СИСТЕМА ПИТАНИЯ КАРБЮРАТОРНОГО ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 1997 года по МПК F02M13/00 F02M21/00 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к системам питания карбюраторных двигателей внутреннего сгорания, которые могут работать одновременно на бензине и газе или на каждом виде топлива отдельно.

Известна система питания для карбюраторного двигателя бензином и газом (авт.св. СССР, N 1615426, кл. F 02 M 21/00, 1990), состоящая из двух частей: бензиновой и газовой, которые могут работать самостоятельно или совместно.

Бензиновая часть системы питания состоит из бензобака и карбюратора-смесителя с поплавковой камерой для бензина, главной дозирующей системой, системой холостого хода, обогатительной экономайзерной системой и ускорительным насосом.

Газовая часть системы питания содержит баллоны с газом, испаритель для сжиженного газа или нагреватель для сжатого газа, редуктор и регулятор расхода газа, который обеспечивает поступление газа через тот же карбюратор-смеситель в цилиндры двигателя и количественную взаимосвязь поступающих в цилиндры двигателя бензина и газа в соответствии со скоростными и нагрузочными режимами работы двигателя для обеспечения требуемого октанового числа бензогазовоздушной смеси. Регулятор расхода газа работает под воздействием управляющих разрежений в малом диффузоре карбюратора и из смесительной камеры карбюратора, а именно под дроссельной заслонкой карбюратора. Сигнал разрежения из малого диффузора карбюратора регулирует расход газа в зависимости от оборотов двигателя, а сигнал разрежения из-под дроссельной заслонки карбюратора в зависимости от угла открытия дроссельной заслонки, т. е. от нагрузочного режима двигателя. Вместе соотношение этих двух разрежений определяет количество бензина и газа в бензогазовоздушной смеси на различных скоростных и нагрузочных режимах работы двигателя и соответственно октановое число этой смеси.

Система имеет устройство пневматического торможения подачи бензина в главную дозирующую систему за счет снижения разрежения в эмульсионном колодце путем подачи туда газа. По мере роста потребления газа двигателем возрастает количество газа, поступающего в эмульсионный колодец на торможение, тем самым снижается потребление двигателем бензина. Такое устройство дополнительно увеличивает октановое число бензогазовоздушной смеси. Недостатком этой системы является то, что в случае применения низкооктанового бензина (ОЧ 50 55 пунктов) пределы регулировки октанового числа бензогазовоздушной смеси регулятором расхода газа за счет соотношения разрежений в малом диффузоре и под дроссельной заслонкой карбюратора, а также устройством пневматического торможения подачи бензина становятся недостаточными и не обеспечивают оптимального октанового числа бензогазовоздушной смеси при полном открытии дросселя из-за вступления в работу на этих режимах обогатительной экономайзерной бензиновой системы карбюратора, что приводит к появлению детонационного сгорания в цилиндрах двигателя и, следовательно, к увеличению нагрузок на детали двигателя, их преждевременному износу и разрушению, а также к ухудшению эффективных показателей двигателя.

Кроме того, эффективность работы регулятора расхода газа в обеспечении требуемого октанового числа бензогазовоздушной смеси на режимах пуска холостого хода и малых нагрузок, где детонация не грозит двигателю и предпочтительна работа на одном низкооктановом бензине, не обеспечивается вследствие воздействия управляющего разрежения из-под дроссельной заслонки смесительной камеры карбюратора, в результате которого регулятор расхода газа осуществляет подачу газа в карбюратор-смеситель и на этих режимах работы двигателя. Подача газа в систему питания на этих режимах затрудняет пуск двигателя и снижает устойчивость работы двигателя на режимах холостого хода и малых нагрузок.

Цель изобретения обеспечение бездетонационной работы двигателя на бензине с низким октановым числом и газе одновременно, а также обеспечение запуска и работы двигателя на холостом ходу и малых нагрузках только на низкооктановом бензине.

Указанная цель достигается за счет того, что система питания карбюраторного двигателя бензином и газом, состоящая из бензиновой части, содержащей бензобак и карбюратор-смеситель, с поплавковой камерой для бензина, главной дозирующей системой, системой холостого хода, обогатительной экономайзерной системой, ускорительным насосом и системой торможения подачи бензина в главную дозирующую систему путем снижения разрежения в эмульсионном колодце за счет подачи в него газа в возрастающем количестве по мере роста потребления газа двигателем, и газовой части, состоящей из баллонов с газом, испарителя для сжиженного газа или нагревателя для сжатия газа, редуктора и регулятора расхода газа, который обеспечивает поступление газа через тот же карбюратор-смеситель в цилиндры двигателя и количественную взаимосвязь поступающих в цилиндры двигателя бензина и газа в соответствии со скоростными и нагрузочными режимами работы двигателя и управляется соотношением разрежений в малом диффузоре карбюратора и в смесительной камере карбюратора, согласно изобретению имеет в обогатительной экономайзерной системе бензиновой части карбюратора запорный клапан, а управляющее регулятором расхода газа разрежение, поступающее из смесительной камеры карбюратора, передается из отверстия и соответственно штуцера, расположенных выше кромки дроссельной заслонки карбюратора при полном ее закрытии.

