Система топливоподачи четырехтактного газового двигателя

 

ПВ»%7% 4 Pv . »»»ъпт»-зъч»пю»»

ЙсАН

Союз Советски к

Социалистических

Республик (iii787707

-Ф

К .АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено09.01.79 (21)2710522/25-06 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 15-12-80" Бюллетень № 46

Дата опубликования описания25. 12.80! (5()М. Кл.

У 02 М 21/00

Государственный комитет

СССР

ll0 делам изооретеиий и открытий (53) УДК 621. . 433.2(088.8) (72) Авторы изобретения

Д. У. Пшенко и В. А. Росляков (71) Заявитель (54) СИСТЕМА ТОПЛИВОПОДАЧИ ЧЕТЫРЕХТАКТНОГО

ГАЗОВОГО ДВИГАТЕЛЯ

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к системам топпивоподачи четырехтактных газовых двигатепей.

Известны системы топпивоподачи че5 тырехтактных газовых двигателей, содержащие устройство дпя подачи воздуха с приводом от регулятора скорости, клапан подачи газа на каждом цилиндре с гидравлическим приводом, насос высокого „ давления привода клапана подачи газа, газовый редуктор. и регулятор, воздействующий на заслонки подачи воздуха 1 .

Нед статком этой системы является сложность конструктивного решения, 15

Цепь изобретения — автоматизация регупирования постоянного соотношения воздуха и газа в газовоздушной смеси в широком диапазоне режимов работы двигателяе 20

Поставленная цель достигается тем, что система дополнительно содержит пневматический регулятор и сообщенный с ним гидроусипитепь с золотником и спедяшим поршнем, а привод клапана подачи газа выполнен с реечно-купачковым механизмом, связанным со спедяшим поршнем.

Кроме того, газовый редуктор имеет дополнительный купачок дпя регупирования высокого давления газа при изменении температуры окружающего воздуха.

На чертеже представлена система топпивоподачи четырехтактного газового двигателя, Система топпивоподачи дпя четырехтактного двигателя содержит газовцускной клапан 1 с переменным периодом открытия на такте, гидротопкатепь 2, бпочный насос 3 высокого давпения дпя привода гидротопкатепей (причем предполагается использование штатного топпивного насоса высокого давления дизеля при конвертировании его в газовый двигатель с искровым зажиганием), общее воздушное регулирующее (дроссельное) устройство 4 с приводом or всережимного регу787

707

3 лятора 5 скорости двигателя, общего мерно-суживаюшего устройства 6 расхода воздуха, пневматический регулятор 7, работающи и от перепада давлений в устройстве 6, гидроусилитель 8 с золотником и следящим поршнем от масляной системы двигателя, причем золотник гидроусилителя 8 приводится от пневматического регулятора 7, привод 9 клапана 1 подачи газа выполнен с реечно-кулачковым механизмом, связанным со следящим поршнем; газовый редуктор 10 с устройствами изменения выходного давления газа в зависимости от температуры окружающего воздуха и числа оборотов двигателя, пультовую рукоятку 11 с механическим воздействием одновременно на пружину . всережимного регулятора и на устройство изменения выходного давления газового редуктора тягой 13. Пневматический регулятор 7 состоит из верхнего и нижнего корпусов с фланцами, подвижHOFO IIITOKB 1 4 C QBCKOM H конусной (4gлочной) мембраной, зажатой по наружному периметру между фланцами корпусов так, что образуется две полости. Имеется на>кимная резьбовая регулирующая втулка 15 и спиральная противодействующая пружина 16 с прямолинейной характеристикой. Мембрана конусного типа обладает практически постоянным коэффициентом активности, материал мембраны при достаточной прочности должен иметь сравнительно малое сопротивление перемещения штока с диском, который перемещается в направлякпцих втулках нижнего корпуса и регулирующей резьбой втулке, подвижные детали пневматического регулятора и золотник гидроусилителя для уменьшения инерционных явлений выполняются возможно легкими. Поласти пневматического регулятора импульс ными трубками 17 соединены с мерносуживающим воздушным устройством 6.

Импульсные трубки 17 имеют игольчатые дросселирующие клапаны ручной регулировки плавности хода подвижных частей. Реечно-кулачковый привод 9 рейки насоса 3 состоит из рейки 18, приводимой от гидроусилителя, кулачка 19 с зубчатым венцом, толкателя 20 и возвратной пружины 21. Профиль кулачка очерчен по зависимости, обеспечивающей пропорциональность хода рейки насоса расходу воздуха через двигатель (в первом приближении очерчен по зависимости, когда ход толкателя равен половинной степени угла поворота кулачка). Рейка насоса высокого давления имеет устрой ство регулирования длины и, следовательно величины подачи жидкости к гидро толкателю. Газовый редуктор 10 известной конструкции с газовым клапаном, мембраной, с дисками и штоком, приводящим в движение рычажный механизм газового клапана. Величина выходного давления газа после редуктора определяется как характеристикой пружины 22, >0 так и в основном величиной ее затяга.

