Р 3112199-0307-88. Технико-эксплуатационные требования к газобаллонным автомобилям, автобусам, прицепам и предложения по рациональной номенклатуре этих транспортных средств

(утв. Минавтосельхозмашем СССР 04.08.1990, Минавтотрансом РСФСР 30.12.1988)

ТЕХНИКО-ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ГАЗОБАЛЛОННЫМ АВТОМОБИЛЯМ, АВТОБУСАМ, ПРИЦЕПАМ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПО РАЦИОНАЛЬНОЙ НОМЕНКЛАТУРЕ ЭТИХ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ

Р 3112199-0307-88

Разработан Государственным научно-исследовательским институтом автомобильного транспорта (НИИАТ).

В работе изложены технико-эксплуатационные требования (ТЭТ) к грузовым газобаллонным автомобилям, автобусам, легковым автомобилям и газобаллонным прицепам и сформулированы предложения по рациональной номенклатуре этих автотранспортных средств.

Обоснована целесообразность перевода автотранспортных средств на газовое топливо и сфера их применения, а также приведен сравнительный анализ технического уровня отечественных и зарубежных газобаллонных автомобилей.

Работа выполнена в соответствии с распоряжением Совета Министров СССР № 550-р от 23.03.88 и Совета Министров РСФСР № 387-р от 22.07.88 и заданием Минавтотранса РСФСР № ВЕ-14/764 от 26.06.88.

ВВЕДЕНИЕ

Автомобильный транспорт является одним из основных потребителей жидкого топлива нефтяного происхождения. На его долю приходится свыше одной четверти упомянутых топливно-энергетических ресурсов.

В последние годы, в связи с обостряющейся нехваткой нефти, разработаны и реализуются различные национальные программы по рациональному и экономному ее расходованию. Наиболее эффективно решение данной проблемы может быть достигнуто путем замещения нефтяного топлива альтернативным — сжиженным нефтяным (СНГ) или сжатым природным газом (СПГ), являющимися полноценным моторным топливом.

Ресурсы нефтяного и в особенности природного газа достаточны для удовлетворения всех текущих и перспективных потребностей народного хозяйства, включая значительный парк газобаллонных автомобилей. Промышленностью в содружестве с эксплуатацией осуществляется комплексная работа по созданию структуры парка газобаллонных автомобилей и автобусов. Для обеспечения подвижного состава кондиционным газовым топливом разработаны соответствующие ГОСТы на автомобильные марки газового топлива.

Автомобильный транспорт уже работает в условиях полного хозяйственного расчета. Удовлетворение растущих потребностей в топливно-энергетических ресурсах в дальнейшем будет осуществляться через создаваемую систему оптовой торговли. Удовлетворить это требование в условиях дефицита моторных топлив нефтяного происхождения можно только за счет применения газового топлива. Перевод определенной части парка подвижного состава на газовое топливо является одним из важнейших направлений решения энергетики автотранспорта.

В соответствии с принятыми решениями Правительства автомобильной промышленностью СССР ведется работа по расширению номенклатуры и увеличению выпуска автомобилей и автобусов, работающих на СНГ или СПГ. В настоящее время парк газобаллонных автотранспортных средств, работающих на СНГ, насчитывает около 200 тыс. ед., на СПГ — около 100 тыс. ед.

Министерство автомобильного транспорта РСФСР является непосредственным и одним из основных потребителей (заказчиков) подвижного состава практически всей номенклатуры автомобильной газобаллонной техники. Газобаллонные автомобили и автобусы имеют ряд существенных отличий как в конструктивном отношении, так и в способах организации их эксплуатации. Это предопределяет необходимость разработки технико-эксплуатационных требований к газобаллонным автомобилям и автобусам <*>, реализация которых гарантирует потребителю получение заданных технико-эксплуатационных свойств. Предъявление промышленности этих требований позволяет на стадии проектирования или модернизации подвижного состава реализовать технические и технологические решения, отвечающие современному отечественному и зарубежному уровню газобаллонной автомобильной техники.

---

<*> Именуемых в дальнейшем — Требования.

Разработанные Требования учитывают передовой отечественный и зарубежный опыт проектирования, производства и эксплуатации газобаллонных автомобилей и автобусов. При разработке Требований особое внимание уделено оригинальным элементам газобаллонной техники. Обоснована и приведена рациональная номенклатура газобаллонных автотранспортных средств.

Основные положения Требований базируются на результатах научных исследований, проведенных в НИИАТе, НАМИ, ВНИИГАЗе, НПО «Главмосавтотранса», НПО «Мосавтолегтранса», на материалах отечественных и зарубежных литературных источников и патентов, а также на материалах научно-технической и нормативной документации, разработанной институтами и другими организациями.

1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ТРЕБОВАНИЙ

1.1. Настоящие технико-эксплуатационные требования <*> распространяются на вновь разрабатываемые газобаллонные автомобили, автобусы, использующие в качестве моторного топлива сжиженный нефтяной (СНГ) или сжатый природный газ (СПГ), выпускаемые по действующим стандартам на автомобильные марки газообразного топлива и снабженные поршневыми двигателями внутреннего сгорания с принудительным воспламенением или с воспламенением от сжатия, а также на автомобильные прицепы с газобаллонными установками.

---

<*> Именуемые в дальнейшем — Требования.

Настоящие Требования отражают только специфические особенности, связанные с использованием СНГ или СПГ в качестве моторного топлива.

1.2. Требования относятся к газобаллонным автомобилям, автобусам и прицепам, предназначенным для эксплуатации в регионах с различными климатическими условиями: для СПГ — с температурой окружающего воздуха от -45 °С до +45 °С; для СНГ — от -35 °С до +45 °С, для прицепов — до +60 °С и относительной влажностью воздуха до 80% при температуре 20°.

1.3. Требования должны учитываться при составлении технических заданий на новые и модернизируемые модели газобаллонной техники, а также на комплекты для переоборудования бензиновых или дизельных автомобилей и автобусов в газобаллонные.

1.4. Настоящие Требования являются дополнением к технико-эксплуатационным требованиям, предъявляемым к перспективному подвижному составу автомобильного транспорта в части их работы на газовом топливе.

2. ОБЩИЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

2.1. Конструкция газовой аппаратуры автомобилей, автобусов и прицепов должна соответствовать требованиям правил ЕЭК ООН и отечественных стандартов, действующих к моменту начала производства, и по своим параметрам и характеристикам соответствовать современному техническому уровню.

Газобаллонное оборудование должно включать следующие основные элементы: баллоны высокого давления, редуктор (регулятор давления газа), газовый смеситель (карбюратор-смеситель), испаритель (подогреватель) <*>, систему контроля довзрывной концентрации (ДВК) воздушной смеси в кабине и в салоне автобуса и легкового автомобиля, газовый фильтр, наполнительные и расходные вентили, переходные штуцера, скоростные клапаны, заправочное устройство, трубопроводы высокого и низкого давления, дозатор газового топлива <**>, манометры высокого и низкого давления и переключатель вида топлива.

---

<*> Должен быть совмещен с редуктором в одном блоке.

<**> Может быть совмещен с газовым смесителем или редуктором.

2.2. Основными видами топлива для газобаллонных автомобилей и автобусов являются СНГ и СПГ.

2.3. Газобаллонные автомобили должны иметь две универсальные системы питания для работы на газе или на бензине.

По требованию заказчика (потребителя) может быть использован двигатель газовой модификации, снабженный резервной бензиновой системой питания.

Газодизельные автомобили должны быть оборудованы системами подачи газового топлива и запальной дозы дизельного топлива.

2.4. Газобаллонные автомобили, предназначенные для работы на двух видах топлива, должны обеспечивать полноценную работу двигателя на каждом виде топлива.

Переключение с одного вида топлива на другое должно осуществляться как при работающем, так и неработающем двигателе из кабины водителя.

2.5. Конструкция элементов газовой аппаратуры должна обеспечивать бесперебойную и полноценную работу двигателя на всех режимах. Она должна обеспечивать стабильность расходных характеристик, высоких технико-экономических показателей автомобиля.

2.6. Конструкция узлов газовой аппаратуры и баллонов, их размещение на двигателе (автомобиле) должны обеспечивать свободный доступ к элементам, требующим проведения монтажно-демонтажных, регламентных, контрольно-регулировочных и диагностических работ.

2.7. Газобаллонные автомобили с двигателями газовой модификации при работе на СНГ по основным технико-эксплуатационным показателям (мощностным, скоростным, топливной экономичности) не должны уступать параметрам базовых бензиновых модификаций.

2.8. Снижение скоростных и мощностных показателей газобаллонных автомобилей, оборудованных универсальной системой питания, при работе на СПГ не должно превышать соответственно 5% и 10% по сравнению с показателями базовых модификаций. Увеличение минимально устойчивой скорости движения автомобилей на прямой передаче не должно превышать 25% по отношению к базовым модификациям. Газобаллонные автомобили с двигателями газовой модификации при работе на СПГ по должны уступать базовым модификациям.

2.9. Максимальное рабочее давление в баллонах для хранения газа должно определяться действующими нормативами и быть не меньше 1,6 МПа для СНГ и 19,6 МПа для СПГ.

2.10. Конструкция газобаллонных автомобилей должна быть максимально унифицирована с конструкцией базовых бензиновых или дизельных автомобилей: на СПГ — 90 — 92%, а на СНГ — 92 — 95%.

2.11. Запас хода на одной полной заправке газа газобаллонного автомобиля при работе на СНГ должен быть не ниже запаса хода базовых баллонных модификаций, а на СПГ — 60 — 75% от запаса хода базовых модификаций.

Запас хода одиночного дизельного автомобиля при работе в газодизельном режиме должен составить 60 — 75% от запаса хода к базовой модификации.

2.12. Снижение грузоподъемности газобаллонного автомобиля при пользовании СНГ не должно превышать 5,0%, а при использовании СПГ — не более 10%.

2.13. Конструкция газовой аппаратуры не должна вносить ограничений на эксплуатацию газобаллонных автомобилей или автобусов по отношению к базовым модификациям.

2.14. Газобаллонные автомобили должны иметь измерительное устройство, показывающее количество газа в баллонах, с выводом показателей на щиток приборов в кабине водителя.

2.15. Оптимальная работа двигателей на СНГ или СПГ должна обеспечиваться регулировками газовой аппаратуры и системы зажигания. Наиболее предпочтительно для этих целей применение микропроцессорной техники.

2.16. Газовое оборудование в конструктивном отношении должно быть несложным, надежным в эксплуатации и обеспечивать высокую внутреннюю и наружную герметичность соединений. Установленная наработка на отказ газовой аппаратуры должна быть не менее 15,0 тыс. км.

2.17. Газобаллонное оборудование должно сохранить герметичность как при фронтальном столкновении, так и при ударе сзади.

2.18. Конструкция и расположение газового оборудования не должны допускать возможности скопления газа в кабине водителя, салоне автобуса или легкового автомобиля, кузове автомобиля-фургона, а также в подкапотном пространстве двигателя в случае утечек газа.

2.19. Газобаллонная модификация автомобиля или автобуса, а также оригинальные элементы газовой аппаратуры (редуктор, карбюратор-смеситель, газовый баллон и др.) должны допускаться к эксплуатации только после проведения приемочных испытаний в установленном порядке.

3. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К СИСТЕМАМ ПИТАНИЯ

3.1. Система редуцирования и испарения (подогрева) давления газа должна быть предпочтительно выполнена в одном агрегате.

Допускается (временно до 1991 г.) выпуск трехступенчатой системы редуцирования давления СПГ, состоящей из отдельных редуктора высокого давления, двухступенчатого редуктора низкого давления и испарителя (подогревателя) газа.

3.2. Конструкция системы питания двигателей с принудительным зажиганием и газодизелей по основным параметрам должна соответствовать параметрам двигателя, для которого она предназначается, ее регулировочные параметры должны обеспечивать получение задних выходных характеристик (мощностных, экономических, динамических) при минимально возможной токсичности и дымности отработавших газов.

3.3. Система питания газобаллонных автомобилей должна содержать устройства, обеспечивающие автоматическое прекращение выхода газа в случае обрыва газовой магистрали или остановки двигателя.

3.4. Газовая система питания должна обеспечивать быстрый и надежный пуск холодного двигателя на СНГ и СПГ без предварительного его разогрева при температурах окружающего воздуха выше минус 10°С.

