Регулятор давления газообразного топлива

Изобретение относится к области двигателестроения. Регулятор давления газообразного топлива содержит корпус с крышкой, между которыми установлена диафрагма, разделяющая полость внутри крышки, сообщаемую с источником давления воздуха, и полость в корпусе, сообщаемую с потребителем газообразного топлива. С диафрагмой соединена вилка, в которой установлен стержень, размещенный в пазу рычага, расположенного на оси, установленной в корпусе. Напротив рычага установлен запорный элемент клапана, открывающего и запирающего проход газообразного топлива. В диафрагму вставлен шток, имеющий резьбовые концы, с одним из которых соединена упомянутая вилка, а на другой конец навинчена гайка. Между вилкой и гайкой по обе стороны диафрагмы установлены шайбы. На крышке регулятора установлено электронное устройство регулирования давления воздуха, подаваемого в полость внутри крышки корпуса регулятора по сигналу от электронного блока управления двигателем. Технический результат - повышение эффективности и экономичности работы двигателя внутреннего сгорания. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к системам питания двигателя внутреннего сгорания, работающего по газодизельному циклу.

Известны различные конструкции регуляторов давления (см. SU 981656 А1, опубл. 15.12.1982 г., RU 2027215 С1, опубл. 20.01.1995 г., CN 201269148 Y, опубл. 08.07.2009 г.).

В качестве ближайшего аналога (прототипа) принят регулятор давления газообразного топлива, раскрытый в европейском патенте (см. ЕР 0805384 А2, опубл. 05.11.1997 г.). Регулятор содержит корпус с крышкой, между которыми установлена диафрагма, разделяющая полость внутри крышки и полость в корпусе, сообщаемую с потребителем газообразного топлива. С диафрагмой соединена вилка, в которой установлен стержень, размещенный в рычаге, расположенном на оси, установленной в корпусе. По обе стороны диафрагмы установлены шайбы. В корпусе регулятора установлен запорный элемент клапана, открывающего и запирающего проход газообразного топлива. Однако в этом регуляторе значение давления газообразного топлива на выходе из него будет соответствовать установочному давлению на диафрагму со стороны крышки, которое задается вручную путем изменения силы воздействия пружины, поджимаемой установочным винтом, сверху на диафрагму. Отсутствие в описанном выше регуляторе возможности автоматического регулирования давления газообразного топлива, подаваемого к форсункам двигателя, не обеспечивает требуемой характеристики ДВС при различных режимах его работы, что отрицательно сказывается на эффективности и экономичности работы двигателя внутреннего сгорания.

При создании регулятора давления решалась задача обеспечения автоматического регулирования давления газообразного топлива, подаваемого к форсункам двигателя внутреннего сгорания, что позволит получить требуемую характеристику работы двигателя при различных режимах и повысит эффективность и экономичность его работы.

Решение задачи обеспечено тем, что регулятор давления газообразного топлива содержит корпус с крышкой, между которыми установлена диафрагма, разделяющая полость внутри крышки, сообщаемую с источником давления воздуха, и полость в корпусе, сообщаемую с потребителем газообразного топлива. С диафрагмой соединена вилка, в которой установлен стержень, размещенный в пазу рычага, расположенного на оси, установленной в корпусе. Напротив рычага установлен запорный элемент клапана, открывающего и запирающего проход газообразного топлива. В диафрагму вставлен шток, имеющий резьбовые концы, с одним из которых соединена упомянутая вилка, а на другой конец навинчена гайка, между вилкой и гайкой по обе стороны диафрагмы установлены шайбы. Регулятор снабжен электронным устройством регулирования давления воздуха в полости внутри крышки, с помощью которого в упомянутую полость по сигналу от электронного блока управления двигателем подается регулируемое давление воздуха, обеспечивающее требуемую величину давления газообразного топлива на выходе из регулятора в зависимости от режима работы двигателя.

Технический результат, обеспечиваемый заявленным изобретением, заключается в повышении эффективности и экономичности работы двигателя внутреннего сгорания, поскольку при снабжении регулятора электронным устройством регулирования давления воздуха в полости внутри крышки, с помощью которого в упомянутую полость по сигналу от электронного блока управления двигателем подается регулируемое давление воздуха, обеспечивающее требуемую величину давления газообразного топлива на выходе из регулятора в зависимости от режима работы двигателя, достигается автоматическое регулирование давления газообразного топлива, подаваемого к форсункам двигателя внутреннего сгорания, что позволяет получить требуемую характеристику работы двигателя при различных режимах.

Запорный элемент клапана выполнен в виде пробки из полимерного материала с металлическим наконечником, пробка размещена в обойме, сделанной в виде воронки с отверстиями для прохода газообразного топлива, а седло пробки выполнено в виде шайбы с заостренным кольцевым выступом, сужающимся в сторону торца пробки.

На фигуре 1 показан продольный разрез регулятора.

На фигуре 2 показан вид справа регулятора, изображенного на фиг. 1.

