СИСТЕМА ПИТАНИЯ ГАЗОВОГО ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 1994 года по МПК F02M13/08 

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к системам питания газовых двигателей внутреннего сгорания.

Известна система питания газового двигателя внутреннего сгорания, содержащая карбюратор-смеситель по меньшей мере с двумя, первичной и вторичной, смесительными камерами с последовательно открывающимися дроссельными заслонками и газовые форсунки, подключенные к газоподводящим каналам.

Недостатком такой системы является невозможность обеспечения двигателю максимальной мощности из-за создания повышенного сопротивления в диффузоре вторичной камеры карбюратора-смесителя подаваемым в него газом перпендикулярно потоку воздуха, что в значительной степени снижает коэффициент наполнения двигателя, а также наилучших экологических показателей на частичных нагрузках из-за невозможности обеспечения оптимального состава смеси в связи с влиянием неуправляемого потока воздуха из вторичной камеры карбюратора через сообщающиеся каналы газовых форсунок в диффузор первичной камеры при закрытой заслонке вторичной камеры.

Целью изобретения является повышение энергетических и экологических показателей двигателя путем обеспечения максимального коэффициента наполнения в зоне полных нагрузок и оптимального состава смеси на частичных нагрузках.

Указанная цель достигается тем, что в системе питания газового двигателя внутреннего сгорания, содержащей карбюратор-смеситель по меньшей мере с двумя, первичной и вторичной, смесительными камерами с последовательно открывающимися дроссельными заслонками и газовые форсунки, подключенные к газоподводящим каналам, вторичная камера карбюратора-смесителя выполнена без газовой форсунки, а впускной трубопровод двигателя оборудован дополнительной газовой форсункой, размещенной под дроссельными заслонками и подключенной к каналу подвода газа через управляемый клапан, кроме того, дополнительная газовая форсунка выполнена в виде трубки с боковыми отверстиями, размещенными в зоне разводных каналов впускного трубопровода двигателя, а клапан управления дополнительной форсункой подключен к диафрагме пневмокамеры, вакуумная полость которой сообщена с задроссельной полостью двигателя.

Предложенное техническое решение отличается от известных тем, что вторичная камера карбюратора-смесителя выполнена без газовой форсунки, а впускной трубопровод двигателя оборудован дополнительной газовой форсункой, размещенной под дроссельными заслонками и подключенной к каналу подвода газа через управляемый клапан, кроме того, дополнительная газовая форсунка выполнена в виде трубки с боковыми отверстиями, размещенными в зоне разводных каналов впускного трубопровода двигателя, а клапан управления дополнительной форсункой подключен к диафрагме пневмокамеры, вакуумная полость которой сообщена с задроссельной полостью двигателя.

На чертеже представлена принципиальная схема системы питания газового двигателя внутреннего сгорания.

Система питания содержит карбюратор-смеситель 1 с первичной 2 и вторичной 3 смесительными камерами с размещенными в них дроссельными заслонками 4 и 5, газовую форсунку 6 первичной камеры, дополнительную газовую форсунку 7 с боковыми отверстиями 8 и 9, размещенную во впускном трубопроводе 10 двигателя, имеющем разводные каналы 11 и 12, управляемый клапан 13, подключенный через шток 14 к диафрагме 15, подпружиненной пружиной 16 с регулировочным винтом 17, пневмокамеры 18, седло 19 клапана 13, штуцера 20 и 21 подвода газа и газоподводящие каналы 22, 23 и 24, вакуумную полость 25 со штуцером 26, связанным с задроссельной полостью двигателя каналом 27.

Работает система питания следующим образом. При минимальной частоте вращения коленчатого вала двигателя на холостом ходу или на частичных нагрузках дроссельная заслонка 5 вторичной камеры 3 карбюратора 1 полностью закрыта, дроссельная заслонка 4 первичной камеры 2 приоткрыта на угол, соответствующий режиму работы двигателя. Газ через газоподводящие каналы 22 и 23, штуцер 21, форсунку 6 поступает в первичную смесительную камеру 2, где смешивается с проходящим через нее воздухом. Правильно подобранные регулировочные параметры газового редуктора (на чертеже не показан) и, при наличии дозатора (на чертеже не показан), размеры и конструкция форсунки 6 обеспечивают на этих режимах строгое соответствие величины расхода газа через форсунку 6 относительно величины расхода проходящего через смесительную камеру 2 воздуха, позволяя обеспечить на основных эксплуатационных режимах работы автомобиля минимальные расход топлива и токсичность отработавших газов.