3.5. Газовая система питания должна обеспечивать бесперебойную подачу газа в двигатель при температурных условиях в соответствии с п. 1.2.

3.6. Конструкция, размещение (компоновка) и крепление узлов и агрегатов газовой аппаратуры и баллонов на автомобиле должны обеспечивать свободный доступ и удобство при проведении ТО, ТР и диагностирования технического обслуживания.

В конструкции газобаллонных автомобилей должны быть предусмотрены устройства для отключения газовых баллонов от газовой аппаратуры при проведении ТО или регулировочных работ по системе питания.

3.7. Долговечность основных узлов и приборов газовой системы питания должна соответствовать ресурсу двигателя до капитального ремонта.

3.8. Газовая система питания в эксплуатационных условиях не должна требовать дополнительного технического воздействия или обслуживания в промежутках между плановыми ТО и ТО-2.

3.9. Универсальная система питания газобаллонных автомобилей должна иметь устройства для предотвращения расхода бензина из поплавковой камеры карбюратора-смесителя при переключении вида топлива (с бензина на газ).

3.10. Для газобаллонных автомобилей, предназначенных для работы в условиях Крайнего Севера, в жарко-пустынной и тропической местностях, пределы температур и влажности воздуха, при которых должна быть обеспечена надежная длительная работа газовой системы питания, должны быть установлены специальные технико-эксплуатационные требования к этим автомобилям.

Для таких автомобилей допускается применение специальных дополнительных устройств.

3.11. Системы питания двигателей газобаллонных автомобилей, предназначенные для работы в высокогорных условиях (выше 1500 м над уровнем моря) должны иметь специальную высотную регулировку или высотный корректор состава горючей смеси.

На таких двигателях возможна установка нагнетателя воздуха или горючей смеси.

3.12. Бензиновая система двигателей по основным выходным параметрам должна удовлетворять требованиям базовых бензиновых модификаций.

3.13. Вместимость топливного бака резервной системы питания должна быть в пределах 15 — 20 л.

Вместимость бензинового бака газобаллонных автомобилей с универсальной системой питания должна быть на уровне базовых бензиновых модификаций.

3.14. Все элементы и узлы газовой аппаратуры и системы питания в сборе должны проверяться на герметичность на заводе-изготовителе в соответствии с действующими техническими условиями.

3.15. Габариты газобаллонной установки не должны изменять допустимые размеры автотранспортных средств, регламентируемых действующими стандартами и нормативно-технической документацией.

3.16. Газовая аппаратура и система зажигания должны иметь элементы электронного управления процессами топливоподачи и зажигания с целью обеспечения:

оптимального состава газовоздушной смеси на различных режимах работы двигателя;

оптимального угла опережения зажигания с автоматической коррекцией в зависимости от вида потребляемого топлива;

выдачу данных на эконометр, сигнализирующих об экономичном управлении работой двигателя (автомобиля);

надежного пуска на газовом топливе двигателя при температуре выше -10 °С.

3.17. Баллон должен быть оснащен устройством для дистанционного замера запаса газа в баллоне в процессе движения газобаллонного автомобиля.

3.18. Газобаллонный автомобиль должен быть оснащен устройством для контроля герметичности всех узлов и соединений.

3.19. Замену резинотехнических изделий (РТИ) газовой аппаратуры необходимо проводить не реже чем через 35,0 тыс. км. В состав газовой аппаратуры входит дополнительный комплект РТИ.

3.20. Разовая оперативная трудоемкость автомобилей с двухтопливной системой питания должна соответствовать трудоемкости, отвечающей ГОСТ.

Удельная оперативная трудоемкость технического обслуживания автомобилей с двухтопливными системами питания не должна превышать 0,8 чел./ч тыс. км.

4. ТРЕБОВАНИЯ К ГАЗОСМЕСИТЕЛЬНЫМ УСТРОЙСТВАМ

4.1. Конструкция газосмесительных устройств должна обеспечивать возможность автоматической корректировки состава газовоздушной смеси в зависимости от режима работы двигателя, обеспечения устойчивой работы двигателя на минимальной частоте вращения холостого вала с минимальным расходом газа, а также в диапазоне частичных нагрузок и максимальной мощности двигателя при полностью открытых дроссельных заслонках.

4.2. Конструкция газосмесительного устройства должна допускать возможность проведения ручной регулировки качества газовоздушной смеси, обеспечивая минимально возможный уровень токсичности отработавших газов.

4.3. В конструкции газосмесительного устройства должно быть предусмотрено устройство для перекрытия подачи газа при работе двигателя на режиме принудительного холостого хода.

4.4. В конструкции газосмесительного устройства должно быть предусмотрено устройство (приспособление) для облегчения пуска холодного двигателя при отрицательных температурах воздуха.

4.5. Конструкция газосмесительного устройства должна оказывать минимально возможное гидравлическое сопротивление.

Выходные характеристики газосмесительного устройства должны быть увязаны с характеристиками газового редуктора и соответствующими моделями двигателей (автомобилей).

5. ТРЕБОВАНИЯ К ГАЗОВЫМ РЕДУКТОРАМ

5.1. Газовые редукторы автомобильные (ГРА), устанавливаемые на автомобили и автобусы, в зависимости от номинальной мощности двигателя должны иметь по два типоразмера для СНГ и СПГ:

Для СНГ: ГРА-1 — до 73,6 кВт (100 л.с.)

ГРА-2 — до 161,8 кВт (220 л.с.)

Для СПГ: ГРА-3 — до 110,3 кВт (150 л.с.)

ГРА-4 — до 220,6 кВт (300 л.с.).

Максимальная пропускная способность газового редуктора при максимальном рабочем давлении на входе должна быть не менее чем в 1,5 раза больше требуемого расхода газа при номинальной мощности двигателя.

5.2. Газовый редуктор для СПГ должен включать три, а для СНГ — две ступени снижения давления газа и вспомогательные устройства: разгрузочное, дозирующее — экономайзерное (при необходимости) и пусковое устройства, газовый фильтр, теплообменную полость, предохранительный клапан и датчик давления. Напряжение однопроводной схемы электропитания — 12 В (или 24 В).

