Двигатель
V-образный 8-цилиндровый двигатель работает на газе марки «Технический пропан» (ГОСТ 10196-62) или на бензине А-76 в течение краткого времени. Мощность 150 л. с. при 3200 оборотах в минуту, степень сжатия 8.
Газовое оборудование
Газ находится в баллоне в двух фазах: 90 % объёма жидкая фаза и 10 % объёма паровая фаза. Их смесь через трубопроводы идёт к вентилю, затем в испаритель, где вся смесь превращается в пар. Затем пар проходит через фильтры для очистки от смолистых веществ и механической грязи и поступает в редуктор.
Редуктор - это двухступенчатый автоматический диафрагменный регулятор давления с рычажной передачей давления от диафрагмы к клапанам. Первая ступень работает при высоком, вторая при низком давлении. Редуктор снижает давление газа, регулирует количество топлива при разных оборотах двигателя при помощи экономайзера.
После редуктора газ поступает на смеситель, где образуется газовоздушная питающая смесь. Газовый смеситель установлен на впускном коллекторе двигателя. Смеситель объединён с приводом пневмоцентробежного ограничителя частоты вращения коленчатого вала.
Модификации
- ЗИЛ-138В1 седельный тягач (база на 500 мм короче)
- ЗИЛ-138Д2 самосвал (база на 500 мм короче)
Литература
- За рулём, номер 1, 1978 года.
| Автомобили завода имени Лихачёва | |
|---|---|
| Грузовые модели | |
Автомобильный двигатель, работающий на газовом топливе, - не новинка. В свое время и у нас были разработаны такие конструкции. Но вопрос о производстве газобаллонных автомобилей приобрел особую актуальность сегодня. Прежде всего, его выхлопные газы менее токсичны. Немаловажно и то, что газовое топливо дешевле, а современное газовое хозяйство делает вполне реальным достаточно широкое использование таких автомобилей в современных крупных городах. В Москве и Ленинграде уже работают большие партии грузовиков . Постоянно растет их парк в автохозяйствах, обслуживающих газовые коммуникации. Серьезный интерес к проявляют автохозяйства нефте- и газопромыслов.
Что же представляет собой ? Он создан на базе известного грузовика ЗИЛ-130 и внешне отличается от него баллоном красного цвета со сжиженным газом. Под капотом у него специальный двигатель, работающий на газовом топливе, комплект газовой аппаратуры и система резервного питания двигателя с использованием бензина. Конструкция двигателя и особенность системы питания обусловили и некоторые изменения в технической характеристике автомобиля в целом. Так, его масса в снаряженном состоянии стала 4415 кг (против 4300 кг у ЗИЛ-130), а полная масса - 9640 кг (против 9525 кг).
На автомобиле установлен V-образный восьмицилиндровый двигатель , который работает на газе марки «Технический пропан» (ГОСТ 10196-62) и приспособлен для кратковременной работы на бензине А-76. Его мощность при 3200 об/мин составляет 150 л. с., а степень сжатия равна 8 (против 6,5 у ЗИЛ-130).
Процесс приготовления горючей смеси для двигателя несколько сложнее, чем у его бензинового прообраза.
В баллоне газ находится в двух фазах - жидкой (занимает 90% объема баллона) и паровой (10%). Через расходные вентили топливо в паровой и жидкой фазах поступает в трубопроводы и далее к магистральному вентилю. Затем оно идет в испаритель, где окончательно принимает газообразное состояние. Через шланг высокого давления газ следует в фильтры для очистки от смолистых веществ и механических примесей и затем поступает в первую ступень редуктора.
Этот узел представляет собой двухступенчатый автоматический диафрагменный регулятор давления с рычажной передачей давления от диафрагмы к клапанам. Первая и вторая его ступени - высокого и низкого давления - имеют по диафрагме из специальной прорезиненной ткани, пружине и рычагу, соединяющему диафрагму с регулирующим клапаном. Главная обязанность редуктора - снижение давления газа на пути от баллона к смесителю. Одновременно редуктор автоматически регулирует количество топлива в зависимости от режима работы двигателя. Для этой цели служит дозирующе-экономайзерное устройство.
