УНИВЕРСАЛЬНАЯ СИСТЕМА ПИТАНИЯ ДЛЯ ГАЗОВОГО ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 1997 года по МПК F02M21/00 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к универсальным системам питания для газового двигателя внутреннего сгорания.

Известна система питания газового двигателя внутреннего сгорания, содержащая источник газового топлива с заправочным и расходным устройствами, двухступенчатый газовый редуктор низкого давления, одноступенчатый газовый редуктор высокого давления с запорным элементом и его приводом, бензиновый бак, бензонасос и карбюратор-смеситель с газосмесительным устройством, связанным через регулятор подачи газа и электромагнитный газовый клапан с редуктором высокого давления [1]
Указанная система питания не обеспечивает одновременную работу двигателя внутреннего сгорания на бензине и газовом топливе, повышающем октановое число газобензиновых смесей.

Наиболее близким техническим решением является система питания для газового двигателя внутреннего сгорания, содержащая источник газового топлива с заправочным и расходным устройствами, одноступенчатый редуктор высокого давления с седлом и запорным элементом с приводом в виде мембраны, двухступенчатый редуктор низкого давления с входной и промежуточной полостями, бензиновый бак, бензиновый насос и карбюратор-смеситель с газосмесительным устройством, экономайзер и приводом и регулировочную иглу [2]
Недостатком этой системы является сложность конструктивного выполнения, повышенная металлоемкость и низкая надежность работы, сопровождающиеся низкой экономичностью и повышенной токсичностью отработавших газов.

Задачей изобретения является улучшение эксплуатационных качеств системы питания для газового двигателя внутреннего сгорания.

Поставленная задача решается с помощью конструктивных элементов, указанных ниже.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема универсальной системы питания для газового двигателя внутреннего сгорания; на фиг. 2 конструкция клапана-распределителя универсальной системы питания; на фиг. 3 схема конструктивного исполнения датчика режимов работы универсальной системы питания.

Универсальная система питания (фиг. 1) содержит двухступенчатый газовый редуктор 1, снабженный магистральным электромагнитным клапаном 2 с фильтром и электромагнитным газовым клапаном 3, клапан-распределитель 4 газа, сообщенный с газовым редуктором 1, и датчик 5 режимов работы.

Карбюратор-смеситель 6 снабжен газовым смесителем 7, сообщенным через распределитель 8 с главным воздушным каналом 9 и через трубопровод 10 подачи топливного газа с клапаном-распределителем 4 газа, штуцером 11 отбора управляющего сигнала, сообщенным через трубопровод 12 и штуцером 13 с клапаном-распределителем 4 газа, и воздушными жиклерами 14 главной дозирующей системы.

Дополнительные воздушные жиклеры 15 сообщены через трубопровод 16 с воздушными клапанами 17 клапана-распределителя 4, установленного в основной газоподающий канал 18 между карбюратором-смесителем 6 и газовым редуктором 1.

В электрическую цепь управления канала-распределителя 4 включен датчик 5 режимов работы, имеющей двухпараметровую связь с двигателем и реле PI 19 с контактами IKPI 20 (нормально замкнутые) блокировки датчика 5 режимов работы.

Поплавковая камера 21 через магистральный электромагнитный бензиновый клапан 22 сообщена с бензиновым баком и через электрическую цепь 23 сообщена с переключателем вида 24 топлива.

Дроссельная заслонка 25 через тягу 26, рычаг 27 и привод 28 кинематически связана с датчиком 5 режимов работы.

Электронный блок 29 сообщен электрической цепью 30 с выключателем (концевым) 31 датчика 5 режимов работы, сообщенного через канал 32 со штуцером 33, выходящим в задроссельное пространство 34.

Клапан-распределитель (фиг. 2) снабжен электромагнитным приводом 35 и двумя полостями 36 и 37 соответственно газовой и воздушной, разделенными мембраной 38. Газовая полость 36 клапана-распределителя 4 содержит входной и выходной патрубки 39 и 40 соответственно, разделенные между собой при помощи клапана 41.

Воздушная полость 37 содержит три воздушных клапана 42 и 43 с одним общим запорным клапаном 44, соединенным через шток 45 с электромагнитным приводом 35. Причем воздушный клапан 42 через штуцер 13 и трубопровод 12 сообщен со штуцером 11 отбора управляющего сигнала. Два клапана 43 через штуцера 17 и трубопроводы 16 сообщены с дополнительными воздушными жиклерами 15.

Датчик режимов работы (фиг. 3) содержит корпус 46 с регулировочной втулкой 47, крышку 48 и кольцевой выключатель 31, установленные в резьбовой муфте 49, позволяющей изменять первоначальное положение выключателя 31 относительно штока 50, подвижную втулку 51 и подвижный стакан 52, скрепленные при помощи винта 53.

Вакуумная полость 54 с одной стороны ограничена рабочей мембраной 55, в центральной части которой закреплен шток 50, упирающийся в концевой выключатель 31. С другой стороны вакуумная полость 54 ограничена мембраной корректировки 56, в центральной части которой закреплен тросик 57 привода датчика, кинематически связанного с дроссельной заслонкой 25. Между мембранами 55 и 56 в вакуумной полости 54, сообщенной при помощи штуцера 58 с заддроссельным пространством 34, установлена рабочая пружина 59. Мембрана 56 поджата в сторону вакуумной камеры 54 при помощи вспомогательной пружины 60, размещенной в атмосферной полости 61.