Величина .затяга вручную регулируется на>кимной реэьбОВОй втулк9й 23 с помощью скользящего нажимного колпака 24 и поперечины 25 в зависимости от пово- рота кулачков 26 и 27. Профили этих кулачков очерчиваются таким образом, чтобы изменение давления газа на выходе из редуктора скомпенсировать влиянием на состав смеси изменения температуры

20 окружающего воздуха, а с другой стороны, изменение подачи жидкости насосом высокого давления (а, следовательно, и величины время-сечения газовпускного клапана) в зависимости от скорости дви25 гателя. Кулачок 27 имеет зубчатый венец и посредством рейки и возвратной пружины приводится от термостата 28. Кулачок 27 приводится с помощью тяги 13 от пультовой рукоятки, положение которой

30 однозначно определяет скорость двигателя.

Работа системы топливоподачи газового двигателя происходит следующим образом.

С изменением нагрузки двигателя регулятор 5 скорости соответственно изменит положение воздушного регулирующего устройства 4 (работа по регулярной характеристике), что изменит количество поступающего в двигатель воздуха, изменится также перепад давления на мерносужаюшем воздушном устройстве 6, что приведет к перемещению подвижных частей пневматического регулятора и соединенного с ним золотника гидроусилителя со следящим поршнем, при этом как перепад давления, так и перемещение золотника гидроусилителя (последнее в виду прямолинейной характеристики пружины 16 и постоянства коэффициента активности конусной мембраны) происходит пропорционально второй степени весового расхода воздуха через двигатель. Следящий поршень гидроусилителя 8, перемещая рейку

18, повернет кулачок и последний своим профилем переместит толкатель и рейку насоса высокого давления пропорционально весовому расходу воздуха (так как профиль кулачка очерчен по закону: пере787707 мещение толкателя — равно половинной степени угла поворота кулачка). Газовый редуктор 10 в этом случае с той или иной неравномерностью поддерживает постоянным давление топливого газа на выходе. Для большей точности работы си стемы желательно иметь у газовпускного клапана сверхкритический перепад давления топливного газа.

При изменении скорости двигателя путем изменения затяга пружины регулятора 5 пультовая рукоятка 11 устанавливается в новое положение. При измененной скорости меняется как цикловая подача насосом высокого давления, так и во многих системах гидротолкателя в той или иной степени продолжительность обратного хода, газовпускного клапана, так что время-сечение газовпускного клапана с изменением скорости меняется gg при однаковом расходе воздуха через двигатель (т.е. и при одинаковом положении рейки 18 и кулачка 19). Компенсация изменения время-сечения газовпускного клапана производится изменением 2S давления топливного газа на выходе из газового редуктора 10 путем изменения затяга пружины 22 от воздействия кулачка 27, кинематически связанного с, пультовой рукояткой 11. При изменении gg температуры окружающего воздуха при неизменной скорости двигателя и положения воздушного регулирующего устройства меняется весовое количество поступающего воздуха, что компенсируется

35 изменением давления газа после редуктора (а значит перед газовпускным клапаном) в результате изменения затяга пружины редуктора от соответствующего поворота кулачка 26 при перемещении рей40 ки термостатом 28.

Система топливоподачи четырехтактного газового двигателя согласно изобретению обеспечивает автоматическое регулирование, постоянное соотношение воздуха и газа в газовоздушцой смеси в широком диапазоне режимов работы двигателя.

Формула изобретения

1. Система топливоподачи четырехтакч ного газового двигателя внутреннего сгорания, содержащая устройство для подачи воздуха с приводом от регулятора скорости, клапан. подачи газа на каждом цилиндре с гидравлическим приводом, насос высокого давления привода клапана подачи газа, газовый редуктор и регулятор, воздействующий на заслонки подачи воздуха, отличающаяся тем, что, с целью автоматизации регулирования постоянного соотношения воздуха и газа в газовоздушной смеси в широком диапазоне режимов работы двигателя, система дополнительно содержит пневматический регулятор и сообщенный с ним гидроусилитель с золотником и следящим поршнем, а привод клапана подачи газа выполнен с реечно-кулачковым механизмом, связанным со следящим поршнем.

2. Системапоп. 1, отличающая с я тем, что газовый редуктор имеет дополнительный кулачок для регулирования выходного давления газа при изменении температуры окружающего воздуха.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Di©seb Eng рв and врос.

1973,% 353, Р 1-11.

Составитель В. Ерохов

Техред М.Табакович

Корректор И. Муска

Редактор С. Тараненко

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 8311/37 Тираж 608

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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