Избыточное давление на выходе второй (то есть низкого давления) ступени редуктора и перекрытие газовой магистрали при неработающем двигателе обеспечивается разгрузочным устройством.
После дозирующее-экономайзерного устройства, объединенного со второй ступенью редуктора, газ идет к смесителю. Здесь происходит образование газо-воздушной рабочей смеси, которая и поступает в цилиндры двигателя. Газовый смеситель объединен с приводом пневмоцентробежного ограничителя частоты вращения коленчатого вала, датчик которого установлен так же, как и на двигателе ЗИЛ-130, и имеет подогрев от системы охлаждения.
Смеситель установлен на впускном коллекторе двигателя через переходник, на котором спереди смонтирован карбюратор системы резервного питания с двумя сетчатыми пламегасителями. На случай кратковременной работы на бензине оснащен карбюратором, бензонасосом и 10-литровым топливным баком.
Учитывая растущую потребность народного хозяйства в модификациях автомобиля , автозавод имени И. А. Лихачева в 1976 году разработал конструкцию шасси ЗИЛ-138В1 (седельный тягач) и ЗИЛ-138Д2 (самосвал). От они отличаются размерами базы (она на 500 мм короче), количеством и размерами баллонов для сжиженного газа (их два и они меньше, чем на ).
Опыт эксплуатации первых партий автомобилей дал положительные результаты. Многие автохозяйства даже самостоятельно переоборудуют серийные ЗИЛ-130 под газовое топливо, используя для этого разработанные заводом комплект деталей и инструкцию по переоборудованию.
Н. РАЗИНЧЕВ, инженер-конструктор (За рулем №1, 1978)
ЧАСТЬ I. Автомобиль ЗИЛ-130 и его модификации
Введение
Предупреждения и общие указания
Правила техники безопасности и противопожарные мероприятия
Эксплуатация нового автомобиля
Техническая характеристика автомобилей
Органы управления и контрольно-измерительные приборы
Двигатель
Механизмы двигателя
Смазочная система
Система питания
Система выпуска газов
Система охлаждения
Пусковой подогреватель двигателя
Агрегаты шасси
Сцепление
Коробка передач
Карданная передача
Задний мост
Рама
Передний мост
Подвеска автомобиля
Колеса и шины
Рулевое управление
Тормозные системы
Электрооборудование
Генератор
Регулятор напряжения
Аккумуляторная батарея
Система зажигания
Стартер
Система освещения и световой сигнализации
Звуковой сигнал
Кабина, капот, платформа и седельно-сцепное устройство
Кабина
Капот
Платформа
Седельно-сцепное устройство
Эксплуатация автомобиля
Пуск и останов двигателя
Вождение автомобиля
Техническое обслуживание автомобиля
Смазывание автомобиля
Карта смазывания
Автомобиль ЗИЛ-130 с новыми тормозными системами и усовершенствованной системой питания
Введение
Предупреждения
Техническое описание
Система питания
Тормозные системы
Обслуживание тормозных систем
Система электрооборудования
Инструмент и принадлежности, прилагаемые к автомобилю
Транспортирование автомобилей
Хранение и консервация автомобилей
Приложения
ЧАСТЬ II. Автомобиль ЗИЛ-138 и его модификации
Введение
Предупреждения
Техническая характеристика
Газовая топливная система
Баллон для сжиженного газа
Испаритель для сжиженного газа
Газовый редуктор низкого давления
Газовый смеситель
Газопроводы
Бензиновая резервная топливная система
Пуск двигателя на газовом топливе
Пуск холодного двигателя
Пуск прогретого двигателя
Пуск двигателя при низкой температуре окружающего воздуха
Пуск двигателя на бензине
Перевод двигателя с одного вида топлива на другой
Возможные неисправности двигателя при работе на газовом топливе
Возможные неисправности двигателя при работе на бензине
Порядок наполнения баллона сжиженным газом
Дополнительные работы по техническому обслуживанию автомобиля ЗИЛ-138
Переоборудование автомобилей семейства ЗИЛ-130 для работы на газовом топливе
Переоборудование двигателя
Установка топливного бака
Монтаж трубок системы питания
Установка газового оборудования на двигатель ЗИЛ-138
Монтаж кронштейнов штуцеров и трубопроводов газовой системы
Контроль качества установки газовых баллонов
Проверка герметичности газовой системы
Проверка и испытания автомобиля после переоборудования
Приложение 1. Комплект сборочных единиц и деталей для переоборудования автомобилей ЗИЛ-130 для работы на газовом топливе (комплект 138-4498001; 138В1-4498001, 138Д2-4498001)
Приложение 2. Маркировка и расцветка проводов
Приложение 3. Механизм управления подачей топлива
В конце 70-х годов основную часть новых грузовых автомобилей СССР составляли машины, оснащенные бензиновыми двигателями. Производство дизельных грузовиков только набирало обороты и велось на единственном заводе в Набережных Челнах. В качестве альтернативного решения заводы ГАЗ и ЗИЛ начали вести разработку модификаций автомобилей, приспособленных к работе на сжатом или сжиженном газе.
