Система подачи газа в форкамеру газового двигателя внутреннего сгорания

 

1. СИСТЕМА ПОДАЧИ ГАЗА В ФОРКАМЁРУ ГАЗОВОГО ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащая клапаны, каждый из которых отделяет полость форкамеры от канала подачи газа и снабжен тарелкой, установленной в корпусе на коническом седле, и стержнем, размещенным в цилиндрической направляющей н нагруженным уравновешивающей пружиной , отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичной работы двигателя путем обеспечения ступенчатой подачи газа, стержень выполнен ступенчатым с кольцевой проточкой и снабжен соединенными через центральный канал радиальными отверстиями , расположенными в два ряда, один из которых расположен на ступени уменьшенного диаметра и примыкает к торцу, разделяющему ступени, и второй совмещен с проточкой, а корпус выполнен ступенчатым и клапан установлен в корпусе с обра зованием камеры между торцами, разделяющими ступени корпуса и клапана, причем камера сообщена с каналом подачи газа, а последний дополнительно подключен к тарелке клапана через сквозное отверстие, размещенное в направляющей с возможностью €го периодического совмещения с кольцевой проточкой. , 2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что в канале подачи газа размещены регулируемые жиклеры.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК за!) F 02 М 21 02

g. г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

Н ДВТОРСНОМЪГ СВИДЕТЕЛЬС ГВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21). 3335220/25-06 (22) 4.09.81 (46) 15.05.83. Бюл. № 18 (72) В. М. Жабин и Б. М. Смерека (7 l ) Всесоюзный научно-исследовательский институт природных газов «ВН ИИ ГАЗ» (53) 621.433.2(088.8) (56) 1. Генкин К. И., Аксенов Д. Т., Струнге Б; Н. Газовые двигатели ГД-100 и аг.регаты на их базе. Л., «Недра», !970, с. 17017 1. (54)(57) !. СИСТЕМА ПОДАЧИ ГАЗА В

ФОРКАМЕРУ ГАЗОВОГО ДВИГАТЕЛЯ

ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащая клапаны, каждый из которых отделяет полость форкамеры от канала подачи газа и снабжен тарелкой, установленной в корпусе на коническом седле, и стержнем, размещенным в цилиндрической направляющей и нагруженным уравновешивающей пружиной, отличающаяся тем, что, с целью повыЛ() » 1017809. А

Шеиия экономичной работы двигателя путем обеспечения .ступенчатой подачи газа, стержень выполнен ступенчатым с кольце- вой проточкой и снабжен соединенными через центральный канал радиальными отверстиями, расположенными в два ряда, один из которых расположен на ступени уменьшенного диаметра и примыкает к торцу, разделяющему ступени, и второй совмещен с проточкой, а корпус выполнен ступенчаМм и кЛапан установлен в корпусе с образованием камеры между торцами, разделяющими ступени корпуса и клапана, причем камера сообщена с каналом подачи газа, а последний дополнительно подключен к тарелке клапана через сквозное отверстие, размещенное в направляющей с возможностью .его периодического совмещения с кольцевой проточкой.

2. Система по п; l, отличающаяся тем, что в канале подачи газа размещены регулируемые жиклеры..

tOI

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к системам подачи газа в форкамеру газового двигателя внутренне- го сгорания.

Известна система подачи газа в форкамеру газового двигателя внутреннего сгорания, содержащая клапаны, каждый из которых отделяет полость форкамеры от канала подачи газа и снабжен тарелкой, установленной в корпусе на коническом седле, и стержнем, размещенным в цилиндрической направляющей и нагруженным уравновешивающей пружиной !1 .

Однако впуск газа в известной системе . осуществляют на всем протяжении процесса выпуска, из-эа чего значительная часть топлива уносится с продуктами сгорания и продувочным воздухом. Такая подача газа приводит к нерациональным потерям топлива при продувке цилиндров, и как следствие к ухудшению экономичности газового. двигателя внутреннего сгорания. Целью изобретения является повышение. . экономичной работы двигателя путем обес-. печения ступенчатой подачи газа.

Поставленная цель достигается тем, Фто в системе подачи газа в форкамеру газового двигателя внутреннего сгорания, содержащей клапаны, каждый из которых отделяет полость форкамеры от канала подачи газа и снчбжен тарелкой, установленной в корпусе на коническом седле, и стержнем, размещенным в цилиндрической направляющей и нагруженным уравновешивающей пру. жиной, стержень выполнен ступенчатым с кольцевой проточкой и снабжен соединенными через центральный канал радиальнымй отверстиями, расположенными в два ряда, один из которых расположен на ступени уменьшенного диаметра и примыкает к торцу, разделяющему ступени, и второй совмещен с проточкой, а корпус выполнен ступенчатым и клапан установлен в корпусе с образованием камеры между торцами, разделяющими ступени корпуса и клапана, причем камера сообщена с каналом подачи газа, а последний дополнительно подключен к тарелке клапан через сквозное отверсгие, размещенное в направляющей с возможностью его периодического совмещения с кольцевой проточкой.

В канале газа размещены регулируемы< жиклеры, На чертеже изображена система подачи газа в форкамеру газового двигателя внутреннего сгорания, продольный разрез..

Система содержит клапан 1, отделяющий .полость 2 форкамеры от канала 3 подачи газа. Клапан 1 снабжен тарелкой 4, установленной в корпусе 5 на коническом седле

6, и стержнем 7, размещенным в цилиндрической направляющей 8 и нагруженным урав. новешивающей пружиной 9.

