 13 - клапан першого ступеня; 14 - сідло клапана; 15 - діафрагма розвантажувального пристрою; 16 - канал виходу газу; 17 - пружина розвантажувального пристрою; 18 - важіль клапана другого ступеня; 19 - діафрагма другого ступеня; 20 - гвинт регулювання тиску в другому щаблі; 21 - регулювальна пружина другого ступеня; 22 - клапан; 23 - електромагнітне пусковий пристрій; А - порожнину для теплоносія у випарнику; Б - порожнина першого ступеня; В - порожнина другого ступеня; Г - порожнина розвантажувального пристрою; Д, Е - порожнини атмосферного тиску.
Двигун ще не працює, запалювання включено, електромагнітний клапан газу відкритий.
Газ, що надходить в редуктор по магістралі через відкритий клапан (13), заповнює порожнину (Б) першого ступеня, в якій створюється надлишковий тиск.
В результаті перепаду тисків в порожнинах (Б) і (Е) (порожнину (Е) завжди повідомляється з атмосферою) на діафрагму (10) виникає зусилля, що врівноважують зусилля пружини (8) і тиск газу, що надійшов через клапан (13) з боку магістралі .
Діафрагма (10) починає переміщатися вгору, долаючи зусилля пружини (8), і закриває пов'язаний з нею через систему важеля передачу клапан (13), герметично притискаючи його до сідла. Герметичність забезпечується кільцевим виступом сідла і гумовим ущільнювачем клапана. Подальше надходження газу в порожнину (Б) припиняється. РНД в цьому випадку виконує функцію автоматичного вентиля.
При зниженні тиску в порожнині (Б) до певного значення тиск газу на діафрагму (10) стає недостатнім для утримання клапана (13) в закритому положенні. Під дією сумарного зусилля від пружини (8) і тиску газу у вхідному газової магістралі клапан (13) відкривається, і тиск в порожнині (Б) зростає. Знову піднімається вгору діафрагма (10), долаючи зусилля сжимающейся пружини (8), і клапан (13) закривається - в порожнині (Б) встановлюється постійний надлишковий тиск.
Тиск в першого ступеня редуктора можна відрегулювати за допомогою регулювальної прокладки (9), що змінює зусилля пружини (8).
Тиск в порожнинах (Г) і (Ж) дорівнює атмосферному, клапан холостого ходу (3) під дією пружини (4) закритий. Розвантажувальний пристрій утримує клапан другого ступеня (6) під дією пружини (17) в закритому положенні, і клапан виявляється щільно притиснутим до сідла (1) додаткової пружиною (21) гвинтом (20).
Перед пуском двигуна.
Пусковий клапан (22) відкривається під дією електромагнітного пускового пристрою (23), керованого перемикачем виду палива. Після цього газ надходить в порожнину В другого ступеня і через вихідний патрубок (16) подається в змішувач.
При пуску двигуна.
У впускний системі двигуна збільшується розрідження, яке передається через вакуумний штуцер (5). Діафрагма прогинається, долаючи зусилля пружини (4), і відкриває клапан (3) системи холостого ходу. Газ надходить в порожнину В другого ступеня, що забезпечує пуск двигуна (це відноситься тільки в редукторів з системою холостого ходу; в більш пізніх моделях редукторів ця система відсутня). Одночасно в порожнину (Г) розвантажувального пристрою також передається розрідження. Захоплюється наполегливою диском важіль (18) підводиться, частково відкриваючи клапан (6) другого ступеня, внаслідок чого газ починає потроху надходити через порожнину В на вихід до змішувача, вбудованому в карбюратор.
Двигун працює на холостому ходу.
При роботі двигуна на холостому ходу клапан (13) першого ступеня редуктора відкритий. Газ виходить з порожнини (Б) редуктора в систему холостого ходу через клапан (3) і отвір регулювального гвинта холостого ходу (2). Минаючи клапан (6), газ потрапляє в порожнину (В), незважаючи на те, що цей клапан відкривається частково. Розвантажувальний пристрій забезпечує підтримання в порожнині (В) другого ступеня невеликого надлишкового тиску 50 МПа (5,1 мм вод. Ст.).
