Какое давление в метановом баллоне автомобиля
Перейти к содержимому

Какое давление в метановом баллоне автомобиля

  • автор:

Газовое оборудование для метановых автомобилей

Как правило, в автомобилях, которые переводят на метан бывает два типа двигателей: двигатели с искровым зажиганием и двигатели дизельные.

Принцип работы каждого из этих типов двигателей основан на способе запуска и воспламенения горючей смеси в камере сгорания.

Технология по замене топлива (в данном случае с бензина на газ), называется конверсией.

Конверсия заключается в установке дополнительной цепи прохождения газа (метана- GNV) параллельно с первоначальной цепью прохождения бензина. Как правило: 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 бар (или 2,2мПа) 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.

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. Сейчас на рынке появилсь так называемые металлокомпозитные баллоны, имеющие меньший вес и увеличенные срок переосвидетельствования (до 5 лет).

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 метановго 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

Система выбора горючего

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 бензина

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).

Редуктор давления

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

Таким образом, редуктор метана- это устройство, предназначенное для снижения максимального давления в 220 бар 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 бар 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.

  • 20.06.2023 • Анонс 21-й Международной выставки GasSuf 2023
  • 23.10.2022 • Два дня до открытия выставки GasSuf 2022!
  • 24.05.2022 • Зарегистрируйтесь на выставке GasSuf 2022!

Метановый баллон 50 л тип 2 размер 325*860 мм

Метановый баллон 50 л тип 2 размер 325*860 мм

Облегченный цельнометаллический баллон ГБО второго типа под сжатый метан объёмом 50 литров.

Баллон CNG-2 имеет бесшовную конструкцию из стали, усиленную внешним армированием цилиндрической части. Предназначен для использования компримированного (сжатого) метана на автомобиле в качестве газомоторного топлива с рабочим давлением 200 атмосфер. Емкость вмещает до 12 кубометров газа.

Производитель баллона «Hengyang Jinhua High Pressure Container Co., Ltd» КНР (в РФ также поставляется под брендом «Digitronic»). Газовый бак изготовлен на современном высокотехнологичном оборудовании с соблюдением всех норм и требований безопасности. Качество баллонов соответствует Российским и международным стандартам (продукция сертифицирована на территории РФ).

Характеристики

Характеристики

Рабочая среда компримированный природный газ метан (CNG/КПГ)
Полная вместимость, л 50
Заправочный объём, м3 до 12
Диаметр, мм 325
Длина, мм 860
Материал изготовления стальная труба
Вес пустого бака, кг 40
Рабочее давление, МПа/Бар/кг/см2 20/200/204
Испытательное давление, МПа/Бар/кг/см2 30/300/206
Минимальное разрывное давление, МПа/Бар/кг/см2 55/550/561
Циклическая долговечность 15000 циклов
Резьба фланца для установки вентиля W 27,8 (коническая)
Шаг витка 1,814
Температура окружающей среды при эксплуатации, °C -45/+65
Периодичность освидетельствования каждые 3 года
Срок годности 15 лет
Соответствует ТР ТС 018/2011, ТР ТС 032/2013, Правила ЕЭК ООН N 110
Производитель Цзиньхуа (Китай)

Сертификат

Сертификат

Емкость соответствует требованиям ТР ТС 018/2011 « О безопасности колесных транспортных средств» и ТР ТС 032/2013 «О безопасности оборудования, работающего под избыточным давлением». Скачать сертификат соответствия.

Основные типы метановых баллонов подходящих для установки ГБО

Установка метанового газобаллонного оборудования становится хорошим источником экономии для автомобилистов. Особенно это актуально для таксистов и для некоторых регионов, где цена на метан значительно ниже стоимости других видов топлива.

Перед установкой ГБО, работающего на метане, следует внимательно изучить технические особенности этого оборудования. Особенно тщательно нужно подойти к выбору баллонов для заполнения газом.

Следует помнить, что метан находится в заправленном баллоне под высоким давлением равным 220 атмосферам. В то время как пропан, находящийся в баллонах в сжиженном состоянии, создает давление 16 атмосфер. Соответственно баллон должен обладать достаточной прочностью У него должны отсутствовать следы повреждений и признаки коррозии.

Если возникает необходимость в переводе легкового транспорта на метан, то лучше всего покупать новые баллоны. Также раз в 3-5 лет следует предоставлять баллоны на техосвидетельствование.

Типы баллонов для метана:

Все баллоны, используемые для эксплуатации на метане, подразделяются на 4 типа.

описание метановых баллонов

Баллоны этого типа представляют цельную металлическую конструкцию. Изготавливают такие баллоны путем отливки в специальных резервуарах по бесшовной технологии.

Баллоны 1 типа считаются самыми надежными и прочными. Безопасность их эксплуатации уже проверена годами.

С одной стороны на баллоне имеется цилиндрическая горловина для вентиля. С другой стороны просто закругленное дно.

На производстве все газовые баллоны проходят испытания с подачей в них более высокого, чем положено для эксплуатации, давления. Возможные скрытые дефекты проверяются при помощи ультразвука.

Большинство автовладельцев считают данный тип баллонов наиболее надежными.

тип 1 cng 1 метан баллон

Корпус баллонов второго типа изготовлен из металлопластика. Для производства этого типа газовых резервуаров применяется конструкционная легированная сталь. Внутренняя часть корпуса имеет металлический несущий лейнер.