Стержень 7 выполнен ступенчатым с кольневой проточкой 10 и снабжен соединенны7809

2 мн через центральный канал 1! радиальными отверстиями !2 и 13, расположенными в два ряда. Верхний ряд отверстий 12 расположен на ступени 14. уменьшенного диаметра клапана 1 и примыкает к торцу

15. Второй ряд отверстий 13 совмещен с проточкой 10.

Корпус 5 выполнен ступенчатым. Клапан

1 размещен в корпусе 5 с образованием камеры 6 между торцом 17 ступени !8

to корпуса 5 и торцом 15 клапана 1. амера

16 сообщена через вертикальный канал 19 с каналом 3 подачи газа, подключенным к тарелке 4 клапана 1 через сквозное отверстие 20. Оно размещено в направляющей

8 с возможностью его периодического сов-. мещения с кольцевой проточкой 10. В канале 3 подачи газа размещена игла 21 и жиклер 22. Отверстие 20 сообщено с поло стью 23 через канал 24. Запорная игла 25 и проходное отверстие 26 образуют регулируемый жиклер,27, На конце стержня клапана 1 для крепления тарелки 28 и пружины 9 выполнена резьба под гайки 29 и

30.

Система работает следующим образом.

В период впуска и продувки, как только

?. усилие от давления (Рц ) в цилиндре и уси. лие (Р ) от сжатия йружины 9, становятся мейьше усилия давления (Р ) топливного газа в камере 16, т.е.

Ра ц + . см е

30 клапан начинает открываться.

Клапан 1 перемещается и кольцевая про1! точка 10 открывает проход в канал 24 и затем в полость 23

Топливный .газ из газовой магистрали под давлением 3 — 6 нтс/см по каналу 3 через регулируемый жиклер 27 н канал 24 поступает в полость 23 под давлением, определяемым проходным сечением регулируемого жиклера 27 и положением запорной

40 иглы 25.

Давление, при котором .происходит начало открытия клапана и впуск топлива, зависит от соотношения суммарных сил сп . предварительной затяжки пружины 9 и дав

45 ления газов внутри цилиндра и от давления топливного газа в камере 16.

В результате возросшего суммарного уси. лия от давления топливного газа Р в камере 16 и давления топливного газа Р в газовой полости 23 (Р;. + P„") клапай прощ должает открываться и через 70 — 80 град поворота колен вала (ПВК) после НМТ (нижней мертвой .точки) достигает полного открытия. В этот момент кольцевая проточка 10 своей нижней (передней) кроааой полностью открывает отверстие 20 канала

3 подачи газа.

Таким образом, полное открытие клапа. на 1 осуществляется под действием сил складывающихся из сил от давления тоя

3 !017809 ливного газа Р„ + Р„" соответственно в камере 16 и кольцевой проточке 10 и про- . к тиводействующей силы пружины 9 и теку- в щему давлению в цилиндре, т.е, и

Рх = !Рг + Рг у - и + си(1.

Собственно клапан 1 начйнает открываться при положении поршня около НМТ, когда открытие выпускных н продувочных окон достигает. своего максимального значения.

Однако топливный газ из канала 3 подачи газа благодаря жиклеру 22 под иглой 21 начинает поступать в цилиндр не сразу, а с запаздыванием на 30 — 50 град ПКВ после НМТ, т.е. при движении поршня от

НМТ к ВМТ (верхней мертвой точке), т.е. чем меньше сечение жиклера 22 под иглой

21, тем медленнее происходит нарастание открытия клапана, тем позже начинается подача топлива в цилиндр двигателя.

Этим достигается полное устранение потерь -топливного газа с продувочным воздухом в выпускной трубопровод в процессе впуска.

При дальнейшем движении поршня от

НМТ к ВМТ с момента окончания газообмена и полного перекрытия поршнем продувочных и выпускных окон начинается процесс сжатия, в результате увеличения давления рабочей смеси в цилиндре н нрактически постоянного давления в газовом канале 3 клапан 1 начинает закрываться н поступление газа в цилиндр сокращается., В процессе прикрытия собственно клапана I, т.е. при его движении вверх канал .3 раэобщается с газовпускным каналом 24.

8 результате этого разность . да влений в анале 24 и цилиндре сокращается, собстенно клапан 1 под действием пружины 9 давления газов внутри цилиндра садится на седло б и поступление топлива внутрь цилиндра прекращается.

Применение в системе подачи газа клапана I в качестве плунжера — золотника обеснечивает достаточную равномерность распределения топлива по цилиндрам и от цик10 ла к циклу.

Время-сечения клапана I обеспечивают прежде всего конструкцией самого клапана 1, предопределяемой взаимным расположением кромок сквозного отверстия 20 канала 3 и кольцевой проточкой IO..Èçìåнение расхода газа при применении. системы подачи достигается регулированием длительности впуска, осуществляемого иглой 2! и

25, а начало открытия клапана I осуществляют с помощью гаек 29 и 30.

2 При постоянном время-сечении клапана. Ф ! расход топливного газа осуществляет регулированием давления в топливной магистрали.

Отсутствие непосредственного сообщения канала 3 подачи газа с полостью 23 гаэовпуцкиого клапана l, достигаемое такой кон. струкцией, сводит к минимуму или устраняет полностью потери топливного газа в процессе впуска с продувочным воздухом, что позволяет повысить экономичность работы

Такое выполнение системы подачи газа обеспечивает повышение экономичности работы двигателя.

l 0l 7809:

Составитель В. Ерохов

Редактор И: Митровка. Техред И. Beðåñ Корректор А. Повх

Заказ 3501/32 Тираж 550 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и оч крытий

I 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4(5

Филиал ППП аПатентэ, г. Ужгород, ул. Прож ая, 4