Система питания карбюраторного двигателя внутреннего сгорания жидким и газообразным топливом Советский патент 1983 года по МПК F02M13/08 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к карбюраторным двигателям внутреннего сгорания.

Известна система питания карбюраторного двигателя внутреннего сгорания жидким и газообразным топливом, содержащая впускной трубопро- . вод, карбюратор жидкого топлива и газовый смеситель, снабженные дрос-i сельными заслонками с приводом от педали и датчиками их положения, канал холостого хода в карбюраторе с запорным элементом, управляемым с помощью электромагнитного клапана от датчика положения дроссельной заслонки карбюратора и датчика частоты вращения коленчатого вала двигателя, источник газового топлива, подключенный к газовому смесителю через редуктор, снабженный первой и второй ступенями и разгрузочным устройством, полость которого сообщена с впу.скным трубопроводом, а вторая ступень редуктора сообщена с газовым смесителем каналом/ в котором размещен регулировочный винт fll Д|ил144. 1.Л Л, LI Недостатком известной системы явля ется сложность перевода ее питания . двигателя только жидким топливом в случае прекращения поступления газообразного топлива.Д1ля этого необходимо полностью закрыть дроссельную заслонку газового смесителя,что.свя. зано с изменением кинема тики ее при вода, и произвести перенастройку сиетемы холостог-о хода карбюратора. Выполнение указанных операцийтребует : остановки транспортного средства. . . Указанный недостаток не позволяет использовать известную систему.при некоторых типах источников газообразного топлива, например металлогидридных аккумуляторах водорода, требующих для приведения их в действие предварительного прогрева отработавшими газагда двигателя, а также временно прекращаквдих вьздачу водорода при работе двигателя на пониженных режимах в условиях ниаких температур окружающего воздуха. Кроме того, отключение подачи газообразного топлива происходит с запаздыванием вследствие значительного объема газообразного топлива между упомя.нутым подпружиненным клапаном и газовым смесителем. отмеченные недостатки снижают качество и надежность работы системы питания. Цель изобретения - повышение надежности работы путем автоматического переключения системы питания на жидкое топливо в случае прекращения подачи газообразного топлива. Указанная цель достигается тем, что а системе питания карбюраторного двигателя внутреннего сгорания жидким и газообразным топливом, содержащей трубопровод, карбюратор для жидкого топлива и газовый смеситель, снабженные дроссельными заслонками с приво-. дом от педали к датчиками их положе ния, канал холостого хода в карбюра,торе с запорным элементом, управляемым с помощью электромагнитного клапана от датчика положения дроссельной засло ши карбюратора и датчика частоты в эащения коленчатого вала двигателя, источник газового топлива, подключенный к газовому смесителю

0 через редуктор, снабженный первой и в.торой ступенями и разгрузочным устройством, полость которого сообщена каналом с йпускным трубопроводом, а вторая ступень редуктора сообщена с газовым смесителем каналом, в котором размещен регулировочный винт, газовый смеситель снабжен воздушной заслонкой с приводом от пневмокамеры, сообщенной первым каналом с первой ступенью редуктора через первый дополнительный электромагнитный клапан с запорным органом и вторым каналомс впускным трубопроводом через второй дополнительный электромагни тный клапан, и к первой ступени редуктоJV &f ilU.lTlfjrAlVJH . л. Jf . Ч f Л. J ра подключен датчик давления, причем система снабжена электромагнитным реле, к которому подключены первый и второй электромагнитные клапаны через датчик давления. Первый и второй электромагнитные клапаны включены параллельно и контакты первого клапана нормально замкнуты, а конакты второго клапана нормально разомкнуты. В канале, сообщаюь;ем газовый смеситель со второй ступенью редуктора, установлен третий дополнительный электромагнитный клапан, подключенный к реле через датчик давления и датчики положения дроссельных- заслонок карбюратора и газового смесителя, На фиг. 1 изображена П 5индипиальная конструктивная схема системы питания; на фиг.2 - конструктивная схема привода дроссельных заслонок карбюратора и газового смесителя и расположение датчиков положение упол янутых йаслонок,на фиг. 3 - электрическая схема подключения обмоток электромагнитных клапанов к источнику электрического тока. Система питания (фиг.1} содержит впускной трубопровод 1 и установленные на нем карбюратор 2 для подачи жидкого топлива и газовый смеситель 3. Карбюратор 2 имеет дроссельную заслонку 4 и устройство для подачи топлива На холостом ходу,.