Система питания для газового двигателя внутреннего сгорания

 

Изобретение позволяет повысить надежность работы двигателя. Система содержит газовый баллон 1, редуктор 2 высокого давления, электромагнитный клапан 3, основной регулятор 4 расхода газа и карбюратор-смеситель 5 с дроссельной заслонкой 6. Основной регулятор 4 содержит мембрану 7, соединенную через двуплечий рычаг с регулирующим клапаном 8. Между верхней частью корпуса пневмокамеры регулятора 4 и мембраной заключена надмембранная полость 9. Между нижней частью корпуса и мембраной 7 заключена атмосферная полость 11, соединенная через жиклер 12 с атмосферой, а через трубопровод 13 - с дополнительным регулятором 14. Количество /или давление/ топливного газа определяется величиной управляющего импульса и усилием пружины, удерживающей клапан 8. При установившемся режиме работы двигателя давление в полостях 9 и 11 регулятора 4 неизменны и расход газа соответствует расходу, обеспечивающему стехиометрический состав горючей смеси. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5и 4 F 02 М 21/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВтоРСН0М СВИДКтЕЛЬСтВ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

RO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4215514/25-06 (22) 25.03.87 (46) 23.07.89. Бюл. ¹ 27 (7l) Институт газа АН УССР и Киевский политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) Н. А. Дикий. А. И. Пятничко, A. П. Хоркин, С. И. Калачев, А. Н. Уварычев и Ю. Г. Аскинадзе (53) 621.434.057.4 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1321173, кл. F 02 М 21/02, 24.10.85. (54) СИСТЕМА ПИТАНИЯ ДЛЯ ГАЗОВОГО ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Изобретение позволяет повысить надеж-, ность работы двигателя. Система содержит газовый баллон 1, редуктор 2 высокого давления, электромагнитный клапан 3, основ„„SU„„1495484 А 1

2 ной регулятор 4 расхода газа и карбюратор-смеситель 5 с дроссельной заслонкой 6. Основной регулятор 4 содержит мембрану 7, соединенную через двуплечий рычаг с регулирующим клапаном 8. Между верхней частью корпуса пневмокамеры регулятора 4 и мембраной заключена надмембранная полость 9. Между нижней частью корпуса и мембраной 7 заключена атмосферная полость 11, соединенная через жиклер 12 с атмосферой, а через трубопровод 13 — с дополнительным регулятором 14. Количество (или давление) топливного газа определяется величиной управляющего импульса и усилием пружины, удерживающей клапан 8. При установившемся режиме работы двигателя давления в полостях 9 и 1! регулятора 4 неизменны и расход газа соответствует расходу, обеспечивающему стехиометрический состав горючей смеси. 2 з. и. ф-лы, 2 ил.

1495484

Изобретение относится к машиностроению, в частности к системам питания для газового двигателя внутреннего сгорания, Цель изобретения — повышение надежности работы на эксплуатационных режимах.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема системы питания для газового двигателя внутреннего сгорания; на фиг. 2 — пневмоцилиндр с приводом диафрагмыы.

Система питания (фиг. 1) содержит после довательго подключенные газовый баллон 1, редуктор 2 высокого давления, магистральный электромагнитный клапан 3, основной регулятор 4 расхода газа и карбюраторсмеситель 5 с дроссельной заслонкой 6.

Основной регулятор 4 расхода газа представляет собой выполненный из двух частей корпус, внутри которого между верхней и нижней частями корпуса укреплена мембрана 7, соединенная через двуплечий рычаг с регулирующим клапаном 8. Между верхней частью корпуса пневмокамеры регулятора 4 р; схода газа и мембраной 7 заключена надмембранная полость 9, соединенная трубопроводом 10 и карбюратором-смесителем 5. Между нижней частью корпуса и мембраной 7 заключена атмосферная полость 11, соединенная через жиклер 12 с атмосферой, а через трубопровод 13 с дополнительным регулятором 14 расхода газа. Последний выполнен в виде пневмоцилиндра, диафрагма 15 которого связана при помощи рычага 16 с дроссельной заслонкой 6 карбюратора-смесителя 5. Наддиафрагменная полость 17 дополнительного регулятора 14 расхода газа заключена между верхней частью его корпуса и диафрагмой 15 и трубопроводом 13 соединена с атмосферной полостью основного регулятора 4 расхода газа.

Пневмоцилиндр может быть выполнен с пневмоприводом диафрагмы 15 (фиг. 2) .

Диафрагма пневмоцилиндра нагружена пружиной 18, а поддиафрагменная часть — полость 19, заключенная между нижней частью корпуса дополнительного регулятора 14 расхода газа и диафрагмой 15. соединена трубопроводом 20 с задроссельным пространством 21.

Система питания работает следующим образом.

При работе двигателя топливный газ из баллона 1 через редуктор 2 высокого давления, магистральный электромагнитный клапан 3 и клапан 8 регулятора 4 расхода газа поступает в надмембранную полость 9 и далее через трубопровод 10 в карбюратор-смеситель 5. Количество (или давление) топливного газа определяется величиной управляющего импульса и усилием пружины, удерживающей клапан 8 (не показано) . При установившемся режиме работы двигателя давления в полостях 9 и 11 регулятора 4 расхода газа неизменны и расход топливного газа соответствует расходу, обеспечивающему стехиометрический состав горючей смеси. При изменении режима дви жения автомобиля (например, разгоне) быстро перемещают (в сторону открытия) дроссельную заслонку 6 и жестко связанную с ней диафрагму 15 регулятора 14, вследствие чего в атмосферную полость 11 регулятора 4 расхода поступает порция воздуха из наддиафрагменной полости 17 регулятора 14, в результате чего в полости 11 скачком увеличивается давление. Это приводит к увеличению усилия на мембрану 7 основного регулятора 4 расхода газа, дейст15 вующего в сторону открытия клапана 8, скачкообразному повышению давления топливного газа в полости 9 основного регулятора 4 расхода газа, действующего в сторону открытия клапана 8, скачкообразному повышению давления топливного газа в полости 9 основного регулятора 4 расхода газа и увеличению его подачи в карбюратор-смеситель 5. Горючая смесь обогащает ся, обеспечивая тем самым набор мощности двигателя. В дальнейшем при неизменд ном положении дроссельной заслонки 6 повышенное давление воздуха в полости 11 основного регулятора 4 расхода газа уменьшается, так. как воздух стравливается в атмосферу через жиклер 12, и система переходит на новый установившийся режим.

