Система подачи газа в форкамеру газового двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1983 года по МПК F02M21/02 

00

о со

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к системам подачи газа в форкамеру газового двигателя внутреннего сгорания. Известна система подачи газа в форкамеру газового двигателя внутреннего сгорания, содержащая клапаны, каждый из которых отделяет полость форкамеры от канала подачи газа и снабжен тарелкой, установленной в корпусе на коническом седле, и стержнем, размещенным в цилиндрической направляющей и нагруженным уравновещивающей пружиной (1. Однако впуск газа в известной системе осуществляют на всем протяжении процесса выпуска, из-за чего значительная часть топлива уносится с продуктами сгорания и продувочным воздухом. Такая подача газа приводит к нерациональным потерям топЛи-. ва при продувке цилиндров, и как следствие к ухудщению экономичности газового двигателя внутреннего сгорания. j Целью изобретения является повышение ; экономичной работы двигателя путем обеспечения ступенчатой подачи газа. Поставленная цель достига;ется тем, tjo в системе подачи газа в форкамеру газового двигателя внутреннего сгорания, содержащей клапаны, каждый из которых отделяет полость форкамеры от канала подачц газа и снчбжен тарелкой, установленной в корпусе на коническом седле, и стержнем, размещенным в цилиндрической направляющей и нагруженным уравновешивающей пружиной, стержень выполнен ступенчатым с кольцевой проточкой и снабжен соединенными через центральный канал радиальными отверстиями, расположёнными в два ряда, один из которых расположен на ступени уменьшенного диаметра и примыкает к торцу, разделяющему ступени, и второй совмещен с проточкой, а корпус выполнен ступенчатым и клапан установлен в корпусе с образованием камеры между торцами, разделяющими ступени корпуса и клапана, причем камера сообщена с каналом подачи газа, а .последний дополнительно подключен к тарелке клапан через сквозное отверстие, размещенное в направляющей с возможностью его периодического совмещения с кольцевой проточкой. В канале газа размещены регулируемые жиклеры.. На чертеже изображена система подачн газа в форкамеру газового двигагеля внутреннего сгорания, продольный разрез. Система содержит клапан 1, отделяющий полость 2 форкамеры от канала 3 подачи газа. Клапан 1 снабжен тарелкой 4, установленной в корпусе 5 на коническом седле 6, и стержнем 7, размещенным в цилиндрической направляющей 8 и нагруженным уравновешивающей пружиной 9. Стержень 7-выполнен ступенчатым с кольцевой проточкой 1Q и снабжен соединенными через центральный канал II радиальными отверстиями 12 и 13, расположенными в два ряда. Верхний ряд отверстий 12 расположен на ступени 14 уменьшенного диаметра клапана I и примыкает к торцу 15. Второй ряд отверстий 13 совмещен -с проточкой 10.I Корпус 5 выполнен ступенчатым. Клапан 1 размещен в корпусе 5 с образованием камеры 16 между торцом 17 ступени 18 корпуса 5 и торцом 15 клапана 1. Камера 16 сообщена через вертикальный канал 19 с каналом 3 подачи газа, подключенным к тарелке 4 клапана I через сквозное отверстие 20. Оно размещено в направляющей 8 с возможностью его периодического совмещения с кольцевой проточкой 10. В канале 3 подачи газа размещена игла 21 и жиклёр 22. Отверстие 20 сообщено с полостью 23 через канал 24. Запорная игла 25 и проходное отверстие 26 образуют регулиру мый жиклер .27. На конце стержня клапана 1 для крепления тарелки 28 и пружины 9 выполнена резьба под гайки 29 и Система работает следующим образом. В период впуска и продувки, как только усил1;1е от давления (Рц) в цилиндре и усилие (РСЗК ) от сжатия пружины 9, становятсяменьше усилия давления (Р) топливного газа в камере 16, т.е. Р,. + Р клапан начинает открываться. . Клапан I перемещается и кольцевая проточка 10 открывает проход в канал 24 и затем в полость 23. Топливный .газ из газовой магистрали под давлелием 3-6 нтс/см по каналу 3 через регулируемый жиклер 27 и канал 24 поступает в полость 23 под давлением, определяемым проходным сечением регулируемого жиклера 27 и положением запорной иглы 25. Давление, при котором происходит качало открытия клапана и впуск топлива, зависит от соотнощения суммарных сил oi предварительной затяжки пружины 9 и даВ ления газов внутри цилиндра и от давления топливного газа в камере 16. В результате возросщего суммарного уси ЛИЯ от давления топливного газа Рг в камере 16 и давления топливного газа Pj- в газовой полости 23 (Р{. 