Сжиженный газ был заметно дешевле бензина и мог обеспечить значительное сокращение токсичности выхлопных грузовики применялись в достаточно крупных городах, оснащенных специальными заправочными станциями. Еще одним местом применения таких машин стали автохозяйства при нефтяных и газовых разработках.
На основе ЗИЛ-130
Одной из таких машин стал бортовой автомобиль ЗИЛ 138, представлявший собой газобаллонную модификацию грузовика модели 130. В качестве основного топлива использовалась смесь сжиженных нефтяных газов - пропана и бутана. Двигатель имел резервную систему питания бензином А76, которая использовалась для пуска и прогрева. Серийное производство машин началось в 1977 году и продолжалось до 1986 года. Точное число изготовленных машин не известно, поскольку завод выпускал комплект деталей для переоборудования машин. Такую работу выполняли сами автохозяйства. Ранний опытный грузовик для работы на сжиженном газе на фото.
Одними из основных отличий были установка специализированного двигателя с увеличенной степенью сжатия и специальных устройств, обеспечивающих подачу топлива. Внешне автомобиль легко отличить по установленному газовому баллону ярко-красного цвета. Баллон с объемом 225 литров размещался на левом лонжероне рамы, на месте штатного 150-литрового бензобака. Сжиженный газ находился в баллоне под давлением 16 атм. На баллоне имелся специальный клапан для заправки и предохранительное устройство. Контроль уровня газа осуществлялся по специальному датчику. Установка аппаратуры подачи газа увеличила снаряженную и полную массу бортового грузовика на 115 кг.
Модификации
На основе газобаллонного ЗИЛ-138 было создано целое семейство машин. Бортовой вариант со стандартной колесной базой 3800 мм мог отгружаться заказчикам в виде голого шасси для установки различных специализированных надстроек. Помимо базовой машины, наиболее распространенными были седельный тягач под обозначением 138В1 и шасси для изготовления строительных самосвалов 138Д2. Эти варианты имели укороченную до 3300 мм колесную базу и по два баллона для сжиженного газа. Баллоны имеют уменьшенный до 117,4 литра объем и расположены за кабиной на лонжеронах рамы.
Самосвальное шасси несколько отличалось дополнительными опциями. Среди них были тормозной кран измененной конструкции и буксировочный крюк с расположенными рядом разъёмами для подключения электрической и пневматической систем прицепа. Такое шасси служило базой для самосвала ММЗ 45023. Седельный тягач мог эксплуатироваться с полуприцепами различных марок с полной массой не более 14 000 кг.
Особенности силовой установки
Восьмицилиндровый V-образный двигатель ЗИЛ 138 базировался на стандартном бензиновом моторе модели 130. Основным видом топлива являлся так называемый «технический пропан» или «сжиженный углеводородный газ», который имел стандартный состав и выпускался нефтеперерабатывающими заводами. Степень сжатия была увеличена до 8 единиц (с 6,5 на 130-м моторе), что позволило сохранить мощностные и тяговые характеристики на уровне бензиновых аналогов. Серийный ЗИЛ-138 - на фото ниже.