5.3. Конструкция газового редуктора, предназначенного для работы с газовыми смесителями, карбюраторами-смесителями и дозаторами-смесителями, должна предусматривать регулировку выходного давления газа: конструкция газового редуктора, предназначенного для работы с газосмесительной проставкой, должна предусматривать возможность регулировки выходного давления редуктора и качественного состава газовоздушной смеси.

5.4. Газовые редукторы перспективных конструкций должны иметь электронную систему управления функциональными элементами, определяющими характер протекания рабочих процессов двигателей.

На первом этапе освоения промышленностью газовых редукторов нового поколения (по согласованию с заказчиком) допускается применение пневмомеханической или другой комбинированной системы управления. Общая потребляемая электрическая мощность электронной системы не должна превышать 10 Вт при напряжении 12 В.

5.5. Газовый редуктор совместно с газовым смесителем (карбюратором-смесителем) должен обеспечивать надежную и устойчивую работу двигателя на газе во всем диапазоне рабочих режимов, т.е. от режима минимального холостого хода до максимальной мощности, хорошую приемистость, в том числе плавную работу двигателя при переходе от режима холостого хода к нагрузочным режимам, а также обладать малой инерционностью подвижных элементов, обеспечивать требуемые характеристики дозирования газа в зависимости от режима работы двигателя.

5.6 Газовый редуктор нового поколения должен быть оборудован:

газовыми фильтрами, обеспечивающими надежную работу функциональных элементов;

электронными датчиками давления по ступеням редуктора;

запорно-предохранительными устройствами, обеспечивающими мгновенное прекращение пропуска газа в газосмесительное устройство при любой остановке двигателя, его включение при пуске и предохранение от повреждения функциональных элементов конструкции, при нарастании давления в магистрали сверх допустимого. Сигнал от срабатывания предохранительных устройств должен поступать на щиток приборов в кабину водителя.

5.7. Газовый редуктор должен быть оборудован термостатом с твердым наполнителем, обеспечивающим стабильную температуру в подогревающей полости испарителя СНГ в пределах 50 — 60 °С. Предпочтительным теплоносителем является жидкость из системы охлаждения двигателя. Для двигателей с воздушным охлаждением — моторное масло системы смазки.

Интенсивность подогрева СНГ перед началом редуцирования давления должна определяться исходя из условия недопущения образования в системе подачи газа ледяных и гидратных пробок при условии содержания воды в 1 куб. дм газа не более 0,01 г.

5.8. Пусковое устройство газового редуктора должно удерживать в открытом положении клапан выходной ступени до выхода двигателя на режим устойчивой частоты вращения коленчатого вала на режимах холостого хода.

5.9. Неравномерность рабочего давления газа на выходе из редуктора не должна превышать 10% номинальной величины при работе двигателя на переходных, нагрузочных и мощностных режимах. Величина выходного давления редуктора при работе двигателя с минимальной частотой вращения на режимах холостого хода должна лежать в пределах 0 — 4 мм вод. ст.

5.10. Газовые редукторы в сборе с функциональными элементами должны иметь массу, не превышающую: для ГРА-1 — 1,2 кг; ГРА-2 — 1,5 кг и ГРА-3 — 2,2 кг.

5.11. Расположение газового редуктора в подкапотном пространстве автомобиля должно исключать возможность скопления масляничного осадка на мембранах. Редуктор должен быть снабжен дренажным краником для слива масленичного осадка. Сливаемый осадок не должен попадать на элементы и узлы силовой установки.

5.12. Выход газа в случае повреждения элементов газового редуктора должен быть выведен за пределы подкапотного пространства.

5.13. Все газовые редукторы должны подвергаться на заводах-изготовителях проверке на функционирование. При этом должны проверяться следующие параметры:

давление во всех полостях редуктора;

максимальный расход газа;

состояние запорно-предохранительных устройств;

внутреннюю и внешнюю герметичность элементов редуктора.

5.14. Газовый редуктор должен быть оборудован дистанционными манометрами, показывающими давление газа на входе и на выходе (или в промежуточной ступени) редуктора. Манометры высокого и низкого давления должны быть расположены на щитке приборов в кабине водителя.

5.15. Газовый редуктор должен сохранять работоспособность в эксплуатации при температурах от минус 35 °С до плюс 115 °С (при работе на СНГ).

5.16. Газовый редуктор должен иметь предохранительный клапан, начало открытия которого не должно превышать 30% максимально допустимого давления в ступени, а окончание срабатывания не менее чем на 10%. Сигнал срабатывания предохранительного клапана должен поступать на щиток приборов кабины водителя.

5.17. Газовый редуктор должен обеспечивать требуемые выходные показатели двигателя при давлении газа на входе в редуктор от 0,5 до 20,0 МПа для СПГ и от 0,07 до 1,6 МПа для СНГ.

5.18. Ресурс газового редуктора должен быть не менее ресурса двигателя до капитального ремонта. Допускается во время эксплуатации замена вышедших из строя резинотехнических изделий (РТИ) или изделий из полимерных материалов (пункт 3.19). К газовому редуктору должен быть приложен запасной комплект резинотехнических изделий.

5.19. Разгрузочное пневматическое устройство (при его наличии) должно обеспечивать вступление в работу газового редуктора низкого давления при величине разрежения во впускном трубопроводе, обеспечивающем получение необходимой герметичности и максимально возможных мощностных и экономических показателей работы двигателя.

Разгрузочное устройство необходимо проверять на герметичность и величину разрежения его срабатывания, величина которой оговаривается в ТУ.

5.20. Величина разрежения в вакуумной полости газового редуктора, при котором происходит полное открытие клапана экономайзерного устройства (при его наличии), должна составлять в зависимости от типа двигателя 4,0 — 10,0 кПа и оговариваться в ТУ.

Экономайзерное устройство необходимо проверять на герметичность и начало открытия клапана.

6. ТРЕБОВАНИЯ К ГАЗОВЫМ БАЛЛОНАМ

6.1. Газовые баллоны должны вмещать запас СНГ или СПГ в количестве, необходимом для обеспечения запаса хода автомобиля (автобуса) (пункт 2.12) при минимально возможной их массе и габаритных размерах.

Удельная металлоемкость баллонов для СПГ должна быть не более 0,85 — 0,95 кг/л с учетом оптимизации их запаса прочности.