Лейнер — это внутренняя вставка в баллон, принимающая на себя главную нагрузку при создании давления.

Внешняя часть баллона имеет покрытие армирующей оболочкой.

По своим техническим характеристикам сталь, из которой делают эти баллоны, способна сохранять свои свойства в условиях низких температур окружающей среды.

тип 2 cng 2 баллон метан

По своим конструктивным особенностям баллоны 3 типа схожи с предыдущими. конструкция газобаллона 3 типа имеет внутренний алюминиевый лейнер. По внешней поверхности корпус баллона укреплен оплеткой из карбоволокна, у которой усилие на разрыв составляет 140 кгс/мм2.

Карбоволокно пропитывают специальным составом, содержащим эпоксидную смолу.

Баллоны 3 типа имеют абсолютную защиту от коррозии на весь период эксплуатации.

тип 3 cng 3 метан баллон

По внешней форме газобаллоны 4 типа не отличаются от предыдущих. По конструктивным особенностям они имеют сходство со вторым и третьим типами. В 4 типе также имеется внутренний лейнер. В данном случае он полимерный, имеет усиленное армирующее покрытие. В качестве армирования используют композитные материалы и углеродное волокно.

Преимуществом 4 типа газобаллонов является их малый вес, благодаря применению современных технологий.

У этого типа имеются и некоторые недостатки. Это высокая стоимость, дефицитность изделия и слабая устойчивость к механическим повреждениям.

Для того, чтобы во время эксплуатации автомобиля на метане быть спокойным за себя и своих пассажиров, необходимо тщательно выбирать газовое оборудование и регулярно проверять баллоны у специалистов.

Рассчитаем вашу экономию

Сообщим интересующую информацию по телефону: 8 (495) 532-01-11
или воспользуйтесь онлайн калькулятором экономии

Типы газовых баллонов для использования КПГ (МЕТАН)

Многие владельцы автомобилей даже не догадываются, что в качестве альтернативного топлива для автомобиля можно использовать не только сжиженный углеводородный газ — пропан-бутан, но и экологически чистый, природный газ метан .

К сожалению, при атмосферном давлении, плотность метана в тысячу раз ниже плотности бензина, поэтому при использовании на транспортных средствах он храниться в специальных газовых баллонах в сжатом виде, под давлением 200-250 атмосфер.

Если раньше метан в качестве топлива можно было увидеть только на больших автобусах и грузовиках, то сейчас, благодаря развитию современных технологий газового оборудования, установка для работы на метане возможна даже на автомобилях премиум-класса.

Кроме того метан, как моторное топливо, расходуется двигателем внутреннего сгорания экономичнее бензина, в отличии от пропан-бутана. Например, если расхода пропанобутановой смеси превышает расход бензина на 10-20%, то расхода метана как правило, ниже расхода бензина на 5- 10% . Это обусловлено физико-химическими свойствами природного газа, особо стойким строением его молекул и, главное, его октановым числом, которое, достигая 120, заметно превосходит показатели самых высокооктановых углеводородов.

Стоит отметить тот факт, что стоимость 1 м 3 метана (в г. Москве- ) гораздо ниже стоимости 1л. пропан-бутана(в г. Москве- ).Особенно экономия заметна на коммерческом транспорте и автомобилях с большим объемом двигателя.

Однако, стоимость газового оборудования для метана выше стоимости оборудования для пропан-бутана, что обусловлено установкой одного или нескольких более дорогих специальных баллонов для метана.

Для заправки автомобиля метаном используются специальные автомобильные газонаполнительные компрессорные станции (АГНКС).

К сожалению, сеть заправочных станций для метана не так развита, как сеть для заправок пропан-бутаном, но согласно действующим проектам Газпрома, в ближайшие несколько лет, количество АГНКС для метана, должно значительно увеличиться.

В газовом оборудовании для пропан-бутана и метана используются разные по виду, заправочные устройства, это сделано специально, чтобы владельцы автомобилей не путались.

Самой большой и главной составляющей газового оборудования для метана являются газовые баллоны, они делятся на 4 типа:

Тип III

Технические характеристики газовых баллонов типа II,III:

  • Рабочее давление металлопластиковых баллонов – 19,6 Мпа(200 кг/см2);
  • Максимально допустимое давление при заправке – 25 Мпа, при температуре окружающего воздуха до +55 градусов Цельсия;
  • Расчетная температура эксплуатации – от -40 до +45 градусов Цельсия;
  • Средний срок службы – 15 лет (не менее 15 тыс. заправок);
  • Периодичность испытаний – один раз в пять лет;
  • Давление на разрушение не менее 51Мпа, при том, что осколки не образуются.

Каждый баллон испытывается избыточным давлением 30Мпа (на прочность) и 20Мпа на герметичность. Кроме того один баллон из партии дополнительно испытывается избыточным давлением 51 МПа (на разрушение) и циклическую устойчивость – не менее 15 тыс. циклов.

В таблице 1 представлены технические характеристики газовых метановых баллонов тип I производства (ОМЗ) Россия.

В таблице 2 представлены технические характеристики газовых метановых баллонов тип III, где средний коэффициент совершенства (отношение массы к объему) = 0.65, т.е. баллон объемом 100 литров будет весить примерно 65 кг

Объем, л

Вместимость газа, м 3

Наружный диаметр, мм

Длина,
мм

Масса,
кг

Макс. рабочее давление, МПа

Пробное давление, МПа

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *