Устройство и выбор мультиклапана для газового оборудования автомобиля

Последнее обновление — 30 сентября 2020 в 06:04

Запорная арматура газобаллонного оборудования первых образцов работала лишь на открытие или закрытие подачи пропана из баллона. Современный мультиклапан ГБО 1-4 поколения — это многофункциональное устройство, которое отвечает за безопасное использование сжиженного нефтяного газа (СНГ/LPG) в качестве моторного топлива.

Где находится и для чего нужен мультиклапан

Механизм устанавливается непосредственно в горловину газового баллона и выполняет ряд функций:

• наполнение емкости до безопасного количества (80% от общего объёма баллона)
• надежное хранение пропан-бутановой смеси находящейся под давлением 12-15 атм
• отвод избыточного давления газа из баллона за пределы авто, которое может образоваться при повышении температуры окружающей среды
• предотвращение утечки СНГ при обрыве магистрали
• контроль уровня топлива
• первичная очистка LPG при подачи к двигателю

Виды мультиклапанов

Существует три типа блоков баллонной арматуры, которые принципиально отличаются набором дополнительной защиты — классы B, A, Евро (по европейской классификации class 1, 2, 3).

Согласно правилам ЕЭК ООН №67 с поправками серии 01 (пункт 6 подпункты 6.3.1, 6.3.6, а также пункт 17 подпункты 17.3.1.2-17.3.1.5), при установке ГБО баллон оснащается арматурой, которая может быть выполнена в одном блоке и должна содержать:

1. 80-процентный стопорный клапан
2. указатель уровня
3. предохранительный клапан (разгрузочный)
4. дистанционно регулируемый рабочий клапан с ограничительным клапаном (электроклапан)

Ссылка на документ: http://www.unece.org/fileadmin/DAM/trans/main/wp29/wp29regs/2015/R067r4r.pdf

Так как конструкция мультиклапана первого класса (В) не содержит предохранительного клапана, а также оба вида арматуры (классы 1(В), 2 (А)) не имеют дистанционно регулируемого клапана (ЭМК), эксплуатация такого типа механизмов запрещена. Только мультиклапан евростандарта обеспечивает максимальную защиту и безопасность.

Отличаются устройства в зависимости от вида газовых баков и места их установки:

тип баллона		типы мультиклапанов
угол установки в горловину	расположение отверстий для подключения трубок	расположение горловины
цилиндрический	0°	правый	—
	30°	левый/правый	—
	90°	правый	—
тороидальный внутренний	30°	правый	—
тороидальный внешний	0°	правый	верхний/нижний

По исполнению мультиклапаны бывают:

• с отверстием для подключения расходной магистрали Ø 6 или 8 мм
• с приёмной трубкой 8 или 10 мм

Также запорная система может комплектоваться:

• электрокатушкой с AMP разъемом для подключения
• механическим или электромеханическим указателем уровня газа
• ВЗУ – выносное заправочное устройство
• вентиляционной камерой
• грязезащитным кожухом (для наружных емкостей)

Как устроен клапанный блок

От производителя зависят конструктивные особенности мультиклапанов, а также их комплектация вспомогательными элементами. Однако общая конструкция и набор функций должны соответствовать правилам ЕЭК ООН №67.

Устройство мультиклапана ГБО:

1. металлический корпус (латунь), с отверстиями для впускной Ø 8 мм и расходной Ø 6/8 мм магистралей
2. запорный вентиль (кран выходного канала)
3. заборная трубка с фильтром-сеточкой
4. уплотнительное кольцо (резиновая прокладка)
5. узел отсекания с поплавком
6. привод датчика уровня газа магнитного действия

• предохранительный или аварийный
• скоростной
• обратный
• отсечки (80-процентный клапан)
• электромагнитный (ЭМК)
• температурный (противопожарный)

Как работает мультиклапан

Принцип работы мультиклапана ГБО следующий, при наполнении баллона сжиженный газ через заправочный блок (ВЗУ) по входной магистрали поступает к запорной арматуре, где преодолевая усилие возвратных пружин клапанов (обратного и отсечки), попадает в баллон.

По мере наполнения, жидкая фракция газовой смеси передвигает поплавок к верху бака. Поплавок через шток проворачивает полумесяц, по которому скользит стержень клапана отсечки (также привод отсечки может быть шестерёнчатого типа).

Система настроена таким образом, когда наполнение доходит до 80% от объёма сосуда, освободившись от препятствия полумесяца, стержень выстреливает под воздействием входного давлением газа, при этом клапан запирает канал входа. После отключения заправочного пистолета обратный клапан, из-за давления в баке, прижимается к седлу, тем самым перекрывая выход газа.

Шток поплавка также соединён с механизмом, который с помощью магнитов меняет положение стрелки указателя уровня газа. С целью контроля объема топлива на баллоне или непосредственно в салоне авто, схему ГБО 4-го поколения дополняют специальным электромеханическим датчиком индикации.

Далее из баллона, через фильтр сетку по заборной трубке, пропан попадает в канал скоростного клапана, затем по расходной магистрали к редуктору-испарителю.

Заборник бывает пластиковый, медный или алюминиевый, длина зависит от высоты баллона.

Устройство скоростного клапана предотвращает утечку газа, при превышении скорости его потока более чем на 1 м/с (к примеру, из-за обрыва подающей магистрали под днищем авто). Давление газа, пересиливая пружину, прижимает пластиковый клапан (или металлический шарик) к седлу, за счёт чего запирается выход топлива.

Предохранительный клапан (он же разгрузочный) стравливает избыточное давление газа, которое может появиться, например, из-за перепадов температуры при заезде зимой в теплый бокс или при изменении погодных условий. Механизм настроен на открытие с отметки 2 700 ± 100 кПа, устройство является многоразовым.

По правилам разгрузочный клапан должен устанавливаться в том месте резервуара, где пропан находится в газообразном состоянии. Поэтому клапан оснащается трубкой-приемником, которая направлена к верхней части ёмкости. С помощью неё происходит отбор именно паровой фазы топлива. Таким образом, осуществляется понижение давления в емкости, а газ выходит через патрубок вентиляционного короба за пределы транспортного средства.

Клапан с электромагнитной катушкой (дистанционно регулируемый) служит для перекрытия подачи газового топлива в автоматическом режиме. Как только прекращается напряжение на катушке, устройство перекрывает подачу. Управляется блоком управления ГБО (ЭБУ) и должен быть отрегулирован на срабатывание при остановке двигателя, не зависимо от положения выключателя зажигания. Исключением могут быть автомобили с системой старт-стоп.

Противовзрывной температурный механизм срабатывает при пожаре. С повышением температуры выше 120 °C ± 10 °C пластиковая вставка плавится, после чего клапан начинает открываться, и газ медленно выводится через вентиляцию или сгорает. Такая защита исключает взрыв баллона.

Вентиль/рукоятка предназначен для перекрытия подачи газа в ручном режиме (класс B имеет второй кран на впуске, для закрытия обеих линий).

Устройство баллонной арматуры на примере изделия фирмы Алдеса:

Как подобрать мультиклапан

Баллонную арматуру необходимо подбирать по параметрам газового бака. Характеристики указываются в паспорте ёмкости, а также приваренной к ней табличке. Соответствующая маркировка мультиклапана нанесена на его корпусе, не стираемым способом, где указана высота тора или диаметр цилиндрического баллона, также угол установки арматуры.

Ко всему прочему важно учитывать мощностные показатели двигателя. Для мотора свыше 150 л.с. желательно ставить мульт повышенной производительности, с диаметром выходного канала под трубку 8 мм.

Для удобства при монтаже, сторона расположения отверстий под трубки тоже может сыграть важную роль.

Установка не подходящего мультиклапана негативно повлияет на безопасность и удобство при эксплуатации авто. Основные условия при правильном подборе и установке:

1. баллон должен наполняться не более чем на 80% от его объёма (пустое пространство необходимо для расширения газа)
2. забор топлива должен происходить с нижней точки бака, иначе на дне всегда будет оставаться остаток

Выбор производителя (таблицы размеров)

Несомненно, наибольшей популярностью пользуются изделия европейских производителей, которые уже давно являются лидерами рынка:

• Tomasetto модель АТ02 (Италия)
• BRC модели Europa 2 и Europa 3 (Италия)
• Lovato LOV-T 01 (Италия)
• OMB (Италия)
• Atiker (Турция)

Их надёжность доказана временем. Более того продукция этих заводов входит в установочные комплекты основных фирм производителей газового оборудования.

Баллонная арматура является одним из главных элементов безопасности газовой системы в автомобиле. Поэтому рекомендуем выбирать проверенные механизмы известных брендов. Опасайтесь подделок!

Подобрать и купить мультиклапан ГБО Вы можете в каталоге нашего интернет-магазина, где представлены только качественные и оригинальные изделия от ведущих производителей по лучшим ценам.

Мультиклапан ГБО

Сегодня мы рассмотрим такую составляющую комплектации как мультиклапан ГБО. Для чего же он нужен? Мультиклапан газобаллонного оборудования – дополнительное устройство из нескольких элементов для обеспечения безопасности в эксплуатации.

Первоначально системы на газовом топливе решали только основные задачи:

• Дозировка газовой смеси;
• Прогрев газа;
• Подача смеси в двигатель внутреннего сгорания.

После того, как производители газовых систем провели унификацию горловин емкостей, появилась возможность установки запорной арматуры по единому стандарту. Позже подобный узел был модифицирован как мультиклапан.

Функции устройства

Назначение мультиклапана ГБО заключается в предотвращении утечки топливно-газовой смеси при возникновении внештатной ситуации.

Мультиклапан ГБО выполняет следующие функции:

• Контрольная
• Запорная
• Исполнительная
• Предохранительная

Благодаря специальному датчику, который дает возможность оценить наглядно объем газа, осуществляется контрольная функция.

Устройство оснащено запорными вентилями. С помощью них можно перекрывать магистральный трубопровод и трубопровод для заправки.

Если емкость заполнена газом в жидкой фазе до 80%, срабатывает предохранительная функция. Тогда запорный механизм прекращает подачу газовой смеси. Газовая смесь в сжиженном состоянии обладает высоким коэффициентом объемного расширения при резком перепаде температурного режима. Значение коэффициента в 10-15 раз для газа превышает показатель для воды. Это является причиной, почему важен контроль объема поступающего газа.

Исполнительная функция осуществляет безопасную подачу сжиженного газа к редуктору. Это возможно благодаря некоторым аспектам. Обратный клапан блокирует поток газа из баллонной емкости в случае, когда отсоединилась струбцина.

Скоростной клапан позволяет осуществлять контроль скорости, с которой подается сжиженный газ, а так же сводит к минимуму вероятность утечки при разрыве магистрального трубопровода.

Предохранительный клапан сбрасывает лишний газ в аварийном режиме за пространство корпуса автомобиля через вентиляционный блок (например при реском скачке температуры или возгорании автомобиля).

Типы мультиклапанов

Есть некоторые отличительные особенности в конструкциях мультиклапанов, что позволяет их разделить на несколько типов:

• Класс В (в данное время к применению запрещен) чаще всего устанавливается на газовый баллон объемом в пределах 50 литров. В конструкции клапана этого вида не предусматриваются аварийный клапан и датчик для оценки уровня газа в баллоне.
• Класс А оснащен клапаном для стравливания газа в аварийных ситуациях при нагревании и датчиком контроля уровня смеси.
• Класс А с катушкой, тоже, что и класс А, плюс оборудован катушкой, которая должна перекрывать подачу газа при выходе из баллона.

Схема узла

Общая схема устройства мультиклапана ГБО такова:

• Вентиль, который перекрывает канал для расхода;
• Вентиль, который перекрывает канал для заправки (при наличии);
• Штуцер, с помощью которого присоединяется заправочная трубка;
• Штуцер, с помощью которого присоединяется трубка для расхода (меньшего диаметра, нежели заправочная);
• Система на магнитах, позволяющая определять уровень газа в баллоне;
• Клапан, имеющий поплавок, чтобы отсекать подачу газовой смеси при достижении 80% объема (при повышении температуры газ расширяется);
• Механические или электрические клапаны – пружинный или скоростной

Способы монтажа

Классификация мультиклапана связана и монтажными особенностями. Они заключаются в типах баллонов, которые бывают цилиндрическими, тороидальными внешними и внутренними.

Для любых баллонов мультиклапан размещается внутри коробки для вентиляции с выходящими наружу шлангами. Такая конструкция вызвана тем, что при разгерметизации мультиклапана нужно предотвращать проникновение газа в салон машины.