6.2. Газовые баллоны и их арматура должны быть защищены от механических повреждений, атмосферных воздействий и коррозии.

6.3. Газовые баллоны для СНГ традиционной конструкции действующего производства должны быть изготовлены из легированной стали, обеспечивающей при соответствующей технологии их изготовления получение удовлетворительных технико-эксплуатационных показателей газобаллонных автомобилей.

Перспективные газовые баллоны для СПГ должны быть изготовлены из композитных или других высокопрочных легких материалов.

6.4. Газовые баллоны должны быть рассчитаны на работу при температуре окружающей среды от -45 °С до +60 °С.

6.5 Газовые баллоны должны иметь типоразмерные ряды.

Баллоны для СНГ и СПГ должны иметь различные типоразмеры: СПГ — от 20 л до 100 л, а для СНГ — от 50 л до 300 л.

6.6. Группа газовых баллонов для СПГ (для грузовых свыше 6 ед., а для легковых автомобилей свыше 2) должна быть разделена на секции, каждая из которых должна иметь отдельный запорный вентиль.

6.7. Газовые баллоны для СНГ и СПГ для однотипных автомобилей и автобусов должны быть унифицированы.

6.8. Газовые баллоны должны обеспечить безосколочность при их разрушениях, что должно гарантироваться заводом-изготовителем путем соответствующего выбора материала на их изготовление и технологии изготовления.

6.9. Газовые баллоны должны быть окрашены снаружи стойкой к атмосферному воздействию и горючесмазочным материалам краской красного цвета. Паспортные данные баллона после его окраски должны быть отчетливо видны.

6.10 На каждом баллоне для СПГ должны быть нанесены следующие данные:

товарный знак или наименование завода-изготовителя;

порядковый номер баллона;

дата (месяц и год) изготовления и год следующего испытания, при этом указывается месяц и год последующего испытания;

рабочее давление Р и пробное гидравлическое давление П;

емкость баллона, л (с точностью +/- 0,2 л);

масса баллона, кг (с точностью +/- 0,2 кг);

клеймо ОТК завода-изготовителя;

обозначение стандарта или ТУ на газовый баллон.

6.11. Дополнительное наваривание опорных или добавочных конструкций на баллонах запрещается.

6.12. Газовые баллоны на автомобиле и автобусе должны быть надежно закреплены и легкосъемными в эксплуатации.

6.13. Каждый баллон для СПГ должен быть подвергнут гидравлическому испытанию под давлением 20 МПа, а также пройти контроль массы баллона.

Каждый баллон для СНГ должен быть подвергнут гидравлическим испытаниям на прочность под давлением 2,4 МПа и пневматическим испытаниям при давлении 1,6 МПа. При гидравлических испытаниях баллона для СПГ должна определяться величина упругой и остаточной деформации. Остаточная деформация не должна превышать 10% упругой. Газовые баллоны, у которых остаточная деформация превышает 10% величины упругой, должны быть выбракованы.

6.14. Газовые баллоны, подготовленные для отправки потребителю, должны быть предохранены от возможности внутреннего загрязнения путем установки полиэтиленовых или капроновых пробок.

6.15. Входное отверстие газовых баллонов для СПГ должно иметь коническую резьбу 27,8 согласно СТ СЭВ 2056-79.

6.16. Газовые баллоны для СНГ должны иметь единый унифицированный узел, включающий в себя запорно-предохранительную, наполнительную и контрольную аппаратуру.

6.17. Гидравлические и пневматические испытания газовых баллонов должны повторяться в установленные сроки и проводиться на специальных пунктах.

7. ТРЕБОВАНИЯ К ЗАПОРНО-ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНОЙ, НАПОЛНИТЕЛЬНОЙ И КОНТРОЛЬНОЙ АППАРАТУРЕ

7.1. Баллонный вентиль предназначен для установки на газовых баллонах, а магистральные (секционные) — для перекрытия газовой магистрали или отдельных секций баллонов.

7.2. Баллонный и магистральный вентили должны иметь механический привод, один входной патрубок с конической резьбой 27,3 согласно СТ СЭВ 2056-79, а также один или несколько патрубков с наконечником под ниппельное соединение трубок.

7.3. Работоспособность вентилей должна сохраняться при температуре окружающей среды от минус 45 °С до плюс 60 °С.

7.4. Запорное устройство должно обеспечивать герметичность вентилей во всех положениях рукоятки и не должно самопроизвольно открываться и закрываться под влиянием вибраций.

7.5. Конструкция заправочного узла газобаллонных автомобилей должна быть унифицирована и совмещена с устройствами заправки газа на АГЗС и АГНКС.

7.6. Вентили для СПГ должны пройти гидравлические испытания при давлении 30 МПа, а на СНГ — 2,4 МПа, а пневматические испытания вентилей для СПГ — 20,0 МПа и СНГ — 1,6 МПа.

7.7. Вентиль должен быть герметичным в пределах не менее <...> циклов открытия и закрытия (при максимальном рабочем давлении).

7.8. Крутящий момент, необходимый для открытия и закрытия вентиля, не должен превышать 6,0 Нм.

7.9. Входной штуцер заправочного устройства должен быть защищен легкосъемной заглушкой, снабженной устройством предотвращающим ее потерю.

7.10. Заправочное устройство газового баллона должно быть расположено на доступном и защищенном от повреждений и загрязнений месте газобаллонного автомобиля.

7.11. При полностью ввернутом в горловину баллона вентиля или штуцера на наружной их части должно оставаться три — пять запасных ниток. Момент затяжки переходников должен регламентироваться техническими условиями.

7.12. Вентили и переходники должны ввертываться в горловины баллонов на свинцовом глете. В качество заменителя можно использовать свинцовый малярный сурик.

7.13. Трубопроводы высокого давления предназначены для подачи газа из баллонов к основным узлам газовой системы питания.

Металлические трубопроводы для СПГ должны быть изготовлены из бесшовных трубок внешним диаметром 6,0; 8,0 или 10,0 мм. Сварка и пайка трубопроводов высокого давления запрещается.

7.14. Трубопроводы высокого и низкого давления должны монтироваться на автомобиле таким образом, чтобы в процессе эксплуатации исключить их деформации, перетирания и поломки.

