Система подачи топлива к двигателю внутреннего сгорания газомоторного транспортного средства Российский патент 2024 года по МПК F02M21/02 F02D19/06 

Изобретение относится к области эксплуатации системы подачи топлива к двигателю внутреннего сгорания газомоторного транспортного средства, работающего на компримированном природном газе (далее - КПГ) и сжиженном природном газе (далее - СПГ).

Известно устройство подачи газообразного топлива к двигателю внутреннего сгорания автомобиля, содержащее газовый баллон, соединенный трубопроводом с редуктором, штуцер, установленный на газовом баллоне и соединяющий трубопровод с баллоном, снабженный электромагнитным клапаном топлива, установленным на трубопроводе и электрически связанным с термодатчиком, установленным на двигателе, дополнительными трубопроводом и штуцером, соединяющим газовый баллон с электромагнитным клапаном топлива при этом дополнительный штуцер установлен в верхней части газового баллона (Пат.2325546 Российская Федерация, МПК F02M 21/02. Устройство подачи газообразного топлива к двигателю внутреннего сгорания автомобиля / Щербатюк А.П., Оглы З.П. - №2006117594/06; заявл. 10.12.2007; опубл. 27.05.2008; Бюл. №15).

Недостатком данной конструкции являются: механическая уязвимость трубопроводов, не подкрепленных запорными вентилями на штуцерах при пробое трубопровода, а также сама конструкция усложняет безопасную установку и эксплуатацию баллона в салоне легкового автомобиля, затрудняя выявление мест утечки газа после установки баллона.

Известно устройство - ленточный электрический подогреватель охлаждающей жидкости, снабженный двумя ленточными, кольцевыми нагревательными элементами, коаксиально размещенными в средней части корпуса подогревателя, в крышке подогревателя размещена камера закручивания, сообщающаяся с полостью корпуса через периферийные отверстия (Пат. 2231677 Российская Федерация, МПК F02M 17/06. Ленточный электрический подогреватель охлаждающей жидкости / Робустов В.В., Фомин С.Г., Шарапов В.К. - №2002124117/06; заявл. 10.09.2002; опубл. 27.06.2004).

Недостатком данного устройства является необходимость встраивания устройства в систему охлаждения двигателя, большое количество задействованных узлов и деталей, высокая трудоемкость замены и себестоимость, невозможность его применения в качестве электроподогревающего устройства газового топливного баллона автомобилей с газобаллонным оборудованием вследствие конструкционных особенностей.

Известно ленточное электроподогревающее устройство газового топливного баллона автомобилей с газобаллонным оборудованием, способное осуществить оптимизацию внутренней температуры газового топливного баллона в целях компенсации увеличения объема газа при использовании в условиях низких температур и больших температурных перепадов окружающей среды, которое принято за прототип (Пат. 173108 Российская Федерация, МПК F02M 31/125, МПК F02M 21/06. Ленточное электроподогревающее устройство газового топливного баллона автомобилей с газобаллонным оборудованием / Кузнецов Е.Е., Щитов С.В., Ушаков P.M., Гончарук А.И., Ковалевский В.Н., - №2016149635; заявл. 16.12.2016; опубл. 11.08.2017).

Недостатком данного устройства является большое количество задействованных узлов и деталей, высокая трудоемкость замены и невозможность автоматизированного контроля устройства.

Задачей изобретения является недопущение попадания жидкой фракции СПГ в двигатель автомобиля и обмерзания элементов газобаллонного оборудования (далее - ГБО) при недостаточной температуре охлаждающей жидкости в теплообменнике СПГ.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение уровня безопасности и долговечности эксплуатации топливной системы автомобилей с ГБО в условиях низкой температуры окружающей среды.

Поставленный результат достигается за счет монтажа контроллера с собственным программным обеспечением, посредством которого происходит автоматизированное управление клапанами подачи КПГ и СПГ, при этом переключение вида топлива осуществляется при достижении температуры теплообменника СПГ и температуры газа порога переключения КПГ/СПГ

Сущность изобретения заключается в следующем.

Предлагаемая схема подключения (фиг.) содержит двигатель 1, форсунки 2, кнопку переключения КПГ-СПГ 3, контроллер 4, редуктор КПГ 5, клапан подачи КПГ 6, баллон КПГ 7, датчик температуры редуктора 8, редуктор СПГ 9, датчик температуры теплообменника СПГ 10, теплообменник СПГ 11, клапан подачи СПГ 12, баллон СПГ 13.