Датчик режимов имеет три положения элементов регулировки начала срабатывания выключателя. На тросике 57 для этого установлена регулировочная втулка 47, изменяющая начальное положение мембраны 56 корректировки. Подвижная втулка 51 и подвижной стакан 52 позволяет иметь длину вакуумной камеры 54 и, соответственно, предварительное натяжение пружины 59. Резьбовая муфта 49 позволяет изменять первоначальное положение выключателя.

Универсальная система питания работает следующим образом.

При положении переключателя 24 вида топлива в нейтральном положении магистральный газовый 2 и магистральный бензиновый 22 клапаны закрыты и в двигатель топливо не поступает.

При включении переключателя вида топлива в положение "Бензин" открывается магистральный бензиновый клапан 22, а магистральный газовый клапан 2 остается закрытым. При этом клапан-распределитель 4 находится в выключенном состоянии, при котором газовый канал 16 и воздушные жиклеры 17 дополнительных воздушных жиклеров находятся в перекрытом состоянии. В двигатель при этом подается только жидкое топливо во всех режимах работы.

При включении переключателя вида топлива в положение "газ+бензин" система питания переходит на режим дискретного замещения бензина. При этом магистральный бензиновый клапан 22 остается открытым. Контакты 20 реле P1 и контакты 31 концевого выключателя датчика режимов работы остаются разомкнутыми. Магистральный газовый клапан 2 открывается, а клапан 3 газового редуктора 1 и клапан-распределитель 4 находится в выключенном состоянии до тех пор, пока двигатель работает на режимах частичных нагрузок. При этом в систему питания подается только жидкое топливо (низкооктановое).

На режимах высоких и полных нагрузок величина разрежения в задроссельном пространстве уменьшается. Одновременно с этим уменьшается величина разрежения в вакуумной полости 54 датчика режимов работы, в результате чего под действием усилия пружины 59 происходит замыкание контактов концевого выключателя 31. Через замкнутые контакты 31 электрический сигнал от блока управления 29 поступает на электромагнитный привод 35 клапана-распределителя 4 и открывает его. Топливный газ по каналу 18 и трубопроводу 10 поступает в газовый смеситель 7 и далее в цилиндры двигателя. Одновременно с этим в эмульсионные колодцы карбюратора-смесителя поступает через дополнительные воздушные жиклеры 15 воздух, прекращая подачу жидкого топлива. При уменьшении нагрузки двигателя происходит размыкание контактов датчика режимов работы и система питания переходит на подачу низкооктанового жидкого топлива. Подача газового топлива прекращается.

При включении переключателя 24 вида топлива в положение "Газ" магистральный бензиновый клапан 22 закрывается, контакты 20 реле PI 19 замыкается, исключая из работы датчик 5 режимов работы. При этом магистральный газовый клапан 2, клапан 3 редуктора и клапан-распределитель остаются включенными (открытыми) и двигатель работает только на газовом топливе.

Такое конструктивное выполнение системы питания обеспечивает высокие эксплуатационные показатели двигателя при работе на низкооктановом топливе с присадкой высокооктанового газа.

Использование: универсальные системы питания для газового двигателя внутреннего сгорания. Сущность изобретения: универсальная система питания содержит двухступенчатый газовый редуктор 1, снабженный магистральным электромагнитным газовым клапаном 2 и электромагнитным газовым клапаном 3, клапан-распределитель 4 газа, сообщенный с газовым редуктором 1, и датчик 5 режимов работы. Карбюратор-смеситель 6 снабжен газовым смесителем 7, сообщенным через распылитель 8 с главным воздушным каналом 9 и через трубопровод 10 подачи топливного газа с клапаном-распределителем 4, штуцер 11 отбора управляющего сигнала, сообщенный через трубопровод 12 и штуцер 13 с клапаном-распределителем 4 газа, и воздушными жиклерами 14 главной дозирующей системы. 3 ил.

Универсальная система питания для газового двигателя внутреннего сгорания, содержащая источник газового топлива с заправочным и расходным устройствами, одноступенчатый редуктор высокого давления с седлом и запорным элементом с приводом в виде мембраны, двухступенчатый редуктор низкого давления с входной, выходной и промежуточной полостями, бензиновый бак, бензиновый насос и карбюратор-смеситель с газосмесительным устройством, экономайзер с приводом и регулировочной иглой, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена датчиком режимов работы, клапаном-распределителем газа и электронным блоком управления, карбюратор-смеситель дополнительно снабжен дополнительными воздушными жиклерами, размещенными в эмульсионных колодцах главной дозирующей системы, датчик режимов содержит корпус с регулировочной втулкой, крышку с концевым выключателем, подвижную втулку и подвижный стакан, рабочую и корректирующую мембраны, размещенные с образованием вакуумной полости, сообщенной с задроссельным пространством, и атмосферную полость, размещенную между корпусом и корректирующей мембраной, клапан-распределитель снабжен корпусом и мембраной, размещенной с образованием газовой и воздушной полостей, входным и выходным патрубками, разделенными между собой при помощи клапана с электромагнитным приводом, электронный блок управления, связанный электрической цепью с концевым выключателем и приводом магистрального газового и бензинового клапанов, причем датчик режимов кинематически связан с дроссельной заслонкой через механизм привода.