Запорный клапан в обогатительной экономайзерной системе включается и отключается вручную в зависимости от того, какой бензин был залит в бензобак: высокооктановый или низкооктановый. Запорный клапан позволяет отключить обогатительную экономайзерную систему карбюратора при работе двигателя на бензине с низким октановым числом и газе, что обеспечивает и при полном открытии дросселя необходимый баланс подачи газа и низкооктанового топлива, т. е. необходимое для бездетонационной работы двигателя октановое число бензогазовоздушной смеси. Расположение отверстия (и штуцера) в смесительной камере карбюратора для передачи сигнала разрежения в регулятор расхода газа выше дроссельной заслонки при полном ее закрытии на таком расстоянии от оси дроссельной заслонки, которое обеспечивает на режимах пуска и работы двигателя на холостом ходу и малых нагрузках, т.е. при мало открытой дроссельной заслонке, нахождение этого отверстия над дроссельной заслонкой, где разрежения нет или оно мало, благодаря чему на этих режимах сигнал на подачу газа из смесительной камеры в регулятор расхода газа не подается, и двигатель на этих режимах работает только на низкооктановом бензине. На тех режимах, когда необходима подача высокооктанового топлива (газа), т.е. при достаточно открытой дроссельной заслонке, это отверстие находится под дроссельной заслонкой, где разрежение велико, и оно передается в регулятор подачи газа, обеспечивая за счет подачи газа повышение октанового числа бензогазовоздушной смеси.

На чертеже изображено предлагаемое устройство питания карбюраторного двигателя бензином и газом. Оно содержит бензобак (не показан), карбюратор-смеситель 1 с поплавковой камерой 2 для бензина, поступающего по бензопроводу 3 из бензобака. Карбюратор 1 имеет малый диффузор 4 главной дозирующей системы питания бензином, каналы 5,6 и клапан 7 обогатительной экономайзерной системы карбюратора. Клапан 7 приводится в действие штоком 8, кинематически связанным с дроссельной заслонкой 9 карбюратора-смесителя 1, имеющего также диффузор 10 системы питания газом и эмульсионный колодец 11 главной дозирующей системы.

Система питания двигателя имеет также баллоны с газом 12, испаритель для сжиженного газа или нагреватель для сжатого газа 13, редуктор 14 и регулятор расхода газа 15. Штуцер 16 и магистраль 17 служат для подачи управляющего импульса разрежения из малого диффузора 4 главной дозирующей системы карбюратора к регулятору расхода газа 15. Второй управляющий импульс к регулятору расхода газа 15 подается из смесительной камеры карбюратора 1 через штуцер 18 и магистраль 19. Магистраль 20 служит для подачи газа из редуктора 14 в регулятор расхода газа 15. Штуцер 21 и магистраль 22 служат для подачи газа из регулятора подачи газа 15 в штуцер 23 и далее в диффузор 10 системы питания газом. Штуцер 24 и магистраль 25 служат для подачи газа в штуцер 26 и через него в эмульсионный колодец 11 для торможения подачи бензина в главную дозирующую систему карбюратора. Схема согласно изобретению содержит запорный клапан 27, соединяющий или разъединяющий каналы 5 и 6 экономайзерной обогатительной системы карбюратора-смесителя 1. Штуцер 18 с отверстием для подачи управляющего сигнала из смесительной камеры карбюратора 1 в регулятор расхода газа 15 расположен выше дроссельной заслонки 9 в ее закрытом состоянии. Расстояние от штуцера 18 до кромки полностью закрытой дроссельной заслонки 9 выбирается экспериментально в зависимости от конструкции двигателя и карбюратора.

Представленная система питания может работать на одном бензине с октановым числом, обеспечивающим бездетонационную работу на всех режимах, при этом с помощью запорного клапана 27 каналы 5 и 6 соединены, и на режимах полного открытия дроссельной заслонки 9 работает экономайзерная обогатительная система карбюратора-смесителя 1. Таким образом, это классическая стандартная система питания двигателя бензовоздушной смесью в случае отсутствия газа.

