Регулятор давления газа для двигателя внутреннего сгорания с турбонаддувом

Авторы патента:

НИКИТИН ЕВГЕНИЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ

ПОЛЯКОВ ВЛАДИМИР ИВАНОВИЧ

ЮЗ ЛЕВ ДАВИДОВИЧ

ПОДЛИПОВСКИЙ ЮРИЙ ПАВЛОВИЧ

МИХАЙЛОВ ВЛАДИМИР АЛЕКСАНДРОВИЧ

КНЕЛЬЦ ВАСИЛИЙ ФЕДОРОВИЧ

ГУДКОВ АНДРЕЙ ВАСИЛЬЕВИЧ

РЫБАКОВ ВЛАДИМИР КЛАВДИЕВИЧ

F02D19/10 - с воспламенением от сжатия, причем основное топливо - газообразное

Изобретение относится к системам управления двигателей внутреннего сгорания, Регулятор содержит главный клапан 1 с вводом 7 и выводом 8 газа и управляющий им регулирующий блок 2, кинематически связанный с системой управления ДВС, и блок 3 ограничивания, связанный с полостью наддувочного воздуха. Управляющие элементы блоков 2, 3 связаны с вводом 7 и выводом 8 газа, между собой и с главным клапаном 1 таким образом, что регулятор выдает на выход давление газа, заданное органом управления ДВС, но не больше величины , определяемой располагаемым давлением наддува ДВС. 2 ил. j fe

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з F 02 0 19/10

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4794902/06 (22) 26.02.90 (46) 07.09.92.Бюл. ¹ ЗЗ (71) Производственное объединение "Коломенский завод" (72) Е.А.Никитин, В,И.Поляков, Л.Д.Юз, Ю.П.Подлиповский, В.А,Михайлов, В.Ф.Кнельц, А.В.Гудков и В.К,Рыбаков (56) Е.А.Чудаков и К.И.Генкин. Транспортный газовый двигатель с внутренним смесеобразованием, Ин-т машиноведения, изд.

Академии наук СССР. M.: 1954, с.106, р.47. (54) РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ ГАЗА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ С ТУРБОНАДДУВОМ

Изобретение относится к двигателестроению в частности к системам управления

ДВС.

Известен регулятор давления газа (1), содержащий главный клапан с камерой управления и каналами для ввода и вывода газа и регулирующий блок с задающим устройством и управляющим элементом, причем задающее устройство регулирующего блока кинематически связано с органом управления, а его управляющий элемент соединен одновременно с камерой управления и каналом ввода газа главного клапана.

Его недостаток при использовании для дозирования газа в ДВС с турбонаддувом состоит в отсутствии возможности учета давления наддува для ограничения давления подаваемого в ДВС газа. Такое ограничение необходимо для предотвращения переобогащения горючей смеси в двигателе, которое может привести к потере ее воспламеняемости и последующему взрыву на.Я2, 1760144 А1 (57) Изобретение относится к системам управления двигателей внутрен него сгорания, Регулятор содержит главный клапан 1 с вводом 7 и выводом 8 газа и управляющий им регулирующий блок 2, кинематически связанный с системой управления ДВС, и блок

3 ограничивания, связанный с полостью наддувочного воздуха. Управляющие элементы блоков 2, 3 связаны с вводом 7 и выводом 8 газа, между собой и с главным клапаном 1 таким образом, что регулятор выдает на выход давление газа, заданное органом управления ДВС, но не больше величины, определяемой располагаемым давлением наддува ДВС. 2 ил.

Ф выходе при смешении с воздухом, а также к остановке двигателя, Целью изобретения является повышение точности регулирования во всем диапазоне изменений нагрузок.