Монтаж с цилиндрическими баллонными емкостями подразумевает три варианта:

• Использование колпака (материал — силикон);
• Использование цилиндра со съемной крышкой, который приваривают к газовому баллону;
• Использование специального корпуса с крышкой из пластмассы, а так же с двумя фланцами, из которых выходят шланги вентиляции.

Баллон в виде тора, имеющий внешнюю горловину, допускает вентиляционный блок из пластмассы или силикона. Вентиляция осуществляется через отверстия в кузове, куда подводятся трубки для заправки и расхода.

Внутренние баллоны в виде тора устанавливаются под запасным колесом в багажнике. Для них используются блоки вентиляции из силикона или пластмассы.

Принцип действия

Мультиклапан ГБО имеет следующий принцип работы.
Топливно-газовая смесь под давлением проходит в баллон через порт для заправки. На пропускной клапан оказывается давление. Запорный клапан освобождается тогда, когда баллон заполнен достаточным количеством газа для поднятия поплавка. После этого датчик отслеживает уровень до контрольного значения, и запорный клапан прекращает выведение топлива.

Если давление – избыточное, то испаренный газ через открытый аварийный клапан стравливается в вентиляционный короб. Из него выходят вентиляционные каналы, которые выводят газовую смесь наружу. Соединения узлов, где возможно высокое давление, собирается из уплотнительных муфт из меди. Таким образом обеспечивается надежность, которая может быть нарушена лишь при высоких вибрациях, как следствие нарушения правил установки оборудования.

В руководстве по эксплуатации ГБО идет речь о том, что для соблюдения безопасности необходимо перекрывать вентили для заправочной магистрали и расходного канала при установке автомобиля на стоянке (в гараже). Тогда вентиляционная камера будет закрытой и стравленная топливно-газовая смесь не попадет в салон.

При наличии электро-магнитной катушки на мультиклапане ГБО подача газа перекрывается автоматически при переходе на бензин или остановке двигателя и не требует ручного вмешательства.

Некоторые производители

К основным производителям мультиклапана ГБО можно отнести:

Из описанных представителей наиболее распространены клапаны от Lovato (Класс В) и Tomasetto (Класс А), поэтому рассмотрим их отдельно.

Tomasetto

Мультиклапан ГБО Томасетто является востребованным и популярным изделием итальянской компании. Это безопасность, надежность и простота в обслуживании.
Согласно международным стандартам есть три разновидности клапана.

• Tomasetto AT₀₀ относится к классу «В». Его основные элементы: клапан с поплавком для отсечения газа, вентили для перекрытия заправочного и расходного каналов, штуцеры.
• Tomasetto AT₀₁ оснащен пружинным и скоростным клапанами, поэтому классифицируется как тип «А».
• Tomasetto AT₀₂ — более новая модель со электроклапаном, встроенном в изделие. Отличительной особенностью является наличие пожарного клапана.

Все клапаны от Tomasetto варьируются в зависимости от вида баллона (тороидальный, цилиндрический), угла установки (0⁰, 30⁰, 90⁰), типа работы (электрический, механический), размерам.

Кроме этого, возможны различные комплектации: отсутствует контрольная стрелка, есть катушка, есть заправочное устройство, присутствует выносное заправочное устройство и другие варианты.

Гарантия дается на 12 месяцев на качественные материалы, корректную калибровку и производственные дефекты.

Lovato

Мультиклапан ГБО Ловато – это бюджетное изделие, достаточно простое в настройке.
Передняя панель представляет собой отверстия для входа и выхода газа, стрелку индикатора и вентили для перекрытия расходного и заправочного каналов.
Задняя часть имеет топливнозаборную трубку, уплотнительное кольцо из резины, привод датчика уровня, заглушенное технологическое отверстие под клапан сброса паровой фазы, механизм для отсекания газовой смеси и скоростной клапан.

Принцип действия заключается в следующем:

1. Газовая смесь оказывает давление на клапан
2. Шток клапана соприкасается с втулкой с вращающимся поплавком
3. При поднятии поплавка, шток входит в прорез на втулке и перекрывает доступ топливной смеси
4. Как только осуществлена заправка, клапан в результате действия давления перемещается к входному отверстию, закрывая выход.

В виду распространённости изделий Lovato, часто изготавливают подделки. Рекомендуется устанавливать всю систему газового оборудования от Lovato, а не только один мультиклапан – на каждой детали будет логотип компании и все комплектующие подобраны друг под друга.