4- Р). клапан продолжает открываться и через 70-80 град поворота колен вала (ПВК) после НМТ (нижней мертвой .точки) достигает полного открытия. В этот момент кольцевая проточка 10 своей нижней (передней) KpoMfcoA полностью открывает отверстие 20 каиала 3 подачи газа. Таюгм образом, полное открытие клапа на I осуществляется под действием сил складывающихся из сил от давления TOIJ линного газа Рр -f Ff соответственно в камере 16 и кольцевой проточке 10 н противодействующей силы пружины 9 и текущему давлению в цилиндре, т.е. РГ (р; + РГ)- (Рд -f РСЖ). Собственно клапан 1 начинает открывать, ся при положении поршня около HMt, когда открытие выпускных и продувочных окон достигает своего максимального значейия. Однако топливный газ из канала 3 подачи газа благодаря жиклеру 22 под иглой 21 Начинает поступать в цилиндр не сразу, а с запаздыванием на 30-50 град ПКВ после НМТ, т.е. при движении поршня от НМТ к ВМТ (верхней мёртвой точке), т.е. чем меньще сечение жиклера 22 под иглой 21,тем медленнее происходит нарастание открытия клапана, тем позже начинается подача топлива в цилиндр двигателя. Этим достигается полное устранеиие потерь топливного газа с продувочным воздухом в выпускной трубопровод в процессе впуска. При дальнейшем движении поршня от НМТ к ВМТ с момента окончания газообмена и полного перекрытия поршнем продувочных и выпускных окон начинаете процесс сжатия, в результате увеличения давления рабочей смеси в цилиндре н практически постоянного давления в газовом канале 3 клапан 1 начинает закрываться и поступление газа в цилиндр сокращается., В процессе прикрытия собственно клапана 1, т.е. при его движении вверх канал 3 разобщается с газовпускным каналом 24. 10 9 В результате этого разность давлений в i канале 24 и цилиндре сокращается, собственно клапан 1 под действием пружины 9 н давления газов внутри цилиндра садится на седло 6 и поступление топлива внутрь цилиндра прекр;ащается. Применение в системеподачн газа клапана IB качестве плуижера-золотника обеспечивает достаточную равномерность распределения топлива по цилиндрам и от цикла к циклу. Время-сечеиия клапана 1 обеспечивают прежде всего конструкцией самого клапана 1, предопределяемой взаимным расположением кромок сквозного отверстия 20 канала 3 и кольцевой проточкой 10. .Изменение расхода газа при применении системы подачи достигается регулирюванием длительности впуска, -осуществляемого иглой 21 и 25, а начало открытия клапана I осуществляюТ с помощью гаек 29 и 30. При постоянном время-сечении клапана I расход топливного газа осуществляет реtyлиpoвaниeм давления в топливной магкс.трали. ТЭтсутствиё непосредственного сообщения канала 3 подачи газа с полостью 23 газовпуокного клапана 1, достигаемое такой кон струкцией, сводит к минимуму или устраняет полностью потери топливного газа в процессе впуска с продувочным воздухом, что позволяет повысить экономичность работы двигателя. Такое выполнение системы подачи газа обеспечивает повышение экономичности ра-, боты двигателя.

1. СИСТЕМА ПОДАЧИ ГАЗА В ФОРКАМЁРУ ГАЗОВОГО ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащая клапаны, каждый из которых отделяет полость форкамеры от канала подачи газа и снабжен тарелкой, установленной в корпусе на коническом седле, и стержнем, размещенным в цилиндрической направляющей н нагруженным уравновешивающей пружиной, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичной работы двигателя путем обеспечения ступенчатой подачи газа, стержень выполнен ступенчатым с кольцевой проточкой и снабжен соединенными через центральный канал радиальными отверстиями, расположенными в два ряда, один из которых расположен на ступени уменьшенного диаметра и примыкает к торцу, разделяющему ступени, и второй совмещен с проточкой, а корпус выполнен ступенчатым и клапан установлен в корпусе с обра зованием камеры между торцами, разделяющими ступени корпуса и клапана, причем камера сообщена с каналом подачи газа, а последний дополнительно подключен к тарелке клапана через сквозное отверстие, размещенное в направляющей с возможностью €го периодического совмещения с кольцевой проточкой. , 2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что в канале подачи газа размещены регулируемые жиклеры.