Для этого известный регулятор снаб. жен бяоком ограничения давления газа в зависимости от давления наддува, содержащий управляющий и задающий элемент, причем управляющий элемент включен в линию управления главным клапаном, а задающий элемент соединен с полостью наддувочного воздуха., На фиг.1 изображена схема варианта регулятора с управляющими элементами типа "сопло вЂ” заслонка"; на фиг.2 вЂ” схема варианта регулятора с управляющими элементами в виде двухбойных короткоходовых клапанов.

Регулятор на фиг.1 содержит главный клапан 1, регулирующий блок 2 и блок ограничения 3, 1760144

Корпус 4 главного клапана 1 имеет камеру управления 5 с управляющей мембраной 6, ввод 7 и вывод 8 газа, Доэирующий орган вЂ” клапан 9 вЂ” взаимодействует с мембраной 6 камеры управления и пружиной

10.

Регулирующий блок 2 содержит в корпусе 11 задающее устройство, состоящее иэ пружины 12, взаимодействующей с плунжером 13 и мембраной 14 обратной связи, Через рычаг 15 задающее устройство связано кинематически с органом управления двигателем. Управляющий элемент регулирующего блока 2 состоит из дросселя 16, сопла 17 и мембраны 14 обратной связи, являющейся одновременно заслонкой сопла 17. Каналами 18 и 19 управляющий элемент соединен одновременно с камерой управления 5 и через дроссель 16 вЂ” с каналом 7 ввода газа главного клапана 1.

Блок ограничения 3 содержит в корпусе

20 управляющий элемент, состоящий иэ сопла 21 и мембраны 22 обратной связи, являющейся одновременно заслонкой сопла 21 и взаимодействующей мембраной 23 управляющего элемента. Задающее устройство блока ограничения образовано мембраной

23, пружиной 24 подстройки, регулировочным винтом 25 и камерой ограничения 26.

Управляющий элемент блока ограничения

3 включен линией 27 в линию 18 вЂ” 19 управления главным клапаном, а его задающее уетройство соединено камерой 26 с полостью наддуаачного воздуха.

Камеры обратной связи 28 блока ограничения и 29 регулирующего блока соединены каналами 30 и 31 через выходную камеру

32 главного клапана с выводом 8 газа.

Межмембранная полость 33 блока ограничения соединена с атмосферой или вЂ” на случай прорыва мембраны 22 вЂ” с линией безопасного сброса газа.

На фиг,2 изображен вариант регулятора, у которого управляющие элементы регулирующего блока 2 и блока ограничения 3 содержат двухбойные клапаны 34 и соответственно 35, взаимодействующие с входами выходных камер 36 регулирующего блока 37 и блока ограничения и поджатые пружинами 38 и 39, а управляющий элемент блока ограничения включен в линию 19 управления главным клапаном через линию 27.

Регулятор действует следующим образом.

При установившемся режиме работы

ДВС в линию 7 регулятора подается гаэ под давлением питания Рпит, а иэ линии вывода

8 газ выходит под давлением Р»х. Клапан вЂ” дозатор 9 приоткрыт давлением Pypp, oo" ступающим в камеру управления 5 по линии

19. Газ из линии ввода 7 подводится через дроссель 16 (фиг,1) в линии 18, 19 и 27.

Давление наддува Р» достаточно для сжигания в двигателе газа, поступающего к нему под давлением Р»х. Под его действием в камере 26 задающего устройства блока ограничения мембрана 23 прижимает мембрану 22 обратной связи к соплу 21, не допуская выхода газа через него из линий

19, 18, 27, Усилие от давления Р»х. в камере 29 регулирующего блока 2 на мембрану 14 обратной связи уравновешивается усилием пружины 12. Сопло 17 приоткрыто и дросселирует сброс газа из линий 18, 19, 27 в камеру 29 обратной связи, откуда он уходит по каналу 31 большого сечения в камеру 32 главного клапана и далее на вывод 8, не повышая давления в камере 29 выше Р»х.

