СИСТЕМА ПИТАНИЯ ГАЗОВОГО ДВИГАТЕЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2005 года по МПК F02M21/00 B60H1/32 

Изобретение относится к энергетическим установкам транспортных средств, в частности к двигателям внутреннего сгорания, использующим в качестве топлива сжатый или сжиженный газ.

Известна система питания газового двигателя транспортного средства, включающая соединенные с редуктором-испарителем контур подачи газа и контур циркуляции охлаждающей жидкости (см. Анохин В.И. Отечественные автомобили. М.: Машиностроение, 1977, с.199-214).

Недостатком известной системы является отсутствие климатического устройства для утилизации тепла охлаждающей жидкости, обеспечивающего повышение комфорта в салоне транспортного средства.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому техническому решению является система питания газового двигателя, включающая соединенные с редуктором-испарителем контур подачи газа и контур циркуляции охлаждающей жидкости с климатическим устройством (см. Злотницкий В.А. Экономный автомобиль на газовом топливе. М.: Русь Авто книга, 2001, с.5-7).

Устройство-прототип по сравнению с устройством-аналогом позволяет частично утилизировать теплоту охлаждающей жидкости, прокачивая горячий теплоноситель через климатическое устройство, которое подает теплый воздух в салон транспортного средства и тем самым обеспечивает повышение комфорта в зимний период.

Недостатком этой системы является то, что она позволяет только повысить температуру в салоне транспортного средства, то есть улучшить комфорт лишь в зимний период.

В основу изобретения поставлена задача создания такой системы питания газового двигателя транспортного средства, которая бы обеспечивала более комфортные климатические условия в салоне в любое время года, за счет обогрева салона в зимний период и снижения температуры в нем в летний период эксплуатации транспортного средства.

Поставленная задача решается тем, что в известной системе питания газового двигателя транспортного средства, включающей соединенные с редуктором-испарителем контур подачи газа и контур циркуляции охлаждающей жидкости, снабженный насосом и климатическим усройством, согласно изобретению в контур циркуляции охлаждающей жидкости через запорную арматуру встроены дополнительный насос и дополнительный редуктор-испаритель, при этом последний соединен с контуром подачи газа и с основным редуктором-испарителем.

Дополнительный редуктор-испаритель может быть выполнен в виде термоизолированного одноступенчатого мембранного редуктора, снабженного упором для регулирования положения мембраны.

Установка в контуре циркуляции охлаждающей жидкости дополнительного насоса и дополнительного редуктора-испарителя через запорную арматуру позволяет в летний период разделить этот контур на два отдельных контура циркуляции ("холодный" и "горячий"). По "горячему" контуру охлаждающая жидкость от двигателя транспортного средства проходит через основной редуктор-испаритель и направляется в радиатор автомобиля. При этом циркуляция в "горячем" контуре обеспечивается насосом контура циркуляции жидкости, охлаждающей двигатель транспортного средства. В "холодном" контуре, отделенном от "горячего" запорной арматурой, охлаждающая жидкость прокачивается с помощью дополнительного насоса через дополнительный редуктор-испаритель и климатическое устройство, В дополнительном редукторе-испарителе жидкость интенсивно охлаждается за счет испарения сжатого либо сжиженного газа и в охлажденном виде проходит через климатическое устройство, которое подает в салон холодный воздух, обеспечивая в летний период комфорт пассажирам.

Для повышения интенсивности охлаждения жидкости, подаваемой в климатическое устройство в летний период, дополнительный редуктор-испаритель выполнен термоизолированным, а для упрощения его переналадки с летнего на зимний периоды и для повышения интенсивности нагрева жидкости в зимний период дополнительный редуктор выполнен в виде одноступенчатого мембранного редуктора и снабжен упором для регулирования положения мембраны.

На фиг.1 изображена схема системы питания газового двигателя транспортного средства, на фиг.2 - общий вид дополнительного редуктора-испарителя.

Система питания газового двигателя транспортного средства включает соединенные с редуктором-испарителем 1 контур 2 подачи газа из газового баллона (не показан) и контур 3 циркуляции охлаждающей жидкости. Жидкость, охлаждающая двигатель транспортного средства (не показан), прокачивается в контуре 3 посредством насоса 4. В контуре 3 циркуляции охлаждающей жидкости через запорные арматурные элементы 5 и 6 установлены климатическое устройство 7, дополнительный насос 8 и дополнительный редуктор-испаритель 9, который посредством контура 2 подачи газа соединен с редуктором-испарителем 1. При этом дополнительный редуктор-испаритель 9 снабжен термоизолирующей защитой 10 и выполнен в виде одноступенчатого редуктора с подпружиненной при помощи пружины 11 мембраной 12. Мембрана 12 через шток 13 и шарниры 14 и 15 кинематически связана с рычагом 16, на конце которого установлен запорный клапан 17. Мембрана 12 через пружину 11 соединена с упором для регулирования положения мембраны, выполненным в виде регулировочного винта 18, и делит полость дополнительного редуктора-испарителя 9 на две части: домембранную полость 19 и замембранную полость 20. Замембранная полость 20 сообщается с атмосферой посредством отверстия 21.