Регулятор давления газообразного топлива, представленный на фигуре 1, содержит корпус 1 с крышкой 2, между которыми установлена диафрагма 3. Диафрагма 3 разделяет полость 4 внутри крышки 2, сообщаемую с источником давления воздуха (на фигурах не показан), и полость 5 в корпусе 1, сообщаемую с потребителем газообразного топлива (на фигурах не показан). С диафрагмой 3 соединена вилка 6, в которой установлен стержень 7, размещенный в пазу рычага 8, расположенного на оси 9, установленной в корпусе 1. Напротив рычага 8 установлен запорный элемент 10 клапана, открывающего и запирающего проход газообразного топлива. В диафрагму 3 вставлен шток 11, имеющий резьбовые концы, с одним из которых соединена упомянутая вилка 6, а на другой конец навинчена гайка 12. Между вилкой 6 и гайкой 12 по обе стороны диафрагмы 3 установлены шайбы 13, 14. На крышке 2 регулятора установлено электронное устройство 15 регулирования давления воздуха, подаваемого на вход 16 регулятора в полость 4 по сигналу от электронного блока управления двигателем (на фигурах не показан). Электронное устройство 15 регулирования давления воздуха соединено с электронным блоком управления двигателем через резьбовой электрический вывод 17.

Запорный элемент 10 клапана выполнен в виде пробки из полимерного материала с металлическим наконечником 18. Пробка размещена в обойме 19, сделанной в виде воронки с отверстиями для прохода газообразного топлива в кольцевую полость 20, расположенную между обоймой 19 и корпусом 1. Седло 21 пробки выполнено в виде шайбы с заостренным кольцевым выступом, сужающимся в сторону торца пробки.

В регуляторе давления газообразного топлива предусмотрены водяные патрубки 22, 23 (фигура 2) для подвода и отвода горячей жидкости, поступающей из системы охлаждения двигателя в полость 24 (фигура 1) для подогрева газообразного топлива.

Работа регулятора давления осуществляется следующим образом.

Газообразное топливо, находясь в баллонах под давлением 20,0 МПа, поступает на вход регулятора, проходя через отверстия, выполненные в обойме 19, в кольцевую полость 20 (фигура 1). В результате прохождения через отверстия в обойме 19 газ дросселируется, и температура его падает (эффект Джоуля-Томсона). Подогрев газа осуществляется с помощью горячей жидкости, поступающей из системы охлаждения двигателя. Горячая жидкость поступает через водяной патрубок 22 в полость 24 для подогрева газообразного топлива (фигура 1) и затем выходит через другой водяной патрубок 23 (фигура 2).

Из кольцевой полости 20 газообразное топливо, поступая в полость 5 в корпусе 1 регулятора, оказывает давление на диафрагму 3. Выгибаясь под давлением газа, диафрагма 3 перемещает соединенную с ней вилку 6, которая, в свою очередь, через стержень 7 воздействует на рычаг 8. Поворачиваясь на оси 9, рычаг 8 давит на металлический наконечник 18 запорного элемента 10 клапана, прижимая клапан к седлу 21.

При работе двигателя в различных режимах (режим холостого хода, режим частичных нагрузок, режим ускорения и др.) от электронного блока управления двигателем поступают соответствующие электрические сигналы на вход электронного устройства 15 регулирования давления воздуха в полости 4. В результате обработки полученного электрического сигнала на вход 16 регулятора поступает требуемое количество сжатого воздуха, подаваемого от источника давления воздуха, в качестве которого может использоваться, например, дополнительный компрессор. Давление воздуха в полости 4 над диафрагмой 3 поддерживается в диапазоне от 0,1 до 1,0 МПа, что обеспечивает требуемую величину давления газообразного топлива на выходе из регулятора в зависимости от нагрузки на двигатель, частоты вращения коленчатого вала, теплового состояния двигателя и т.д.

При достижении давления 0,01…0,015 МПа при неработающем электронном устройстве 15 регулирования давления воздуха запорный элемент 10 клапана перекрывает подачу газообразного топлива в кольцевую полость 20.

При снабжении регулятора электронным устройством регулирования давления воздуха, с помощью которого в полость над диафрагмой по сигналу от электронного блока управления двигателем подается регулируемое давление воздуха, обеспечивающее требуемую величину давления газообразного топлива на выходе из регулятора в зависимости от режима работы двигателя, достигается автоматическое регулирование давления газообразного топлива, подаваемого к форсункам двигателя внутреннего сгорания, что позволяет получить требуемую характеристику работы двигателя при различных режимах. В результате повышается эффективность и экономичность работы двигателя внутреннего сгорания.

1. Регулятор давления газообразного топлива, содержащий корпус с крышкой, между которыми установлена диафрагма, разделяющая полость внутри крышки, сообщаемую с источником давления воздуха, и полость в корпусе, сообщаемую с потребителем газообразного топлива, с диафрагмой соединена вилка, в которой установлен стержень, размещенный в пазу рычага, расположенного на оси, установленной в корпусе, напротив рычага установлен запорный элемент клапана, открывающего и запирающего проход газообразного топлива, в диафрагму вставлен шток, имеющий резьбовые концы, с одним из которых соединена упомянутая вилка, а на другой конец навинчена гайка, между вилкой и гайкой по обе стороны диафрагмы установлены шайбы, на крышке регулятора установлено электронное устройство регулирования давления воздуха, подаваемого в полость внутри крышки корпуса регулятора по сигналу от электронного блока управления двигателем.

