БЕНЗОГАЗОВАЯ СИСТЕМА ПИТАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 1996 года по МПК F02M13/00 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двухтопливным системам питания двигателей внутреннего сгорания, и может быть использовано в любом двигателе внутреннего сгорания.

Известна бензогазовая система питания двигателя внутреннего сгорания, содержащая контур подачи жидкого топлива с системой его дозирования и регулирования, контур подачи газового топлива, включающий сообщенные между собой, последовательно установленные источник газового топлива, газовый редуктор, газопровод с электромагнитным клапаном и регулируемым каналом, регулируемым дросселем и гомогенизирующим устройством, установленным перед дроссельной заслонкой [1]
Эта бензогазовая система сложна в изготовлении, монтаже и эксплуатации.

Известна бензогазовая система питания двигателя внутреннего сгорания, содержащая контур подачи жидкого топлива, включающий бензобак, сообщенный через поплавковую камеру, главную дозирующую систему с диффузором карбюратора, канал с жиклером холостого хода и устройством его перекрытия, выполненным в виде нормально закрытого электромагнитного клапана холостого хода, контур подачи газового топлива, включающий сообщенные между собой, последовательно установленные источник газового топлива, газовый редуктор и по меньшей мере один газопровод, сообщенный через газовый смеситель и трубопровод подачи смеси с проставкой, установленной в задроссельном пространстве карбюратора, причем газовый смеситель выполнен в виде корпуса с газовым и воздушным каналами и сообщенным с ними выходным каналом и имеет по меньшей мере два регулируемых дросселя, размещенных соответственно в воздушном и газовом каналах, выходной канал газового смесителя сообщен с трубопроводом подачи смеси, в газовом канале газового смесителя установлен с возможностью его регулируемого перекрытия нормально закрытый газовый электромагнитный клапан, а воздушный канал газового смесителя сообщен с атмосферой, а также устройство управления, выполненное в виде двухпозиционного переключателя, вход которого соединен с выходом замка зажигания, первый выход с газовым электромагнитным клапаном, а второй выход с электромагнитным клапаном холостого хода [2]
Данная система проста в изготовлении, но сложна в монтаже, так как из-за отсутствия собственного воздушного фильтра должна быть подключена собственным трубопроводом к внутренней полости штатного воздушного фильтра двигателя, что вследствие вибраций последнего снижает надежность системы. Она сложна в эксплуатации, так как требует постоянного контроля всех соединений трубопроводов, неудобна и нетехнологична в монтаже и ремонте из-за сложной системы трубопроводов и необходимости изготовления штуцерного входа во внутреннюю полость воздушного фильтра.

Цель изобретения являются упрощение конструкции и повышение удобства эксплуатации.

Цель достигается тем, что бензогазовая система двигателя внутреннего сгорания, содержащая контур подачи жидкого топлива, включающий бензобак, сообщенный через поплавковую камеру, главную дозирующую систему с диффузором карбюратора, канал с жиклером холостого хода и устройством его перекрытия, выполненным в виде нормально закрытого электромагнитного клапана холостого хода, контур подачи газового топлива, включающий сообщенные между собой, последовательно установленные источник газового топлива, газовый редуктор и по меньшей мере один газопровод, сообщенный через газовый смеситель и трубопровод подачи смеси с проставкой, установленной в задроссельном пространстве карбюратора, причем газовый смеситель выполнен в виде корпуса с газовым и воздушным каналами и сообщенным с ними выходным каналом и имеет по меньшей мере два регулируемых дросселя, размещенных соответственно в воздушном и газовом каналах, выходной канал газового смесителя сообщен с трубопроводом подачи смеси, в газовом канале газового смесителя установлен с возможностью его регулируемого перекрытия нормально закрытый газовый электромагнитный клапан, а воздушный канал газового смесителя сообщен с атмосферой, а также устройство управления, выполненное в виде двухпозиционного переключателя, вход которого соединен с выходом замка зажигания, первый выход с газовым электромагнитным клапаном, а второй выход с электромагнитным клапаном холостого хода, снабжена автономным воздушным фильтром, установленным в корпусе газового смесителя на входе в его воздушный канал, а проставка имеет гомогенизатор. Положительные качества системы можно улучшить также тем, что автономный воздушный фильтр и газовый электромагнитный клапан, установленные в едином корпусе газового смесителя, выполнены съемными, а газовый смеситель может быть снабжен по меньшей мере одним дополнительным съемным газовым электромагнитным клапаном и регулируемым газовым дросселем, последовательно установленными между газовым каналом газового смесителя и выходным каналом последнего.

