Устройство для подачи газа в двигатель внутреннего сгорания

 

Использование: двигателестроение, в частности устройство для подачи газа в двигатели внутреннего сгорания с двухтопливной системой, работающей как на газообразном топливе, так и на бензине. Сущность изобретения: устройство содержит карбюратор 3 с проточным каналом и системой холостого хода, смеситель 2, двухступенчатый газовый редуктор 1 и преобразователь давления 8, выполненный в виде редуцирующего клапана и двух смежных камер, в которых закреплены мембраны 9, 10, соединенные штоком 11, скользяще смонтированным в перегородке 12, причем входная камера 13 сообщена с проточным каналом карбюратора через колодец 7 системы холостого хода, а выходная камера 16 - с второй ступенью редуктора 1. 1 ил.

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к устройствам подачи газа в двигатель внутреннего сгорания с двухтопливной системой, работающей как на газообразном топливе, так и на бензине.

Известны устройства, в которых подача газа на режимах холостого хода осуществляется по отдельному каналу от основного газового тракта во впускную трубу двигателя через регулируемый жиклер (см. журнал "Автомобильная промышленность", N 8, 1988 г., с.15-17, рис. 2, 6, 7, 8, 9).

Недостатками этих устройств являются низкая стабильность работы двигателя на холостом ходу, обусловленная малыми перепадами давления на этих режимах, и наличие "провала" при переходе к нагрузочным режимам. Следствием указанных недостатков является повышение расхода газа и токсичности отработавших газов.

Известно устройство, предусматривающее подачу на холостом ходу постоянного количества газа из первой ступени газового редуктора в основную газовую магистраль.

Подобное устройство имеется в газовых редукторах многих иностранных фирм.

Однако в этих устройствах при высокой стабильности работы на минимальной частоте вращения холостого хода сохраняется глубокий "провал" при переходе к нагрузочным режимам, определяемый чувствительностью второй ступени газового редуктора.

Известно также устройство, содержащее карбюратор, смеситель, регулятор давления газа с преобразователем давления и формирователем разрежения, в котором подача газа на холостом ходу осуществляется под избыточным давлением по основному газовому тракту в зависимости от сигнала, передаваемого из формирователя разрежения в преобразователь давления. Это устройство как наиболее близкое к предлагаемому по технической сущности взято в качестве прототипа.

Однако в этом устройстве при отсутствии "провалов" и при плавности расходной характеристики на всех режимах холостого хода стабильность работы двигателя остается недостаточно высокой, поскольку разрежение, передаваемое в преобразователь, не может быть более 100 Па. Соответственно ухудшается экономичность двигателя на этих режимах и возрастает токсичность отработавших газов.

Целью изобретения является повышение стабильности, экономичности и снижение токсичности отработавших газов, а также снижение габаритов и массы газового редуктора за счет смещения рабочей зоны в область более высоких разрежений и возможности уменьшения активной площади мембраны.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащее карбюратор с проточным каналом и системой холостого хода, смеситель, двухступенчатый газовый редуктор, преобразователь давления, соединенный выходом с второй ступенью редуктора, вход преобразователя соединен с колодцем системы холостого хода карбюратора.

Испытания показали, что отличительный признак предлагаемого устройства - подключение входа преобразователя к колодцу системы холостого хода карбюратора - увеличивает рабочие разрежения в несколько раз, соответственно повышая точность дозирования газа.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство для подачи газа в двигатель состоит из двухступенчатого газового редуктора 1, соединенного со смесителем 2, расположенным в проточном канале карбюратора 3, имеющем систему холостого хода с топливным 4, воздушным 5 жиклерами и системой переходных отверстий 6, колодец 7, который подсоединен к входу преобразователя давления 8, имеющего мембраны 9, 10, связанные штоком 11, скользящим в перегородке 12, входную камеру 13, камеры 14, 15, соединенные с атмосферой, и камеру 16, являющуюся выходной и через регулировочный винт 17 соединенную с второй ступенью редуктора 1.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Газ из первой ступени редуктора 1 поступает к клапану преобразователя давления 8. При отсутствии сигналов клапан закрыт и газ через него не идет.

При работе двигателя в колодце 7 системы холостого хода образуется разрежение, зависящее от расхода двигателем воздуха, которое передается в камеру 13 преобразователя 8 и создает на мембране 9 усилие, которое через шток 11 и мембрану 10 передается на клапан и открывает его до тех пор, пока давление газа в камере 16 не создаст на мембране 10 усилия, равного усилию на мембране 9, и не остановит перемещение клапана.

Таким образом, преобразователь давления 8 преобразует разрежение, поступающее в камеру 13, в избыточное давление в камере 16. Газ под этим давлением через регулировочный винт 17 подается во вторую ступень редуктора 1 и далее в смеситель 2, где смешивается с потоком воздуха.

Известно, что размеры элементов системы холостого хода любого карбюратора подобраны таким образом, что до момента включения главной дозирующей системы измерение разрежения в колодце 7 с увеличением расхода воздуха происходит по закону, обеспечивающему соответствующее увеличение расхода топлива. Поэтому использование этого разрежения в качестве сигнала для преобразователя гарантирует оптимальное изменение расхода газа по всей характеристике холостого хода.

Высокий уровень используемых разрежений (около 1000 Па) обуславливает точность поддержания расхода газа и соответственно высокую стабильность работы двигателя без каких-либо "провалов" на переходных режимах. Стабильность расхода газа позволяет выбрать оптимальную регулировку системы на холостом ходу с высокой экономичностью и минимальной токсичностью. Поскольку работа двигателя на холостом ходу обеспечивается только преобразователем, размеры второй ступени газового регулятора давления могут быть существенно уменьшены, так как ее работа начинается при более высоких уровнях разрежений. Итак, подключение преобразователя давления входом к колодцу системы холостого хода карбюратора приводит к тому, что в устройстве для подачи газа в двигатель на всех режимах холостого хода повышаются стабильность работы и экономичность, снижается токсичность отработавших газов двигателя и уменьшаются размеры регулятора давления и его масса.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ ГАЗА В ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащее карбюратор с проточным каналом и системой холостого хода, смеситель, двухступенчатый газовый редуктор, преобразователь давления, выполненный в виде редуцирующего клапана и двух смежных камер, в которых закреплены мембраны, соединенные штоком, скользяще смонтированным в перегородке, причем входная камера сообщена с проточным каналом карбюратора, а выходная камера входом через редуцирующий клапан сообщена с первой ступенью редуктора, а выходом - с второй ступенью редуктора, отличающееся тем, что, с целью повышения экономичности и снижения токсичности во всем диапазоне оборотов холостого хода путем повышения стабильности, входная камера сообщена с проточным каналом карбюратора через колодец системы холостого хода карбюратора.

РИСУНКИ

Рисунок 1