7.15. Соединительные трубопроводы высокого давления должны иметь компенсационные витки для придания им эластичности при перекосах рамы автомобиля. В процессе эксплуатации трубопроводы высокого давления должны испытывать напряжение сжатия.

7.16. Соединения трубопроводов высокого давления должно проводиться с помощью беспрокладочного ниппельного соединения, обеспечивающего герметичность и надежность в эксплуатации.

7.17. Трубопроводы должны быть защищены от коррозии или изготовлены из материалов, обладающих повышенной коррозионной стойкостью. Снаружи все трубопроводы высокого давления должны быть окрашены масляной или эмалевой красной каской.

7.18. Трубопроводы высокого давления для СПГ должны пройти гидравлические испытания при давлении 30,0 МПа, а трубопроводы для СНГ — при давлении 3,0 МПа.

7.19. Манометр предназначен для дистанционного контроля избыточного давления газа в баллонах автомобиля. Манометр должен состоять из приемника давления, указателя давления газа (устанавливается в кабине водителя) и преобразователя. Конструкция манометра должна обеспечивать:

класс точности 1,0;

работоспособность при температуре окружающей среды -45 — +60 °С;

напряжение питания от бортовой сети 12 В (или 24 В);

шкала измерителя должна иметь деления через каждые 0,5 МПа, из которых оцифрованные деления: 0; 1; 2; 5; 10,0; 15,0; 20,0 и 25,0, и нанесены красные зоны: от 0 до 1,0 МПа и от 20 до 25,0 МПа.

7.20. Внешнее оформление прибора должно соответствовать принятым для автомобилей унифицированным приборам и иметь подсветку лампочкой.

7.21. На шкале манометра должен быть встроен сигнализатор (световой) минимального давления газа в баллонах, который должен включаться от самостоятельного датчика минимального давления. Диаметр отверстия должен быть не менее 5,0 мм.

7.22. Движение стрелки манометра (указателя) при падении или возрастании давления должно быть плавным.

7.23 Конструкция датчика давления должна обеспечивать:

перегрузку по давлению до 50,0%;

начало срабатывания датчика минимального давления 1,0 МПа.

Устойчивость к механическим воздействиям:

воздействие 10000 циклов избыточного давления.

7.24. Датчики давления и минимального давления газа должны быть выполнены по однопроводной схеме.

7.25. Гарантированная наработка манометра и датчиков должны быть не менее 25,0 тыс. км.

8. ТРЕБОВАНИЯ К ПОДОГРЕВАТЕЛЯМ (ИСПАРИТЕЛЯМ) ГАЗА И ГАЗОВЫМ ФИЛЬТРАМ

8.1. Предпочтительной является конструкция испарителя, выполненная в одном блоке с газовым редуктором.

8.2. Газовые фильтры должны обеспечивать очистку газа от механических примесей и смолистых веществ, обеспечивающую эффективную и бесперебойную подачу газа.

8.3. При использовании на газобаллонных автомобилях универсальных карбюраторов-смесителей, работающих как на газовом топливе, так и на бензине, в системе питания двигателя должны применяться электромагнитные клапаны, исключающие одновременную работу двигателя на двух видах топлива.

8.4. Питание электромагнитных клапанов должно осуществляться от бортовой системы электропитания автомобиля напряжением 12 В (или 24 В).

8.5. Электромагнитные клапаны и газовые фильтры могут быть совмещены в одном устройстве.

9. СПЕЦИАЛЬНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ГАЗОБАЛЛОННЫМ АВТОМОБИЛЯМ, АВТОБУСАМ И ПРИЦЕПАМ

9.1. Требования к легковым газобаллонным автомобилям

9.1.1. Легковые газобаллонные автомобили, работающие на СНГ или СПГ, предназначены для использования в качестве таксомоторов и договорного обслуживания министерств, ведомств, предприятий и организаций, а также для владельцев индивидуального автотранспорта.

9.1.2. Конструкция газобаллонных легковых автомобилей должна быть максимально унифицирована с базовыми модификациями действующего производства: на СНГ не менее 90 — 95%, а на СПГ — не менее — 85 — 90,0%.

9.1.3. Допускается уменьшение полезного объема багажника газобаллонного автомобиля при установке газового баллона не более 20%.

9.1.4. Арматура газовых баллонов должна предусматривать возможность полного опорожнения баллонов без снятия их с автомобиля в емкости постов слива СНГ или выпуска СПГ, а также дегазации газовых баллонов.

9.1.5. Арматура газового баллона должна быть изолирована от багажного отделения легкового автомобиля или установлена в специальном герметичном защитном кожухе.

9.1.6. Для предотвращения возможного взрыва из-за скопления газа под кожухом в результате негерметичности аппаратуры защитный кожух должен сообщаться с атмосферой при помощи гофрированных шлангов.

9.1.7. При достижении пороговой концентрации сигнализаторы (ДКВ) должны обеспечивать световую или звуковую индикацию состояния воздушной смеси горючих газов.

9.2. Требования к грузовым газобаллонным автомобилям

9.2.1. Конструкция грузовых газобаллонных автомобилей не должна вносить ограничений на область их эксплуатации, за исключением случаев, распространяющихся на базовые модификации.

9.2.2. Изменение центра тяжести газобаллонного автомобиля по сравнении с базовым не должно превышать +/- 3,0%.

9.2.3. В конструкции малотоннажного грузового газобаллонного автомобиля газовый баллон и газовая аппаратура должны быть изолированы от грузового отделения и салона водителя, а также не занимать полезной площади грузовой платформы.

Для сохранения потребительских качеств малотоннажных газобаллонных автомобилей, связанных с максимальным использованием багажного отделения, газовые баллоны должны быть расположены под полом кузова багажного отделения.

9.2.4. Кузов малотоннажных автомобилей-фургонов должен быть оборудован датчиком довзрывной концентрации воздушных смесей горючих газов и газосигнализатором, расположенным в кабине водителя.

9.2.5. Величина запальной дозы дизельного топлива газодизелей не должна превышать 10 — 15%.

Уменьшение величины запальной дозы дизельного топлива не должно сопровождаться снижением надежности работы распылителей форсунок.