На фиг. 1 показана схема бензогазовой системы питания двигателя внутреннего сгорания; на фиг.2 единый корпус газового смесителя в сборе; на фиг. 3 единый корпус газового смесителя в сборе с двумя клапанами; на фиг.4 разрез А-А на фиг.3.

Бензогазовая система 1 питания двигателя внутреннего сгорания содержит контур подачи жидкого топлива, включающий бензобак 3, сообщенный через поплавковую камеру, главную дозирующую систему с диффузором карбюратора 4, и контур 5 подачи газового топлива, включающий сообщенные между собой, последовательно установленные источник 6 газового топлива, например газовый баллон сжатого или сжиженного газа или газогенератор, газовый редуктор 7, по меньшей мере один газопровод 8 с по меньшей мере одним нормально закрытым газовым клапаном 9 с регулируемым каналом 10 и электромагнитной обмоткой 11, имеющим устройство 12 управления. Газопровод 8 соединен с задроссельным пространством карбюратора. Перед газовым клапаном 9 имеется регулируемый газовый дроссель 13, выполненный, например, в виде регулировочного винта, установленного с возможностью перекрытия канала, а после клапана имеется сообщенный с атмосферой воздушный дроссель 14, который также может быть выполнен регулируемым, например, в виде винта, выполненного с возможностью перекрытия трубопровода 15 подачи воздуха. Устройство 12 управления в наиболее простом случае может быть выполнено в виде переключателя 16, вход 17 которого соединен с выходом замка 18 зажигания, а выход с электромагнитной обмоткой 11 газового клапана 9.

Система может иметь отдельно выполненные и последовательно установленные воздушный фильтр 19 и газовый смеситель 20, установленный в корпусе 21, соединенные между собой трубопроводом 15 подачи воздуха, воздушным дросселем 14 и гомогенизирующей проставкой 22. Один из входов 23 газового смесителя 20 соединен с газопроводом 8 через клапан 9, другой 24 с трубопроводом 15 подачи воздуха, а выходной канал 25 через трубопровод 26 подачи смеси в двигатель 2 с гомогенизирующей проставкой 22. Средство перекрытия канала 27 холостого хода может быть выполнено в виде нормально закрытого штатного клапана 28 холостого хода с управляющей электромагнитной обмоткой 29 двигателя 2. Устройство управления в этом случае выполняется в виде переключателя, имеющего вторую фиксированную позицию включения, например электрический контакт. Проще всего это выполнить в виде двухпозиционного переключателя, вход 17 которого соединен с выходом замка 18 зажигания, один выход 30 с электромагнитной обмоткой 11 газового клапана 9, а другой 31 с управляющей электромагнитной обмоткой 29 штатного клапана 28 холостого хода.

На фиг.2 воздушный фильтр 32, трубопровод 33 подачи воздуха с регулируемым дросселем 34, регулируемый канал 35 с газовым клапаном 9 и с газовым дросселем 36 выполнены в едином корпусе 21 газового смесителя 20. При этом газовый клапан 9 может быть серийно выполнен съемным, например установленным с помощью резьбы 37 на корпусе 21 газового смесителя 20 с возможностью перекрытия регулируемого канала 35.