Подача топлива
На бензиновом моторе для приготовления смеси служит карбюратор, который не подходит для подачи газа. Первоначальной стадией подготовки топливной смеси является преобразование топлива из жидкой фазы в газообразное состояние. Газ в баллоне находится в жидком и в газообразном состоянии. Смесь фаз газа поступает в магистральные трубопроводы через расходные вентили. Для каждой фазы газа имелся свой вентиль. Пройдя через магистральный вентиль, газ фильтруется от механических частиц и взвеси смолистых веществ. Сменный войлочный фильтр выполнен в одном корпусе с электромагнитным клапаном и установлен на моторной перегородке кабины.
Затем газ поступает в специальный испаритель, где полностью переходит в газообразное состояние. Испаритель находился на впускном коллекторе двигателя и имел подогрев от системы охлаждения. После этого топливо поступает в первую ступень газового редуктора. Перед первой камерой редуктора имеется дополнительный фильтр со сменным элементом. Редуктор является регулятором давления с двумя ступенями. Внутри редуктора установлены прорезиненные диафрагмы, механически связанные с регулирующими клапанами. Газ, проходя через ступени редуктора, снижает свое давление до необходимого уровня. Давление в первой камере редуктора выводится на манометр, установленный на приборной панели машины.
Дополнительно во второй камере редуктора стоит устройство, дозирующее подачу топлива в зависимости от оборотов двигателя. В конструкции прибора есть специальный электромагнитный клапан, подающий порцию газа в смеситель при запуске холодного двигателя. Клапан открывается с помощью кнопки с места водителя.
Прошедший через редуктор пропан поступает в смеситель, установленный непосредственно на двигателе. Смеситель фактически представляет собой карбюратор особой конструкции, который обеспечивает получение смеси воздуха и газа и подачу ее в цилиндры мотора. Смеситель оснащен ограничителем оборотов и подогревом от системы охлаждения двигателя.
Рядом со смесителем установлен горизонтальный карбюратор для резервной системы питания бензином. В конструкции бензинового карбюратора имеются два пламегасителя из металлической сетки. Подача бензина осуществляется насосом из отдельного 10-литрового бачка, установленного под полом кабины с правой стороны.
На сжатом газе
В 1982 году базовый грузовик завода претерпел большую модернизацию, направленную на улучшение эксплуатационных и технических характеристик. ЗИЛ 138 был доработан аналогичным способом. Базовый автомобиль стал опционально оснащаться двигателем с возможностью работы на сжатом газе. Такой мотор оснащался унифицированной головкой блока цилиндров со степенью сжатия 6,5. Из-за этого мощность силового агрегата не превышала до 120 сил. Бортовое шасси выпускалось в двух видах:
- со стандартной базой 3800 мм и грузоподъемностью 5200…5400 кг (138А);
- с удлиненной базой 4500 мм и грузоподъемностью 5000…5300 кг (138АГ).
По спецзаказам поставлялся вариант ЗИЛ-138И со стандартной базой, оснащенный мотором с головками цилиндров со степенью сжатия 8 единиц. Мотор развивал до 135 сил при работе на газе или до 160 сил на бензине АИ93. Вариант с удлиненной базой носил индекс ЗИЛ-138ИГ. Общий вид модели с газовыми баллонами вы можете видеть на фото ниже.
Запас газа находился в восьми 50-литровых баллонах, установленных поперек рамы. Для безопасности баллоны были разбиты на две группы, для каждой из которых имелся отдельный вентиль для подачи газа. С началом выпуска 138А все газовые грузовики получили увеличенный по высоте передний борт платформы. Такая доработка несколько увеличила безопасность кабины при опрокидывании грузовика. Машины на сжатом газе имели стандартный 150-литровый бак для бензина.
Мелкосерийные и опытные
Помимо машин на сжиженном газе были варианты, предназначенные для работы на сжатом газе. Все машины были разработаны и испытывались в начале 80-х годов.
Именно такими были экспериментальные ЗИЛ-138АБ и 138АВ, имевшие стандартную базу и оснащенные восемью цилиндрическими баллонами для хранения запаса топлива. Моторы машин развивали мощность до 120 л. с. Еще одним опытным автомобилем стал ЗИЛ-138ИБ, имевший длинную базу и 135-сильный двигатель с увеличенной степенью сжатия.