УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ ТОПЛИВА В ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 2001 года по МПК F02M53/02 

Изобретение применяется в двигателестроении для подачи жидкого топлива в испаренном виде в двигатель внутреннего сгорания (ДВС). Часть устройства может быть применена для подачи газообразного топлива в ДВС.

Известен ДВС [1] , где топливо с помощью топливного насоса-регулятора подается в испаритель, а затем в газообразном виде через форсунку и электромагнитный клапан в рабочий цилиндр. Управление подачей топлива производится по оборотам двигателя и положению дроссельной заслонки.

К недостаткам изобретения относится то, что использованные технические решения не могут быть применены в существующих двигателях без значительного изменения их конструкции.

Кроме того, схема регулирования подачи топлива не позволяет учесть изменения плотности воздуха при изменении его температуры и давления; режим торможения двигателем, что не позволяет добиться оптимального соотношения подачи воздуха и топлива.

Сущность изобретения - в создании оборудования позволяющего подавать в двигатель жидкое топливо в газообразном виде без существенного изменения конструкции двигателя, что позволяет осуществить смесеобразование на молекулярном уровне, снизить расход топлива и токсичность выхлопных газов.

Поставленная задача решается путем испарения топлива и регулирования его подачи электромагнитным клапаном по сигналам датчика расхода воздуха, установленного в впускном тракте двигателя, усиленным и преобразованным электронным устройством.

Устройство поясняется чертежами, где на фиг. 1 показана схема подачи топлива в смеситель; на фиг. 2 - схема дополнительного оборудования для подачи топлива в цилиндры.

Устройство (фиг. 1) состоит из бензобака (1), бензонасоса (2), электромагнитных запорных клапанов (ЭМЗК - 3, 5), карбюратора (4), подкачивающего насоса (6), датчика-турбинки расхода воздуха (7), электронного устройства (8), электромагнитного клапана (9), испарителя (10), смесителя (11).

Подкачивающий насос (6) электрический или механический с регулируемым клапаном постоянного давления - предназначен для подачи жидкого топлива под постоянным давлением к электромагнитному клапану.

Датчик-турбинка расхода воздуха (7) установлен в впускном тракте двигателя. Выполнен в виде трубы, в которой вращается турбинка. На турбинке закреплены один или несколько равноудаленных от центра и друг от друга магнитов. При вращении турбинки и прохождении магнитов возле неподвижной стойки, на которой закреплены геркон или электромагнитная головка вырабатывается сигнал, который поступает в электронное устройство.

Электронное устройство (8) усиливает и преобразует сигнал датчика-турбинки в прямоугольный импульс заданной длительности и выдает его на электромагнитный клапан.

Электромагнитный клапан (9) открывает доступ топлива в испаритель на время длительности импульса.

Испаритель (10) выполнен в виде трубчатой спирали и установлен в выхлопной трубе.

Смеситель (11) выполнен в виде проставки между карбюратором и впускным коллектором и представляет из себя кольцевой диффузор.

Датчик (фиг. 2) положения коленвала (12) - прямой или косвенный, - выдает сигнал через электронное устройство на открытие электромагнитного клапана-форсунки в такте впуска.

Электромагнитный клапан-форсунка (13) устанавливается на впускном канале каждого цилиндра вблизи головки блока цилиндров или в головке блока цилиндров для каждого цилиндра и открывает доступ газообразного топлива в такте впуска в каждый цилиндр на постоянное время, определяемое длительностью импульса электронного устройства.

Запуск и прогрев двигателя производится обычным порядком (фиг. 1).

Топливо из бака (1) с помощью бензонасоса (2) через открытый ЭМЗК (3) подается в карбюратор (4) и затем в двигатель.

После прогрева двигателя включается ЭМЗК (3) подача топлива в карбюратор (4) прекращается. По окончании выработки топлива из карбюратора включается ЭМЗК (5), подкачивающий насос (6), электронное устройство (8). Датчик-турбинка (7) подает сигнал на электронное устройство (8), усиленный и преобразованный сигнал подается на электромагнитный клапан (9), который открывает доступ топлива в испаритель (10) с частотой, пропорциональной скорости вращения турбинки. Газообразное топливо после испарителя (10) поступает в смеситель (11), где смешивается с воздухом, проходящим через карбюратор и поступает в рабочие цилиндры.