При включении кнопки переключения КПГ-СПГ 3 и наличии оборотов двигателя на входе контроллера 4, включается режим контроля температуры охлаждающей жидкости в теплообменнике СПГ (световая индикация встроенным в кнопку переключения КПГ-СПГ светодиодом с периодом - 1 раз в секунду).

Данные температуры теплообменника СПГ 11 сравниваются с заданными в контроллере 4 и при достижении порога переключения (+40°С) происходит отключающее напряжение клапанов подачи КПГ 6, при этом подается напряжение на клапан подачи СПГ 12 (встроенный в кнопку переключения КПГ-СПГ светодиод перестает мерцать и переключается на постоянный режим работы, дополнительно прозвучит короткий звуковой сигнал, встроенным в контроллер зуммером).

Переключение на КПГ происходит при выключении кнопки переключения КПГ-СПГ 3, либо в автоматическом режиме при снижении температуры газа до установленной в настройках (0°С).

Контроллер имеет функцию самодиагностики датчик температуры редуктора 8, датчик температуры теплообменника СПГ 10. При возникновении неисправностей электрической цепи датчика температуры теплообменника 10 или датчика температуры редуктора 8 произойдет переключение топлива на КПГ, одновременно с этим кнопка переключения КПГ-СПГ 3 начинает мерцать, выводя код неисправности, для датчика температуры теплообменника СПГ 10 - три вспышки, для датчика температуры редуктора 8 - пять вспышек (световая индикация дублируется звуковым сигналом).

При возникновении неисправностей одновременно двух датчиков 8 и 10, приоритет индикации будет иметь датчик температуры редуктора 8. В контроллере 4 предусмотрена система защиты: защита от переполюсовки, защита от обрыва и короткого замыкания датчика температуры редуктора 8. В случае неисправности контроллера 4 автомобиль продолжит работать на КПГ.

Изобретение может найти широкое применение в ООО «Газпром трансгаз Уфа» при эксплуатации автомобильного транспорта, работающего на компримированном природном газе.

Изобретение относится к системам подачи топлива к двигателю внутреннего сгорания газомоторного транспортного средства, работающего на компримированном природном газе (далее - КПГ) и сжиженном природном газе (далее - СПГ). Технический результат - повышение уровня безопасности и долговечности эксплуатации топливной системы автомобилей с ГБО в условиях низкой температуры окружающей среды. Предложена система подачи топлива к двигателю внутреннего сгорания 1 газомоторного транспортного средства, содержащая контроллер 4 с собственным программным обеспечением, кнопку 3 переключения КПГ-СПГ, баллон 7 КПГ, клапан 6 подачи КПГ, клапан 12 подачи СПГ, датчик 8 температуры редуктора, редуктор 9 СПГ, датчик 10 температуры теплообменника СПГ, теплообменник 11 СПГ, баллон 13 СПГ. Процесс контроля температуры газа в теплообменнике 11 СПГ и управление переключением вида топлива осуществляется в автоматическом режиме за счет контроллера 4, посредством которого происходит автоматизированное управление клапанами 6, 12 подачи КПГ и СПГ, при этом переключение вида топлива осуществляется при достижении температуры теплообменника СПГ и температуры газа порога переключения КПГ/СПГ. 1 ил.

Система подачи топлива к двигателю внутреннего сгорания газомоторного транспортного средства, содержащая контроллер с собственным программным обеспечением, баллон компримированного природного газа (КПГ), баллон сжиженного природного газа (СПГ), кнопку переключения КПГ-СПГ, клапан подачи КПГ, клапан подачи СПГ, датчик температуры редуктора, редуктор СПГ, датчик температуры теплообменника СПГ, теплообменник СПГ, отличающаяся тем, что процесс контроля температуры газа в теплообменнике СПГ и управление переключением вида топлива осуществляется в автоматическом режиме за счет контроллера, посредством которого происходит автоматизированное управление клапанами подачи КПГ и СПГ, при этом переключение вида топлива осуществляется при достижении температуры теплообменника СПГ и температуры газа порога переключения КПГ/СПГ.