Система может работать и на бензине с низким октановым числом и природном газе одновременно без детонации на всех режимах при условии разъединения запорным клапаном 27 каналов 5 и 6, т.е. на режимах полного открытия дроссельной заслонки 9 экономайзерная обогатительная система с помощью запорного клапана 27 отключается. Газ из баллонов 12 поступает через испаритель (нагреватель) 13 в редуктор 14, поддерживающий заданное рабочее давление газа, и далее по магистрали 20 в регулятор расхода газа 15. Затем газ подается через штуцер 21 и магистраль 22 в штуцер 23 и в диффузор 10 системы питания газом и из него в цилиндры двигателя в соответствии со скоростным и нагрузочным режимом работы двигателя, т.е. согласно управляющим импульсам разрежения, передаваемым на регулятор расхода газа 15 по каналу 17 из малого диффузора карбюратора-смесителя 1 и по каналу 19 в случае открытия дроссельной заслонки 9 настолько, что штуцер 18 выхода сигнала разрежения из смесительной камеры карбюратора 1 находится под дроссельной заслонкой. Одновременно через карбюратор-смеситель 1 в цилиндры двигателя подается низкооктановый бензин, количество которого регулируется дополнительной подачей газа из регулятора 15 через жиклер 24, магистраль 25, жиклер 26 в эмульсионный колодец 11 главной дозирующей системы, т.е. путем снижения разрежения в эмульсионном колодце 11. Таким образом осуществляется пневматическое торможение подачи бензина через главную дозирующую систему карбюратора-смесителя 1, причем чем больше подается газа в колодец 11, тем меньше в нем разрежение и тем меньше подача бензина в цилиндры двигателя, а октановое число бензовоздушной смеси выше.

При запуске двигателя, работе на холостом ходу или малых нагрузках, т.е. в тех случаях, когда отверстие в смесительной камере, соединяемое штуцером 18 и магистралью 19 с регулятором расхода газа 15, находится выше кромки дроссельной заслонки 9, так как она на этих режимах открыта на небольшой угол, управляющий импульс разрежения по магистрали 19 не передается, а управляющий импульс разрежения из малого диффузора 4, передаваемый по магистрали 17 к регулятору расхода газа 15, слаб для осуществления подачи газа через жиклеры 21 и 24 по магистралям 22 и 25 к карбюратору-смесителю 1, т.е. подача газа в диффузор 10 питания газом отсутствует и не работает система торможения подачи бензина. В цилиндры двигателя поступает только бензовоздушная смесь, что облегчает запуск двигателя и его работу на холостом ходу или малых нагрузках.

Использование: двигателестроение, в частности системы питания карбюраторных двигателей внутреннего сгорания. Сущность изобретения: система питания карбюраторного двигателя внутреннего сгорания включает бензиновую часть, которая состоит из бензобака, карбюратора-смесителя с поплавковой камерой для бензина, главной дозирующей системы, системы холостого хода, обогатительной и экономайзерной системы, ускорительного насоса и системы торможения подачи бензина в главную дозирующую систему. Газовая часть состоит из баллонов с газом, испарителя для сжиженного газа или нагревателя (для сжатого газа редуктора того же карбюратора-смесителя и регулятора расхода газа). Обогатительная экономайзерная система карбюратора имеет запорный клапан, включающийся и выключающийся вручную в зависимости от октанового числа используемого бензина, а управляющее расходом газа разряжение, поступающее из смесительной камеры карбюратора, передается из отверстия, расположенного выше кромки дроссельной заслонки карбюратора при полном ее закрытии. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Система питания карбюраторного двигателя бензином и газом, состоящая из бензиновой части, содержащей бензобак и карбюратор-смеситель с поплавковой камерой для бензина, главной дозирующей системой, системой холостого хода, обогатительной экономайзерной системой, ускорительным насосом и системой торможения подачи бензина в главную дозирующую систему, и газовой части, состоящей из баллонов с газом, испарителя для сжиженного газа или нагревателя для сжатого газа, редуктора и регулятора расхода газа, управляемого соотношением разрежений в малом диффузоре карбюратора и в смесительной камере карбюратора, отличающаяся тем, что обогатительная экономайзерная система карбюратора имеет запорный клапан, включающийся и отключающийся вручную в зависимости от октанового числа используемого бензина. 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что управляющее регулятором расхода газа разрежение, поступающее из смесительной камеры карбюратора, передается из отверстия, расположенного выше кромки дроссельной заслонки карбюратора при полном ее закрытии.