Система может иметь отдельно выполненные и последовательно установленные легкосъемный воздушный фильтр 19, например, патронного типа, газовый смеситель 20, установленный в корпусе 21, соединенные между собой трубопроводом 15 подачи воздуха и воздушным дросселем 14 и с гомогенизирующей проставкой 22. При этом входы газового смесителя 20 соединены соответственно первый 23 с газопроводом 8 через газовый клапан 9, второй 24 с трубопроводом 15 подачи воздуха, а выходной канал 25 газового смесителя 20 через трубопровод 26 подачи смеси в двигатель 2 с гомогенизирующей проставкой 22. Воздушный дроссель 14 при этом выполнен регулируемым, например так же, как и газовый дроссель 13 в виде регулировочного винта, установленного с возможностью перекрытия канала трубопровода 15 подачи воздуха.

В наиболее простом случае средство перекрытия канала холостого хода может быть выполнено также в виде винта, установленного с возможностью перекрытия канала или жиклера холостого хода.

Воздушный фильтр 32 может быть патронного или иного легкосъемного типа. В самом простом случае он может быть изготовлен в виде войлочной шайбы. Все разъемные или подвижные соединения должны иметь соответствующие уплотнения.

Предложенная система может иметь и более сложное устройство регулирования подачи газа (фиг.3) в двигатель 2 внутреннего сгорания, выполненное с возможностью ступенчатого регулирования расхода газа, что позволяет повысить качество регулирования и надежность системы. С этой целью воздушный фильтр 38, трубопровод 39 подачи воздуха с регулируемым воздушным дросселем 40, по меньшей мере два канала 41 и 42, регулируемых клапанами 43 и 44, и связанные с ними газовые дроссели 45 и 46 выполнены в корпусе 47 газового смесителя 48. Каждый из клапанов выполнен серийным унифицированным, съемным и установлен на корпусе 47 газового смесителя 48 с возможностью перекрытия соответствующего ему регулируемого канала. Выход 49 каждого регулируемого канала соединен с газовым смесителем 48.

Бензогазовая система питания двигателя внутреннего сгорания работает следующим образом.

После монтажа системы на двигателе в случае отсутствия штатного клапана с электромагнитной обмоткой для перекрытия канала или жиклера холостого хода один из них перекрывается механически любым из известных средств.

Газовый контур питания двигателя внутреннего сгорания готовится к работе обычным порядком: открывается подача газа на источник 6 газового топлива, т. е. открывается вентиль на баллоне с газом или запускается газогенератор, газ подается через газовый редуктор 7 в газовую магистраль 8 и регулируемый канал 10 газового клапана 9, после чего переключателем 16 соединяется питание с электромагнитной обмоткой 11 газового клапана 9, но из-за отключения замка зажигания клапан отключен. Двигатель готов к пуску.

При включении замка 18 зажигания по электромагнитной обмотке 11 газового клапана 9 протекает ток, клапан открывается и одновременно двигатель начинает вращаться, создается разрежение в задроссельном пространстве карбюратора и по гомогенизирующей проставке 22 газ через газовый смеситель 20 и трубопровод 26 подачи смеси поступает в двигатель, который запускается. При работе двигателя величина подачи смеси регулируется совместным поворотом газового дросселя 13 и воздушного дросселя 14, что определяет подачу газа и замещение им жидкого топлива в смеси. Качественный состав смеси воздуха и газа регулируется одним газовым дросселем 13. Остальные системы карбюратора 4 работают обычным порядком и при необходимости регулируются.

При наличии штатного или установке клапана 28 холостого хода с управляющей электромагнитной обмоткой 29 переключатель 16 устройства 12 управления выполняется двухпозиционным. Его вход соединен с выходом замка 8 зажигания, один выход с электромагнитной обмоткой газового клапана 9 (позиция ГАЗ), а другой с электромагнитной обмоткой 29 клапана 28 холостого хода (позиция БЕНЗИН). Перед работой двигателя в этом случае необходимо выбрать род топлива и работы: или с использованием газа (позиция ГАЗ), или на одном бензине (позиция БЕНЗИН). При включении позиции БЕНЗИН газовый клапан 9 отключен и перекрыт, клапан 28 холостого хода соединен с замком зажигания. Пуск двигателя осуществляется обычным штатным порядком, как и при работе на бензине. При выключении позиции БЕНЗИН клапан 28 обесточен и перекрывает канал 28 холостого хода карбюратора 4. Работа остальных устройств идентична их ранее описанной работе на газе.

