МОБИЛЬНАЯ ЛАБОРАТОРИЯ АНАЛИЗА ГАЗОМОТОРНОГО ТОПЛИВА

Полезная модель относится к области химмотологии, а именно к средствам испытаний и исследований качества топлива для двигателей внутреннего сгорания, в частности для квалификационной оценки качества газомоторного топлива (компримированного природного газа - КПГ, сжиженного природного газа СПГ), отобранного на заправках автомобилей.
Наиболее близкой к заявленной полезной модели является мобильная лаборатория горючего, включающая теплоизолированный корпус, установленный на шасси транспортного средства, приборы для определения качественного и количественного состава горючего, а также для определения физико-химических показателей качества горючего, емкости для отбора и хранения проб горючего из различных средств хранения, датчики температуры и давления (см. патент РФ №82492 на полезную модель с приоритетом от 19.12.2008).
Недостатком известной мобильной лаборатории горючего является отсутствие возможности квалифицированной оценки качества газомоторного топлива, объем использования которого на автотранспорте увеличивается с каждым годом.
При разработке предлагаемой полезной модели решалась техническая задача обеспечения квалифицированной оценки качества газомоторного топлива.
Технический результат - разработка мобильной лаборатории анализа газомоторного топлива не только с помощью лабораторного оборудования и приборов, но и при работе газового двигателя мобильной лаборатории.
Технический результат достигается тем, что в мобильной лаборатории горючего, включающей теплоизолированный корпус, установленный на шасси транспортного средства, приборы для определения качественного и количественного состава горючего, а также для определения физико-химических показателей качества горючего, емкости для отбора и хранения проб горючего из различных средств хранения, датчики температуры и давления, согласно предлагаемой полезной модели двигатель мобильной лаборатории выполнен работающим на газомоторном топливе и снабжен системой токсичности и температуры отработавших газов. Мобильная лаборатория снабжена объединенными в рампу баллонами с эталонным газом, октановое число которого равно 105, аппаратурой для регистрации параметров рабочего процесса двигателя с датчиком давления сгорания и датчиком уровня детонации, установленным на головке двигателя. Емкости для отбора и хранения проб горючего из различных средств хранения выполнены в виде баллонов, объединенных в рампу, при этом рампы баллонов с эталонным газом с заданным октановым числом 105 и баллонов для отбора и хранения проб горючего из различных средств хранения подключены посредствам автоматических клапанов к приборам и системе питания двигателя. Датчик уровня детонации снабжен усилителем и индикатором.
Предлагаемая полезная модель поясняется чертежом, где на фиг.1 показана мобильная лаборатория газомоторного топлива, включающая теплоизолированный корпус (1), установленный на шасси транспортного средства (2), приборы для определения качественного и количественного состава горючего, а также для определения физико-химических показателей качества горючего (3), емкости для отбора и хранения проб горючего из различных средств хранения, объединенные в рампу (4), а также датчики температуры и давления (условно не показаны). Двигатель мобильной лаборатории выполнен работающим на газомоторном топливе и снабжен системой измерения крутящего момента двигателя, токсичности и температуры отработавших газов (условно не показаны). Мобильная лаборатория снабжена объединенными в рампу 5 баллонами с эталонным газомоторным топливом с октановым числом 105, аппаратурой для регистрации параметров рабочего процесса двигателя с датчиком давления сгорания и датчиком уровня детонации, установленным на головке двигателя (условно не показаны).
Рампы 5 и 4 баллонов с эталонным газомоторным топливом с октановым числом 105 и баллонов для отбора и хранения проб горючего из различных средств хранения подключены посредствам автоматических клапанов к приборам и системе питания двигателя (условно не показаны). Датчик уровня детонации снабжен усилителем и индикатором (условно не показан).
2
2
Мобильная лаборатория анализа газомоторного топлива работает следующим образом. Баллоны рампы отбора и хранения проб горючего из различных средств хранения заполняют исследуемым газомоторным топливом, отключают от колонки заправочной станции и подключают к приборам качественного и количественного состава горючего, а также для определения физико-химических показателей качества горючего. Затем по химическому составу горючего вычисляют его расчетное октановое число как средневзвешенное октановое число по компонентам химического состава. Однако, это даст только ориентировочное представление о реальной детонационной стойкости испытуемой пробы газа, т.к. закон аддитивности работает тем хуже, чем больший процент дополнительных компонентов входит в состав газомоторного топлива. Присутствие в составе газомоторного топлива инертных газов (СO, N) повышает его детонационную стойкость, однако это не учитывается в расчетной формуле.
Для проверки технического состояния двигателя мобильной лаборатории анализа газомоторного топлива, настройки и калибровки усилителя датчика уровня детонации в двигатель подают эталонное газомоторное топливо с октановым числом 105, включают двигатель и прогревают его при движении мобильной лаборатории со скоростью 30÷50 км/час (при этом двигатель работает на частотах вращения коленчатого вала близких к холостому ходу), переводят двигатель в режим разгона с максимально возможным ускорением до достижения скорости 80÷100 км/час (близкой к максимальной частоте вращения вала двигателя).
Таким образом, на частотах вращения двигателя, соответствующих максимальному крутящему моменту, двигатель работает под полной нагрузкой, т.е. на режиме, где детонация проявляется в наибольшей степени (контролируется по датчику уровня детонации). При данном режиме работы двигателя мобильной лаборатории показание датчика уровня детонации принимается эталонным для сравнения с показаниями датчика уровня детонации при работе двигателя мобильной установки на испытываемом газомоторном топливе.
Затем в двигатель подают испытываемое газомоторное топливо, включают двигатель и прогревают его при движении мобильной лаборатории со скоростью 30÷50 км/час, а затем переводят двигатель в режим разгона с максимально возможным ускорением до достижения скорости 80÷100 км/час. На этом режиме фиксируют показания датчика уровня детонации. Если уровень детонации не превышает эталонного значения, полученного при работе двигателя на эталонном газомоторном топливе можно быть уверенным в том, что октановое число испытуемого газомоторного топлива является не ниже 105 (эталонного топлива).
Данные результатов измерений системы токсичности и температуры отработавших газов позволяют судить об экологических параметрах испытываемого газомоторного топлива.