Если расход газа из линии 8 возрастет и давление в камере 32 из-за этого уменьшится или если орган управления двигателя увеличит рычаг 15 и плунжер 13 поджатие пружины 12, то баланс сил на мембране 14 обратной связи нарушится, мембрана 14 прикроет сопло 17, давление Pyrlp, в линиях

18, 27, 19 и камере управления 5 будет возрастать, а дозирующий клапан.9 вЂ” смещать- . ся вниз и увеличивать давление Рв х, в . камере 32 и на выводе 8, пока в первом случае оно не вернется к исходному значению. а во втором случае вЂ” не возрастет до новой заданной величины и баланс сил на мембране 14 обратной связи регулирующего блока не восстановится.

Аналогичные процессы будут происходить в случае уменьшения расхода газа из линии 8 или при уменьшении затяжки пружины 72 органом управления двигателя.

Если регулятору будет задано органом управления двигателя давление газа Р»х. черезмерно высокое в сравнении с располагаемым давлением наддува Р», то в момент его повышения до предельной для располагаемого давления наддува Р», величина нарушится баланс сил на мембране 22 обратной связи блока ограничения 3. Давление газа в камере 28 преодолеет через мембрану 22 усилие от Р» в камере 26 на мембрану 23, сопло 21 приоткроется и приостановит нарастание давления Рупр. в линиях 27, 18, 19. Клапан 9 остановится, прекратит увеличение подачи газа в камеру

32 и рост давления Р»х. в ней независимо от команды управления, подаваемой через. рычаг 15 и плунжер 13. Уровень ограничения давления газа по давлению наддува может регулироваться изменением натяга пружины 24 винтом 25.

1760144 г

egg /

Ю 6 Р

В регуляторе по схеме на фиг.2 в случае изменения баланса сил в регулирующем блоке 2 или блоке ограничения 3, происходит перемещение соответствующего клапана 34 и 35. Каждый из.них управляет 5 соединением межклапанной камеры 36 и соответственно 37 с подводом газа из подклапанной полости и сбросом его через камеру обратной связи 29 и соответственно 28 и линии 30 и 31 на выход через камеру 32. 10

Поскольку эти клапаны включзны в линию управления главным клапаном 1 последовательно, то в камеру 5 управления главного клапана поступает меньшее из двух давлений, вырабатываемых блоком 2 или 3. 15

Этот регулятор, как и регулятор, показанный на фиг.1 выдает при этом на вывод

8 давление газа P»x., заданное органом управления двигателем через регулирующий блок 2, но не выше величины. допускаемой 20 блоком ограничения 3 в зависимости от располагаемого давления наддува Рк. Это обеспечивает с одной стороны требуемую точность регулирования выходного давления газа. а с другой стороны предохраняет 25 двигатель от переобогащения смеси, опасного возможной потерей ее воспламеняемости.

Формула изобретения

Регулятор давления газа двигателя внутреннего сгорания с турбонаддувом, содержащий главный клапан с камерой управления и каналами для ввода и вывода газа и регулирующий блок с задающим устройством и управляющим элементом, при этом задающее устройство регулирующего блока кинематически связано с органом управления двигателем, а его управляющий элемент соединен одновременно с камерой управления и каналом ввода газа главного клапана, о т л и ч а ю щ и й. с я тем, что, с целью повышения точности регулирования во всем диапазоне изменения нагрузок, регулятор снабжен блоком ограничения давления газа в зависимости от наддува, содержащим управляющий и задающий элементы, причем управляющий элемент включен в линию управления главным клапаном, а задающий элемент соединен с полостью наддувочного воздуха.