Через патрубок (16) відведення газу і трійник-дозатор, встановлений за межами редуктора, газ подається в змішувач, де формується газоповітряна суміш, яка проходить через карбюратор в двигун.
Двигун працює з малою і середньою навантаженням.
У міру відкриття дросельної заслінки першої камери карбюратора і при відносно невеликій частоті обертання колінчастого вала двигуна витрата повітря, що надходить через всмоктуючий колектор і карбюратор, зростає, розрідження в дифузорі карбюратора посилюється і, як наслідок, в порожнині В знижується тиск газу і збільшується розрідження, яке впливає на діафрагму (19). Діафрагма прогинається вгору і відкриває клапан (6), збільшуючи витрати газу.
У той же час внаслідок розрідження в порожнині (Г) відбувається вигин діафрагми (15), підняття важеля (18), а також відкриття клапана (6) на величину, необхідну для впуску невеликої кількості газу. Одночасно клапан (13) першого ступеня все більше відкривається під дією пружини (8), і через нього пропускається необхідну кількість газу.
Діафрагми (19) і, частково, (15) автоматично регулюють подачу газу відповідно до розрідженням в дифузорі карбюратора. З редуктора через патрубок (16) газ надходить в двигун.
Двигун працює при повному навантаженні.
Дросельні заслінки карбюратора наближаються до положення повного відкриття. Розрідження в порожнині (В) зростає. Це збільшує перепад тисків в порожнинах (В) і (Д), (В) і (Б), що в свою чергу призводить до виникнення додаткових зусиль, що діють на діафрагму (19) і клапан (6). У міру відкриття клапана (6) збільшується витрата надходить через нього газу.
Розрідження в порожнині (Б) першого ступеня редуктора також зростає, зростає перепад тисків в порожнинах (Б) і (Е). Під впливом зусиль, що впливають на діафрагму (10), відкривається клапан (13), через який спрямовується газ. Чим більше стає навантаження на двигун, тим ширше відкриваються клапани (6) і (13), збільшуючи подачу газу, що призводить до збагачення газоповітряної суміші, забезпечуючи роботу двигуна на повну потужність.
Нижче розглянуті особливості конструкцій редукторів-випарників різних заводів-виготовлювачів.
Редуктор-випарник низького тиску ВАТ «Компресор» Санкт-Петербурзького заводу (рис. 15) підходить для використання на автомобілях, як з карбюраторною, так і з інжекторної системою харчування. Має невеликі габаритні розміри: діаметр - 160 мм, товщина 80 мм. Маса редуктора 1,5 кг.
Мал. 15. Схема редуктора-випарника низького тиску ВАТ «Компресор»: 1 - патрубок виходу газу; 2 - кришка пружини; 3 - пневматичний клапан холостого ходу; 4, 5 - штуцери підведення і відведення теплоносія; 6 - вхідний газовий штуцер; 7 - діафрагма другого ступеня; 8 - важіль клапана другого ступеня; 9, 14 - пружини; 10 - клапан другого ступеня; 11 - сідло клапана другого ступеня; 12 - діафрагма першого ступеня; 13 - стакан - камера теплоносія; 15 - болти.
Газ надходить в РНД через вхідний газовий штуцер (6) (з елементом, що фільтрує для підвищення надійності роботи клапанів) в першу щабель, де проходить його випаровування від теплоносія в камері (15). Конструкція випарника дає можливість підтримувати температуру газу на виході з редуктора близькою до оптимальної на всіх режимах роботи двигуна. Теплоносій з системи охолодження підводиться в редуктор через штуцери (4) і (5). При запуску двигуна в режимі холостого ходу клапан (10) закритий зусиллям пружини (9). Газ надходить через канал холостого ходу. Надходження газу відбувається при відкритті пускового пневматичного клапана (3).
При відкритті дросельної заслінки результуюче зусилля на клапан (10) і діафрагму (7) змінюється і відкриває клапан. Газ надходить через канал в сідлі клапана другого ступеня (11) і відкритий клапан (10) в порожнину другого ступеня, а потім виходить з редуктора через патрубок (1).