При открытии дроссельной заслонки или увеличении плотности воздуха как функции уменьшения температуры или роста давления воздуха, скорость вращения турбинки датчика расхода воздуха возрастает, увеличивается частота открытия электромагнитного клапана, увеличивается количество топлива, попадающего в двигатель, увеличиваются обороты двигателя. Соотношение между количеством воздуха подающимся в двигатель и количеством топлива остается неизменным.

Достижение оптимального состава смеси осуществляется корректировкой длительности импульса, выдаваемого электронным устройством на электромагнитный клапан.

Электромагнитный клапан (9) может быть установлен после испарителя (10). Порядок работы устройства при этом не изменяется. При повышении давления в испарителе излишнее давление стравливается через клапан постоянного давления подкачивающего насоса (6).

Устройство может быть применимо и для подачи сжатого и сжиженного газа в двигатель при использовании типовых схем газовых систем по редуктор низкого давления включительно. После редуктора низкого давления газ подводится к электромагнитному клапану (9). Порядок работы устройства при этом не изменяется.

Газообразное топливо может подаваться и непосредственно в цилиндры (фиг. 2). После испарителя (10) газообразное топливо подходит к электромагнитному клапану-форсунке (13). По сигналу датчика положения коленвала (12) электронное устройство (8) выдает импульс постоянной длительности на открытие электромагнитного клапана-форсунки (13) того цилиндра, в котором происходит такт впуска. Электромагнитный клапан-форсунка (13) открывает доступ газообразного топлива к цилиндру на время подачи импульса.

При открытии дроссельной заслонки скорость вращения турбинки (7) датчика расхода воздуха увеличивается, увеличивается частота срабатывания электромагнитного клапана (9), увеличивается количество топлива поступающего в испаритель (10), давление газообразного топлива в испарителе возрастает, увеличивается перепад давления на электромагнитном клапане-форсунке, а следовательно, и количество топлива, подаваемого в цилиндр. Обороты двигателя увеличиваются, соотношение между подачей воздуха и топлива не изменяется.

Источники информации
Патент RU N 2015407, кл. 5 А 02 М 53/02.

Изобретение относится к двигателестроению, в частности топливной аппаратуре двигателей внутреннего сгорания, и предназначено для подачи жидкого топлива в двигатель в газообразном состоянии. Изобретение позволяет за счет смесеобразования на молекулярном уровне обеспечить уменьшение расхода топлива и снижение токсичности выхлопных газов. Устройство содержит топливный бак, электромагнитный запорный клапан, подкачивающий насос с клапаном постоянного давления, электронное устройство, электромагнитный клапан, испаритель, смеситель. Регулирование подачи жидкого топлива в двигатель осуществляется электромагнитным клапаном по сигналам датчика-турбинки расхода воздуха, установленного в впускном тракте двигателя, усиленным и преобразованным электронным устройством с последующим испарением топлива в испарителе и подачей газообразного топлива в смеситель. Электромагнитный клапан может быть установлен после испарителя и регулировать подачу топлива в смеситель в газообразном виде. После испарителя подача газообразного топлива может осуществляться электромагнитным клапаном-форсункой по сигналам датчика положения коленвала, усиленным и преобразованным электронным устройством, в тот цилиндр или в впускной канал вблизи того цилиндра, в котором начался такт впуска. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство для подачи топлива в двигатель внутреннего сгорания, включающее топливный бак, электромагнитный запорный клапан, подкачивающий насос с клапаном постоянного давления, электронное устройство, электромагнитный клапан, испаритель, смеситель, датчик-турбинку расхода воздуха, отличающееся тем, что регулирование подачи жидкого топлива в двигатель осуществляется электромагнитным клапаном по сигналам датчика-турбинки расхода воздуха, установленного в впускном тракте двигателя, усиленным и преобразованным электронным устройством, с последующим испарением топлива в испарителе и подачей газообразного топлива в смеситель. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что электромагнитный клапан установлен после испарителя и регулирует подачу топлива в смеситель в газообразном виде. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что после испарителя подача газообразного топлива осуществляется электромагнитным клапаном-форсункой по сигналам датчика положения коленвала, усиленным и преобразованным электронным устройством, в тот цилиндр или в впускной канал вблизи того цилиндра, в котором начался такт впуска.