2. Регулятор давления по п. 1, отличающийся тем, что запорный элемент клапана выполнен в виде пробки из полимерного материала с металлическим наконечником, пробка размещена в обойме, сделанной в виде воронки с отверстиями для прохода газообразного топлива, а седло пробки выполнено в виде шайбы с заостренным кольцевым выступом, сужающимся в сторону торца пробки.



 

Похожие патенты:

Объемный бустер для системы привода преимущественно включает регулируемый ограничитель, так что выводящая мощность устройства может регулироваться для конкретного применения.

В изобретении раскрыто устройство штока клапана и плунжера клапана для использования с регуляторами текучей среды. Пример регулятора текучей среды включает в себя элемент (258) регулирования потока, имеющий корпус (266), включающий в себя продольный канал (280) между первым концом (282) и вторым концом (284), и шток (226) клапана, расположенный в канале элемента регулирования потока.

Описано гнездо пружины (102) для использования вместе с приводами. Образец гнезда пружины включает корпус (200), имеющий упор (202) для помещения на него конца пружины привода (120), направляющую деталь (204), выступающую от упора по направлению к первой поверхности (206) корпуса, при этом направляющая деталь сконфигурирована соответствующей внутреннему диаметру винтовой пружины для удержания конца винтовой пружины в зацеплении с упором, и отверстие (208) в поверхности (210) корпуса, находящейся с противоположной стороны от направляющей детали, при этом отверстие сконфигурировано для помещения в него конца регулятора (124; 400) пневматического привода таким образом, что отверстие приходит в зацепление с регулятором для уменьшения в значительной степени наклона корпуса и потери устойчивости пружины.

Изобретение относится к устройству управления потоком текучей среды. Регулятор (100), содержит корпус клапана (102), определяющий путь прохождения потока текучей среды (108), корпус силового привода (106), подсоединенный к корпусу клапана, трубчатый управляющий элемент (130), расположенный, по меньшей мере, частично в пределах оболочки силового привода и приспособленный к перемещению относительно корпуса клапана для регулирования движения потока текучей среды через путь прохождения потока текучей среды, центральный стержень(186), расположенный, по меньшей мере, частично в пределах трубчатого управляющего элемента и прикрепленный к оболочке силового привода, первое гнездо пружины (188), расположенное в пределах трубчатого управляющего элемента и прикрепленное к центральному стержню, второе гнездо пружины (190), расположенное, по меньшей мере, частично в пределах трубчатого управляющего элемента и определяющее положение отверстия, через которое протянут центральный стержень, и пружину(193), расположенную между первым и вторым гнездом пружины, пружину, приспособленную к отклонению трубчатого управляющего элемента в предопределенное положение относительно корпуса регулятора, при этом второе гнездо пружины содержит соединительную деталь гнезда пружины (200), прикрепленную к управляющему элементу, и кольцо гнезда клапана, входящее в сцепление с пружиной и приспособленное к смещению относительно соединительной детали гнезда пружины для самовыравнивания пружины в пределах трубчатого управляющего элемента подобным образом.

Привод устройства для регулирования технологических параметров текучих сред, содержит: корпус, содержащий первый компонент и второй компонент, диафрагму, содержащую внешнюю радиальную часть и внутреннюю радиальную часть, причем внешняя радиальная часть диафрагмы размещена между первым и вторым компонентами корпуса, а внутренняя радиальная часть имеет круглое отверстие и буртик, расположенный по окружности отверстия, шток, оперативно соединенный с диафрагмой для управления устройством для регулирования технологических параметров текучих сред, и сборку пластин, которая соединяет шток и диафрагму, содержит первую и вторую пластины, прикладывающие сжимающую нагрузку к внутренней радиальной части диафрагмы и к буртику, и образует линию контакта со штоком с обеспечением непроницаемого для текучей среды уплотнения между сборкой пластин и штоком, при этом части буртика сжаты между внешними радиальными частями пластин по существу до той же толщины, что и остальная диафрагма.

Изобретение относится к ракетно-космической технике и предназначено для управления потоком рабочей среды по внешней команде, реализуемой подачей управляющего давления в полость управления клапана.

Изобретение относится к устройству для управления текучей средой и, более конкретно, к позиционирующему устройству в составе устройства для управления текучей средой.

Изобретение относится к трубопроводной арматуре и предназначено для отвода из гидравлических сетей скоплений газо-воздушной среды, препятствующей бесперебойной работе гидравлического оборудования.

Изобретение относится к устройству для управления подачей газа в горелку. .

Изобретение относится к области машиностроения и предназначено для регулирования потоков жидкостей, содержащих твердые примеси, вязкие и агрессивные среды. .
Наверх