Устройство работает следующим образом.

В зимний период запорные арматурные элементы 5 и 6 устанавливают в положение "открыто". Регулировочным винтом 18 через пружину 11 отжимают мембрану 12 в крайнее верхнее положение. При этом в результате перемещения штока 13, связанного посредством шарниров 14 и 15 с рычагом 16, полностью открывается запорный клапан 17. Поступающий под высоким давлением из баллона по контуру 2 газ проходит через домембранную полость 19 дополнительного редуктора-испарителя 9 без снижения давления в редуктор-испаритель 1, где его давление понижается до требуемого для питания двигателя значения. Охлаждающая жидкость, прокачиваемая с помощью насоса 4, подается в двигатель транспортного средства, где нагревается, а затем по контуру 3 в горячем состоянии поступает в климатическое устройство 7, которое отдает тепло в салон, что обеспечивает повышение комфорта пассажиров в зимний период.

В летний период запорные арматурные элементы 5 и 6 устанавливают в положение "закрыто". Регулировочным винтом 18 отпускают мембрану 12 в нижнее положение. При этом запорный клапан 17 перекрывает контур 2 подачи газа, а воздух, находящийся в замембранной полости 20, стравливается в атмосферу через отверстие 21. При подаче газа из баллона под высоким давлением клапан 17 открывается и пропускает порцию газа в домембранную полость 19 дополнительного редуктора-испарителя 9, где сжатый газ расширяется (а сжиженный - переходит из жидкого состояния в газообразное), отбирая тепло от теплоносителя, циркулирующего по контуру 3. Когда давление газа в домембранной полости 19 дополнительного редуктора-испарителя 9 выравнивается с давлением, создаваемым пружиной 11, клапан 17 закрывается. Из дополнительного редуктора-испарителя 9 газ поступает в редуктор-испаритель 1, где его давление окончательно понижается до требуемого для питания двигателя значения. После использования части газа на работу двигателя давление в домембранной полости 19 снижается, клапан 17 открывается и пропускает в полость очередную порцию сжатого (или сжиженного) газа, который, расширяясь (испаряясь), опять охлаждает теплоноситель в контуре 3. При установке арматурных элементов 5 и 6 в положение "закрыто" (в летний период) часть охлаждающей жидкости посредством насоса 4 прокачивается от двигателя транспортного средства через редуктор-испаритель 1 в контур циркуляции охлаждающей жидкости, а часть - от дополнительного насоса 8 через дополнительный редуктор-испаритель 9 к климатическому устройству 7. Теплоноситель, прокачиваемый дополнительным насосом 8 через дополнительный редуктор-испаритель 9 с термоизолирующей защитой 10, подвергается интенсивному охлаждению и посредством климатического устройства 7 подает в салон холодный воздух, что повышает комфорт пассажиров в летний период.

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к двигателям внутреннего сгорания, использующим в качестве топлива сжатый или сжиженный газ. Изобретение позволяет создать такую систему питания двигателя транспортного средства, которая бы обеспечивала более комфортные климатические условия в салоне в любое время года, за счет обогрева салона в зимний период и снижения температуры в нем в летний период эксплуатации транспортного средства. Система питания газового двигателя транспортного средства включает соединенные с редуктором-испарителем контур подачи газа и контур циркуляции охлаждающей жидкости с климатическим устройством. В контур циркуляции охлаждающей жидкости через запорную арматуру встроены дополнительный насос и дополнительный редуктор-испаритель, соединенный с контуром подачи газа и с основным редуктором-испарителем. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Система питания газового двигателя транспортного средства, включающая соединенные с редуктором-испарителем контур подачи газа и контур циркуляции охлаждающей жидкости с климатическим устройством, отличающаяся тем, что в контур циркуляции охлаждающей жидкости через запорную арматуру встроены дополнительный насос и дополнительный редуктор-испаритель, при этом последний соединен с контуром подачи газа и с основным редуктором-испарителем.2. Система по п.1, отличающаяся тем, что дополнительный редуктор-испаритель выполнен в виде термоизолированного одноступенчатого мембранного редуктора, снабженного упором для регулирования положения мембраны.