1760144

Составитель Jl. Юэ

Техред М.Моргентал

Редактор Г.Кулакова

Корректор М.Керецман

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3168 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Регулятор давления газа для двигателя внутреннего сгорания с турбонаддувом

Изобретение относится к двигателестроению

Система питания двигателя внутреннего сгорания воздухом и дизельным топливом // 1537860

Устройство для регулирования двигателей внутреннего сгорания, работающих на смешанном топливе // 93241

Устройство к всережимному регулятору топливного насоса двигателей двойного топлива // 89608

Способ коррекции запальной дозы дизельного топлива в дизелях, работающих по газодизельному процессу, и устройство для его осуществления // 2182249

Изобретение относится к системам регулирования двигателей, работающих по газодизельному процессу

Способ подачи горючего газа в рабочие цилиндры газодизеля // 2319846

Изобретение относится к области двигателестроения, а именно к способам питания газодизелей

Способ эксплуатации двигателя внутреннего сгорания // 2442903

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к способам эксплуатации двигателя внутреннего сгорания с принудительным воспламенением рабочей смеси, например, автомобиля

Каталитическая система регулирования выбросов для двигателя внутреннего сгорания, работающего на природном газе // 2505686

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания, работающим на природном газе. Сущность изобретения: двигатель внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия, работающий на бедной топливной смеси на основе природного газа, имеющий выхлопную систему, которая содержит катализатор окисления, который содержит комбинацию палладия и золота. Двигатель может использоваться в мобильном применении, например для обеспечения движения транспортного средства, или он может быть стационарным двигателем для выработки электроэнергии. Техническим результатом изобретения является усовершенствование регулирования выбросов из дизельного двигателя при общем улучшении состояния окружающей среды. 4 н. и 6 з.п. ф-лы, 1 табл., 2 ил.

Способ корректируемой подачи горючего биогаза в газодизеле энергетической установки // 2540029

Изобретение относится к регулированию топливоподачи двигателей с воспламенением от сжатия, работающих одновременно на нескольких видах топлива, с основным топливом - газообразным. Предложен способ корректируемой подачи горючего газа в рабочие цилиндры газодизеля, в котором газообразное топливо подают через впускную систему дизеля и его впускные клапаны в рабочие цилиндры, при этом запальная доза дизельного топлива впрыскивается форсунками в рабочие цилиндры газодизеля, а подачу горючего газа корректируют в зависимости от состава горючего газа. При этом корректирование подачи горючего газа - биогаза по процентному содержанию метана в биогазе осуществляют по косвенной оценке содержания метана с помощью измерений содержания диоксида углерода (углекислого газа) в биогазе на входе во впускную систему газодизеля и/или температуры отработавших газов на выходе из газодизеля. Технический результат заключается в повышении точности корректирования подачи горючего биогаза и в связи с этим увеличении доли замещения жидкого нефтяного топлива газообразным топливом и ограничении температуры отработавших газов на уровне, характерном для работы на биогазе с низким содержанием метана в нем. 2 з.п. ф-лы, 5 ил., 3 табл.

Система впрыска топлива // 2541365

Способ регулирования подачи первого топлива и второго топлива в двигатель, который питается только первым топливом в первом режиме работы и смесью первого и второго топлив во втором режиме работы, при этом предложенный способ включает следующие стадии: 1) вычисление массы Md первого топлива, необходимой для двигателя в случае его работы в первом режиме; 2) вычисление исходя из массы Md энергии Fe топлива, которую обеспечивает это количество массы Md; 3) определение минимального уменьшенного количества Fdmin первого топлива, необходимого для работы двигателя во втором режиме; 4) вычисление количества Msub второго топлива, которое вместе с уменьшенным количеством дизельного топлива Fdmin будет обеспечивать энергию топлива, эквивалентную Fe. 3 н. и 21 з.п. ф-лы, 7 ил.

Система подачи топлива в камеру сгорания газодизеля // 2578770

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложена система топливоподачи, содержащая источник дизельного топлива 1, источник сжиженного нефтяного газа (пропан-бутан) 2 и источник природного газа (метан) 3. Соотношение жидких фракций топлива определяется дозатором 7. Применены двухканальные форсунки 30, один канал которых жидкостный, а другой газовый. Жидкостный канал выполняет функцию насос-форсунки, при этом высокое давление впрыска реализуется за счет высоковольтного электрического разряда, а подъем запирающего элемента - приводом на основе магнитострикционного преобразователя. Газовый канал форсунки содержит электромагнитный клапан. Управление элементами системы подачи топлива осуществляется электронным блоком 29 на основе микроконтроллера. 3 з.п. ф-лы, 9 ил.