Работа устройства, показанного на фиг.2, полностью идентична ранее описанной. Выполнение газового клапана 9 легкосъемным, например на резьбе 37, позволяет быстро сменить его в случае выхода из строя и устраняет возможность его повреждения при монтаже системы.

При выполнении системы с несколькими клапанами она работает следующим образом. Клапан 43 работает с момента включения системы питания ранее описанным порядком, клапан 44 может быть включен через любое необходимое устройство управления, например положением дроссельной заслонки концевым или иным выключателем или оборотами двигателя любым известным устройством в необходимый заданный момент. Нужная в этом случае подача газа регулируется газовым дросселем 45. В общем случае ступеней регулирования и соответствующих им клапанов может быть любое необходимое количество. В наиболее простом случае клапан 43 работает и подает газ на холостом ходу в количестве, необходимом для работы при минимуме токсичности. Клапан 44 соединен с электропитанием от замка зажигания через концевой микровыключатель закрытого положения дроссельной заслонки карбюратора 4, при открывании которой он открывается, и тем обеспечивается увеличение подачи газа. Основные системы карбюратора работают обычным порядком с необходимой регулировкой.

Использование: в двигателях внутреннего сгорания. Сущность изобретения: система содержит бензобак 3, карбюратор 4, канал 27 холостого хода с электромагнитным клапаном 28, источник 6 газового топлива, газовый редуктор 7. Газопровод 8 сообщен через газовый смеситель 20 и трубопровод 26 с проставкой 22, имеющей гомогенизатор. Смеситель 20 имеет корпус 21, воздушный канал 15 с дросселем и фильтром 19, газовый канал 10 с дросселем 13 и газовым клапаном 9. Устройство 12 управления выполнено в виде двухпозиционного переключателя 16, вход 17 которого соединен с выходом замка 18 зажигания, первый выход 30 - с электромагнитной обмоткой 11 газового клапана 9, а второй - с электромагнитной обмоткой 29 клапана 28, клапан 9 выполнен съемным. 2 з. п. ф-лы, 4 ил.

1. БЕНЗОГАЗОВАЯ СИСТЕМА ПИТАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащая контур подачи жидкого топлива, включающий бензобак, сообщенный через поплавковую камеру, главную дозирующую систему с диффузором карбюратора, канал с жиклером холостого хода и устройством его перекрытия, выполненное в виде нормально закрытого электромагнитного клапана холостого хода, контур подачи газового топлива, включающий сообщенные между собой и последовательно установленные источник газового топлива, газовый редуктор и по меньшей мере один газопровод, сообщенный через газовый смеситель и трубопровод подачи смеси с проставкой, установленной в задроссельном пространстве карбюратора, газовый смеситель выполнен в виде корпуса с газовым и воздушным каналами и сообщенным с ними выходным каналом и имеет по меньшей мере два регулируемых дросселя, размещенных соответственно в воздушном и газовых каналах, причем выходной канал газового смесителя сообщен с трубопроводом подачи смеси, в газовом канале газового смесителя установлен с возможностью его регулируемого перекрытия нормально закрытый газовый электромагнитный клапан, а воздушный канал газового смесителя сообщен с атмосферой, а также устройство управления, выполненное в виде двухпозиционного переключателя, вход которого соединен с выходом замка зажигания, первый выход - с газовым электромагнитным клапаном, а второй выход - с электромагнитным клапаном холостого хода, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения удобства в эксплуатации, система снабжена автономным воздушным фильтром, установленным в корпусе газового смесителя на входе в его воздушный канал, а проставка имеет гомогенизатор. 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что автономный воздушный фильтр и газовый электромагнитный клапан, установленные в едином корпусе газового смесителя, выполнены съемными. 3. Система по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что газовый смеситель снабжен по меньшей мере одним дополнительным съемным газовым электромагнитным клапаном и регулируемым газовым дросселем, последовательно установленными между газовым каналом газового смесителя и выходным каналом последнего.