9.2.6. Топливный насос высокого давления (ТНВД) должен быть оборудован трехрежимным регулятором частоты вращения коленчатого вала двигателя.

9.2.7. Перевод дизелей на газодизельный процесс не должен сопровождаться ухудшением показателей их работы и прежде всего на режимах частичных нагрузок.

9.2.8. Газодизельные автомобили должны быть оборудованы трехступенчатым редуктором-подогревателем, отражающим особенности рабочего процесса газодизелей. Дозирующее экономайзерное и пусковое устройство в конструкции газового редуктора газодизелей должно быть исключено.

9.2.9. Усилие на педали подачи топлива газодизелей не должны превышать эргономических показателей базовых дизельных модификаций.

9.2.10. Грузовые газобаллонные автомобили должны иметь независимые предпусковые подогреватели. Последние должны работать на том же виде топлива, что и двигатель автомобиля.

Предпусковые подогреватели газодизельных автомобилей должны обеспечивать их работу как на дизельном топливе, так и на газе.

9.3. Требования к газобаллонным автобусам

9.3.1. Расположение газовых баллонов должно обеспечивать безопасность конструкции автобуса и комфортность проезда пассажиров.

9.3.2. Изменение положения центра тяжести газобаллонного автобуса не должно превышать 3,0% величины базовой модификации.

9.3.3. Конструкция газовой аппаратуры систем питания газобаллонных микроавтобусов должна быть максимально унифицирована (не менее 95%) с аппаратурой легковых автомобилей-такси.

9.3.4. Конструкция и расположение заправочного узла должны удовлетворять требованиям удобства заправки и безопасности эксплуатации автобуса.

9.3.5. Моторный отсек и пассажирский салон должны быть оборудованы датчиками контроля довзрывной концентрации газовоздушных смесей и газосигнализаторами состояния воздушной среды, размещенными на щитке приборов в кабине водителя.

Газосигнализатор должен обеспечивать световую или звуковую индикацию состояния воздушной среды в моторном отсеке или в салоне автобуса.

9.3.6. Газобаллонное оборудование автобусов должно обеспечивать герметичность системы топливоподачи после дорожно-транспортных происшествий как при фронтальном столкновении, так и при ударе сзади.

9.4. Требования к газобаллонным автомобильным прицепам

9.4.1. Газобаллонные автомобильные прицепы могут выполняться на базе существующих конструкций базовых модификаций прицепов.

Они предназначены для дозаправки автомобильных тягачей сжатым природным газом.

Двухосные газобаллонные прицепы с грузовой платформой могут эксплуатироваться на всех дорогах общей сети Союза ССР.

9.4.2. Основным тягачом прицепа должно быть транспортное средство с двигателем, работающим на СПГ, дооборудованное выводом газовой магистрали высокого давления.

9.4.3. Баллоны должны быть объединены в секции, соединенные между собой параллельно, и размещены под платформой в специальном отсеке.

Крепление баллонов в секциях, а также самих секций и отсека к раме прицепа должно быть надежным во всех случаях эксплуатации, включая опрокидывание газобаллонного прицепа.

9.4.4. Баллоны предпочтительно размещать поперек продольной оси прицепа с выводом арматуры на правую сторону прицепа. Арматура баллонов не должна выходить за габариты платформы.

9.4.5. Заправка газобаллонной установки прицепа должна быть автономной. Арматура для заправки должна быть унифицирована с арматурой тягача.

9.4.6. Соединение газобаллонной установки прицепа с баллонами тягача должно быть выполнено с помощью гибкого шланга, рассчитанного на рабочее давление не менее 20 МПа. При этом должно быть исключено повреждение шланга при маневрировании автопоезда. Приемный газопровод тягача должен быть надежно закреплен и подключен через вентиль к заднему баллону тягача.

9.4.7. Газобаллонная установка прицепа должна быть оборудована манометром для контроля давления газа в системе топливоподачи.

9.4.8. В конструкции газобаллонной установки прицепа должно быть использовано быстросъемное соединение трубопроводов ниппельного типа. Допускается шаровое соединение гибкого шланга.

9.4.9. В конструкции прицепа должно быть предусмотрено устройство, обеспечивающее сброс газа из гибкого шланга и соединительных трубопроводов «на свечу» по окончании подачи газа.

9.4.10. Конструкция газобаллонной установки должна обеспечивать удобство проведения и безопасность работ по техническому обслуживанию газобаллонных прицепов.

9.4.11. В газобаллонной установке прицепа должны быть максимально использованы трубопроводы и запорно-предохранительная арматура, манометр и баллоны, используемые на автомобильных тягачах, а также трубопроводы, шланги, серийно выпускаемые промышленностью.

9.4.12. Соединительный узел подключения системы питания тягача к газобаллонной установке прицепа должен обеспечивать надежную и безопасную эксплуатацию автопоезда.

10. ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПО РАЦИОНАЛЬНОЙ НОМЕНКЛАТУРЕ ГАЗОБАЛЛОННЫХ АВТОТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ

Структура современного автомобильного парка страны представлена преимущественно автомобилями средней грузоподъемности семейства ЗИЛ и ГАЗ с бензиновыми двигателями. Поэтому замещение бензина альтернативными топливами на первом этапе наиболее эффективно решается при переводе на газовое топливо грузовых автомобилей средней грузоподъемности. Многие вопросы создания конструкции, производства и организации эксплуатации этих автомобилей уже решены. Вместе с тем газовая аппаратура и газовые баллоны, применяемые на этих автомобилях, требуют не только принципиальной модернизации, но и создания их конструкции нового поколения.

Важным направлением совершенствования складывающейся структуры парка является переход от автомобилей средней грузоподъемности к автомобилям и автопоездам большой грузоподъемности, имеющих высокий абсолютный расход топлива нефтяного происхождения. Эти автомобили и автопоезда должны быть оснащены дизелями, работающими по газодизельному циклу.

Перевод дизелей на газодизельный процесс обеспечивает замещение дизельного топлива в размере 75 — 80% от общего его расхода. Важной задачей для газодизелей является оптимизация дозы канального дизельного топлива при сохранении надежности работы топливной аппаратуры.