Дополнительная форсунка 7 на этих режимах отключена клапаном 13, который диафрагмой 16 через шток 14 посредством разрежения в задроссельной полости двигателя, передающегося по каналу 27 через штуцер 26 в вакуумную полость 25 пневмокамеры 18, прижимается к седлу 19, перекрывая доступ газа в форсунку 7.

Для обеспечения двигателю максимальных энергетических показателей открывается дроссельная заслонка 5 вторичной смесительной камеры 3. При этом разрежение в задроссельной полости двигателя и соответственно в вакуумной полости 25 пневмокамеры 18 падает до величины, при которой пружина 16, отрегулированная винтом 17, пересиливая перепад давлений на диафрагме 15, через шток 14 отводит клапан 13 от седла 19, обеспечивая расход газа через газоподводящие каналы 22, 24, штуцер 20 и боковые отверстия 8 и 9 дополнительной форсунки 7 в разводные каналы 11 и 12 впускного трубопровода двигателя. Этот газ совместно с топливовоздушной смесью, приготавливаемой в первичной смесительной камере 2, и воздухом, поступающим через вторичную камеру 3, обеспечивает необходимый мощностный состав смеси. Отсутствие газовой форсунки непосредственно в канале вторичной смесительной камеры 3 позволяет значительно уменьшить сопротивление этой камеры проходящему воздуха, что повышает коэффициент наполнения двигателя и соответственно его мощность.

Как вариант, клапан 13 может управляться механическим приводом от кинематической взаимосвязи дроссельных заслонок (на чертеже не показаны).

Изобретение предполагается использовать в конструкции перспективных легковых газобалонных автомобилей, а также для переоборудования находящихся в эксплуатации легковых автомобилей с бензиновыми двигателями.

Помимо улучшения энергетических и экологических показателей двигателей предполагается также снижение эксплуатационного расхода топлива.

(56) Авторское свидетельство СССР N 1332058, кл. F 02 М 13/08, 1987 - прототип.

Использование: машиностроение, в частности двигателестроение. Сущность изобретения: вторичная камера карбюратора-смесителя выполнена без газовой форсунки, а впускной трубопровод двигателя оборудован дополнительной газовой форсункой, размещенной под дроссельными заслонками и подключенной к каналу подвода газа через управляемый клапан, кроме того, дополнительная газовая форсунка выполнена в виде трубки с боковыми отверстиями, размещенными в зоне разводных каналов впускного трубопровода двигателя, а клапан управления дополнительной форсункой подключен к диафрагме пневмокамеры, вакуумная полость которой сообщена с задроссельной полостью двигателя. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. СИСТЕМА ПИТАНИЯ ГАЗОВОГО ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащая впускной трубопровод с разводными каналами, карбюратор-смеситель с по меньшей мере двумя первичной и вторичной смесительными камерами, с последовательно открывающимися дроссельными заслонками, причем первичная смесительная камера снабжена газовой форсункой, соединенной с газоподводящими каналами, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности и снижения токсичности путем обеспечения максимального коэффициента наполнения на режиме полных нагрузок и оптимального состава смеси на частичных нагрузках, система снабжена пневмокамерой с диафрагмой, а впускной трубопровод снабжен дополнительной газовой форсункой, размещенной под дроссельными заслонками и соединенной с газоподводящими каналами через управляемый клапан. 2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что дополнительная газовая форсунка выполнена в виде трубки с отверстиями, расположенными в зоне разводных каналов впускного трубопровода. 3. Система по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что управляемый клапан соединен с диафрагмой пнемокамеры, вакуумная полость которой сообщена с задроссельным пространством.