Топливный клапан и способ впрыска газообразного топлива в камеру сгорания двигателя внутреннего сгорания // 2618800

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия (ДВС). Предложен топливный клапан (50) для впрыска газообразного топлива в камеру сгорания ДВС. Топливный клапан (50) содержит удлиненный корпус (52), форсунку (54) с удлиненным корпусом и полой внутренней частью, которая образует камеру (55), соединенную с отверстиями (56) форсунки. Топливный клапан (50) содержит впускное отверстие (53) для газообразного топлива, впускное отверстие (78, 98) для воспламеняющей жидкости, средство (61, 69, 53, 58, 61, 69) для установления синхронизированного проточного соединения между впускным отверстием для газообразного топлива и камерой (55) воспламенения и средство (61, 67, 69, 76, 79, 85, 98, 99), выполненное с возможностью синхронизированной доставки конечного объема воспламеняющей жидкости в камеру (55) для воспламенения газообразного топлива внутри камеры (55). Технический результат – оптимизация системы топливоподачи за счет исключения отдельных устройств подачи воспламеняющей жидкости. 4 н. и 15 з.п. ф-лы, 15 ил.

Топливный клапан для впрыска газообразного топлива в камеру сгорания двигателя внутреннего сгорания с самовоспламенением и способ // 2619971

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи для двигателей внутреннего сгорания с самовоспламенением (ДВС). Предложен топливный клапан (50) для впрыска газообразного топлива в камеру сгорания ДВС. Топливный клапан (50) содержит корпус (52); форсунку (54) с отверстиями (56), впускное отверстие (53) для газообразного топлива; иглу (61) клапана, выполненную с возможностью осевого перемещения в продольном канале (77) удлиненного корпуса (52) клапана между закрытым положением и открытым положением. Топливный клапан имеет приводную систему для управляемого перемещения иглы (61) клапана между закрытым положением и открытым положением; впускное отверстие (78, 98) для воспламеняющей жидкости и канал (76, 99) подачи воспламеняющей жидкости, соединяющий впускное отверстие (78, 98) для воспламеняющей жидкости с топливной камерой (58), причем канал подачи (76, 99) воспламеняющей жидкости содержит постоянный гидравлический ограничительный элемент. Технический результат – подача небольшого непрерывного потока воспламеняющей жидкости в камеру (58) форсунки, заполненную газовым топливом. 3 н. и 13 з.п. ф-лы, 12 ил.

Способ работы двигателя внутреннего сгорания с самовоспламенением // 2627762

Изобретение относится к способу работы двигателя внутреннего сгорания с самовоспламенением, в частности, для транспортных средств, в который в режиме работы на одном виде топлива подают самовоспламеняющееся жидкое топливо, а в режиме работы на двух видах топлива - жидкое топливо в качестве воспламенителя, а также газообразное или жидкое альтернативное топливо, при этом двигатель внутреннего сгорания в режиме работы на двух видах топлива работает с повышенным относительно режима работы на одном виде топлива коэффициентом рециркуляции отработавших газов, и дополнительно к этому подачу воздуха в системе впуска дросселируют так, что в отработавших газах устанавливается значение коэффициента избытка воздуха от более 1 до максимум 1,3, предпочтительно от более 1 до максимум 1,2, наиболее предпочтительно от 1,03 до 1,1. Техническим результатом является достижение небольших предельных показателей выброса отработавших газов в режиме работы двигателя внутреннего сгорания на двух видах топлива. 2 н. и 13 з.п ф-лы, 1 ил.