В настоящее время промышленностью освоен выпуск газодизельных автомобилей семейства КамАЗ (бортовые автомобили, самосвалы и тягачи седельные). Увеличение парка газодизельных автомобилей происходит также за счет газодизельных самосвалов МАЗ-55512 и КрАЗ-65102.

Одновременно с этим структура автомобильного парка продолжает совершенствоваться в направлении увеличения выпуска малотоннажных и специализированных автомобилей.

Современный парк малотоннажных автомобилей представлен преимущественно автомобилями семейства «Москвич», ИЖ, УАЗ, ЕрАЗ, а также автомобилями зарубежного производства (Ныса, Жук и др.). В создаваемой рациональной структуре автомобильного парка целесообразно расширить номенклатуру и численность парка малотоннажных автомобилей грузоподъемностью 0,5; 1,0; 1,5 и 2,0 т. Выпуск газобаллонных модификаций этих автомобилей представляет собой дополнительный резерв по замещению бензина газовым топливом. Малотоннажные автомобили предпочтительнее переводить на СНГ.

В настоящее время разработана основная номенклатура специализированного подвижного состава для перевозки промышленных и продовольственных товаров, печатной продукции и письменной корреспонденции, мебели, скоропортящихся продуктов и хлебобулочных изделий. Упомянутый специализированный состав газобаллонных автомобилей эксплуатируется на СНГ и СПГ.

Формирование структуры парка современных газобаллонных автомобилей осуществляется как по пути их выпуска автомобильной промышленностью, так и путем переоборудования бензиновых в газобаллонные в эксплуатации. На данном этапе переоборудование бензиновых автомобилей и газобаллонных дизельных в газодизельные следует признать обоснованным мероприятием, обеспечивающим в кратчайшие сроки создание парка газобаллонных автомобилей. В перспективе наиболее предпочтительным должен быть выпуск газобаллонных автомобилей промышленностью.

Сфера применения газобаллонных автомобилей и автобусов аналогична базовым модификациям, но с учетом изменения ряда технико-эксплуатационных показателей: грузоподъемности, запаса хода, пассажировместимости, безопасности и надежности работы газовой аппаратуры и санитарно-гигиенических особенностей, связанных с одоризацией газового топлива, а также экологических особенностей газобаллонных автотранспортных средств.

Ограничений на перевозку всех грузов и въезд в подземные гаражи и различные помещения с ограниченным воздухообменом для газобаллонных автомобилей и автобусов не существует. Поэтому номенклатура газобаллонных автомобилей и автобусов должна формироваться путем частичного или полного замещения структуры базового подвижного состава.

Одновременно с этим целесообразно осуществить перевод на газовое топливо автомобиля коммунально-бытового назначения, дорожно-строительные транспортные средства, автопогрузчики, а также расширять выпуск газобаллонных легковых автомобилей и автобусов всей гаммы базовых модификаций.

Согласно прогнозу Госплана СССР парк газобаллонных автомобилей, автобусов, спецмашин и автопогрузчиков, работающих на СНГ, в 1995 г. составит 0,74 млн. ед., а в 2000 г. — 1,0 млн. ед. Парк газобаллонных автомобилей, работающих на СПГ, в 1995 г. составит 0,5 — 0,54 млн. ед., а в 2000 г. — 0,7 млн. ед.

Существующая и перспективная структура парка газобаллонных автомобилей формируется во взаимосвязи с основными тенденциями развития отрасли, изложенными в Долговременной комплексной программе развития транспорта в РСФСР. Согласно прогнозам развития структуры парка грузовых автомобилей на XIII и XIV пятилетки количество бортовых автомобилей будет составлять 16,0% против 31,4% в 1985 году, взятого за базовый уровень. Количество самосвалов достигнет уровня 30,0% (против 18,6%) в общей структуре парка. Количество фургонов возрастет до 25,0% (против 22,8%), а седельных тягачей — до 24% (против 22,0%). Остальное количество автотранспортных средств сохранится на уровне 1985 г. и составит около 5,0%.

Минавтотранс РСФСР является одним из основных заказчиков подвижного состава практически всей номенклатуры автотранспортных средств, выпускаемых промышленностью. Для формирования рациональной структуры парка газобаллонных автомобилей на АТОП признано целесообразным, что переводу на СПГ и СНГ подлежат не более 25,0% грузовых автомобилей с карбюраторными двигателями и до 50,0% дизельных автомобилей, а по автобусам с карбюраторными двигателями переводу на СНГ подлежат не более 25% парка в городах, располагающих стационарными АГЗС, и до 90% таксомоторов (в этих же городах).

Для решения этих задач промышленность разработала необходимую номенклатуру автотранспортных средств и определила объемы производства этих средств, работающих на СНГ и СПГ, на текущую и последующие XIII и XIV пятилетки.

Исходя из сложившейся структуры парка АТС, объема перевода и номенклатуры проведено распределение потребности в газобаллонных автомобилях для АТОП и в приложениях 1 и 2 (не приводятся) приведена требуемая номенклатура газобаллонных автомобилей, а также дана структура их парка для АТОП (в относительных величинах).

Данные приложений 1 и 2, используя «ключ» к ним, позволяют определить количество газобаллонных автомобилей данного класса или вида (марки) применительно к общему парку или внутри данного вида, необходимое количество поставки комплектов газовой топливной аппаратуры.

Зная эти величины, можно решить ряд экономических, экологических, социальных задач, а также задач по замещению топлива как по Минавтотрансу РСФСР в целом, так и по отдельным территориальным объединениям.

11. ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Основными принципами формирования ТЭТ к модернизируемому и перспективному типажу подвижного состава являются наиболее полное удовлетворение народного хозяйства в транспортных услугах и обеспечение высокой эффективности перевозок. Одно на важнейших направлений совершенствования структуры парка связано с разработкой типажа газобаллонных автомобилей и автобусов, содержащего всю номенклатуру традиционного подвижного состава.

В данной работе широко использован отечественный и передовой зарубежный опыт проектирования, производства и эксплуатации газобаллонных автомобилей.

Масштабы использования СНГ или СПГ в качестве моторного топлива решаются в зарубежных странах в зависимости от соотношения цен на жидкое и газовое топливо, а также с учетом требований максимального использования собственных топливно-энергетических ресурсов.

Газовое оборудование по функциональному назначению различают как однотопливное, так и универсальное (двухтопливное).

---