30 Длительность существования повышенного давления воздуха в полостях 11 и 17 и топливного газа в полости 9 и, соответственно, длительность увеличенного поступления топливного газа в карбюратор-смеситель 5 регулируются величиной площади проходно35 го сечения жиклера 12.

При сбросе нагрузки двигателя (например, торможении) дроссельная заслонка 6 перемещается в сторону закрытия, а жестко связанная с ней через рычаг диафрагма 15

4 перемещается вниз, вследствие чего в полости 11 основного регулятора 4 расхода газа образуется разрежение, мембрана 7 прогибается вниз, закрывая клапан 8. Давление топливного газа в полости 9 понижается и уменьшается его поступление в карбю45 ратор-смеситель 5. В результате горючая смесь обедняется, что способствует более быстрому снижению нагрузки двигателя и уменьшению токсичности отработавших газов двигателя. Поскольку через жиклер 12 происходит подсос атмосферного воздуха в 0 полость 11 основного регулятора 4 расхода газа, разрежение в ней уменьшается, клапан 8 освобождается от дополнительного усилия, закрывавшего его, и система питания поддерживает новый установившийся режим, соответствующий работе двигателя на пониженной нагрузке или на холостом ходу.

Аналогично режиму разгона двигателя можно облегчить запуск двигателя, обогатив

1495484 горючую смесь в этот момент. Для этого перед запуском или в период запуска при открытом магистральном электромагнитном клапане 3 необходимо несколько раз нажать на педаль акселератора, что - приведет к перемещению диафрагмы 15 дополнительного регулятора 14 расхода газа и, соответственно, к открытию клапана 8 основного регулятора 4 расхода газа и подаче порций газа в карбюратор-смеситель 5.

Перемещение диафрагмы 15 дополнительного регулятора 14 (фиг. 2) обеспечивают следующим образом.

При запуске или работе двигателя на холостом ходу, когда дроссельная заслонка 6 закрыта, в задроссельном пространстве 21 создается разрежение, которое по трубопроводу 20 передается в поддиафрагменную полость 19 пневмоцилиндра дополнительного регулятора 14 расхода газа, пружина 18 сжата, а связанная с ней диафрагма 15 находится в нижнем положении.

В тот момент, когда дроссельная заслонка 6 открывается, разрежение за ней и, соответственно, в поддиафрагменной полости 19 падает, пружина 18 распрямляется, посылая тем самым диафрагму вверх, что, в конечном итоге, приводит к увеличению подачи газа в карбюратор-смеситель 5. Если двигатель работает с нагрузкой, дроссельная заслонка 6 открыта и величины разрежения в задроссельном пространстве 21 в двигатель недостаточно, чтобы сжать пружину

18, и диафрагма 15 находится в верхнем положении. При торможении двигателя дроссельная заслонка 6 прикрывается, разрежение в задроссельном пространстве 21 и поддиафрагменной полости 19 увеличивается, пружина 8 сжимается и перемещает связанную с ней диафрагму 15 вниз, что приводит к уменьшению подачи газа в карбюратор-смеситель 5.

Предлагаемое конструктивное решение позволяет повысить надежность работы системы питания двигателя обогашенной или обедненной горючей смесью в период запуска, разгона или торможения транспортного средства.

Формцла изоб рстения

l. Система питания для газового двигателя внутреннего сгорания, содержащая карбюратор-смеситель, по меньшей мере с одной смесительной камерой и дроссельной заслонкой с приводом от педали управления, источник газового топлива, подключенный к карбюратору-смесителю через редуктор вы-!

5 сокого давления, магистральный электромагнитный клапан и связанный с ним основной регулятор расхода топлива, выполненный в виде пневмокамеры, разделенной при помощи мембраны на подмембранную и надмембранную полости, и регулирующий кла пан, связанный с мембраной, причем надмембранная полость открыта в сторону входного патрубка карбюратора-смесителя, а подмембранная — в сторону источника газа, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы на эксплуатационных режимах, система питания дополнительно снабжена регулятором расхода газа, выполненным в виде пневмоцилиндра, разделенного при помощи диафрагмы на наддиафрагменную и поддиафрагменную полосЗО ти, причем наддиафрагменная полость сообщена с надмембранной полостью основного регулятора расхода газа, а поддиафрагменная — с атмосферой через жиклер.

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что диафрагма пневмоцилиндра кинемати35 чеси связана с дроссельной заслонкой.

3. Система по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что диафрагма пневмоцилиндра нагружена пружиной со стороны поддиафрагменной полости, сообщенной с задроссельным про4р странством карбюратора-смесителя.

1495484

h ссис3ноиу е

Соста в ител ь В. Еро хо в

Реда ктор H. Ту пипа 1 ехред H. Верес Корректор М. Васильена

Заказ 4229/31 Тираж 482 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” -35, Раугпская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101