состоящее из эмульсионного канала 5, кольцевого распылителя б и запорного элемента 7, связанного с мембраной 8 пневматической камеры 9, сообщенной через электромагнитный клапан 10 с впускным трубопроводом 1. Газовый смеситель 3 имеет дроссельную заслонку Il/f и диффузор 12, кангш 13 для подачи газообразного топлива с регулировочным винтом 14 и третьим элек тромагнитным клапаном 15, а также воздушную заслонку 16 с пружиной 17 удерживающей ее в одном из крайних положений. Заслонка 16 связана с . мембраной 18 пневматической камеры 19, сообщенной через второй электро магнитный клапан 20 с впускным трубо проводом 1. Каналом 13 газовый смеситель 3 -сообщен с диафрагменно-рычажным редуктором 21 давления газообразного топлива, который содержит первую 22 ступень высокого давления вторую ступень 23 низкого давления, а также полость разгрузочного устройства 24 второй ступени 23, сообщенную через электромагнитный кла- пан 25 с впускным трубсэпроводом 1. С первой ступенью 22 сообщен датчик 26 давления газа и через первый электромагнитный клапан 27 - ,пневматическая камера 19. Система содержит также датчики 28 и 29 (фиг.2) положения дроссельных заслонок 4 -и 11 карбюратора 3 и газового смесителя 3 соответственно и датчик .З) частоты вращения коленчатого вала двигателя. В электрическую цепь (фиг.З) датчика 26 давления газа включены сигНсшьная лампа 31, электромагнитное реле 32 с управляющей обмоткой, имеющее контактное устройство 33, через которое обмотки электромагнитных клапанов 10, 15, 20, 25 и 27 подключены к источнику электрического то.ка 34. Датчики 28 и 30 через электро магнитный клапан 10 управляют запорным элементом 7. Те же датчики сотзместно с датчиком 29 управляют -электромагнитным клапаном 15. Кинематическая передача между дроссельными заслонками 4 и. 11 карбюратора 2 и газового смесителя 3 состоит из трехплечего рычага 35 (фиг.2), свободно установленного на оси дроссельной заслонки 4 и связанного с педалью акселератора, двуплечего рычага 36, закрепленного на оси дроссельной заслонки 4, и рычага 37, закрепленного на оси дроссель ной заслонки 11. Рычаг 35 снабжен ре гулировочным винтом 38. Между рычаггаля 35 и 36 установлена пружина 39. Рычаги 35 и 37 при помоци пальцев шарнирно соединены с плоской серьгой 40, снабженной по концам продольными прорезями, и связаны между собой пружиной 41. Винты 42 и 43 на рычагах 35 и 37 служат для воздействия на датчики 28 и 29 и размыкания их {Контактов при полностью закрытом положении дроссельных заслонок 4 . Газовый смеситель 3 сообщен первым каналом 44 с первой ступенью 22 редуктора 21 через первый электромагнитный клапан 27 с запорным эле-, ментом 47 и вторым каналом 45 с впускным трубопроводом 1 - через второй электромагнитный клапан 20. Разгрузочное устройство 24 редуктора 21 сообщено каналом 46 с впускным трубопроводом 1, а вторая ступень 23 сообщена с газовым смесителем 3 при помощи каналов 46 и 13. Система работает следующим образом. . . При наличии в бортовом источнике автомобиля газообразного топлива давление за первой ступенью 22 редуктора 21 превьваает минимальную величину, при которой срабатывает датчик 26давления газа. Цепь датчика 26 разомкнута, обмотка электромагнитного реле 32 обесточена и его контактное устройство 33 находится в положении, изображенном на фиг.З. При этом электромагнитные клапаны 10, 20 и 25 обесточены, а к клапану 27подается напряжение и он открыт. Пневматическая камера 19 сообщается с камерой 22 высокого давления редуктора 21, и мембрана 18 устанавливает воздушную заслонку 16 газового смесителя в полностью открытое положение. Полость разгрузочного устройства 24 редуктора 21 через электромагнитный клапан 25 сообщается с впускным трубопроводом 1 двигателя, и вторая ступень 22 редуктора 21 включена1 в работу. Устройство подачи жидкого топлива н.а холостом ходу в карбюраторе 2, управляемое электромагнитным клапаном 10, в этом случае отключено на всех режимах двигателя. При работе двигателя на холостом ходу питание его осуществляется только газообразным топливом, поступаю- щим из второй ступени 23 низкого давления редуктора 21 через третий электромагнитный клапан 15 в канал 13 газового смесителя 3. Дроссельная заслонка 4 карбюратора при этом полностью закрыта, а дроссельная заслонка 11 смесителя открыта на необходимый для этого режима угол, величина которого может устанавливаться посредством винта 38 и поворота ры-. чага 35 относительно рычага 36. Пружин-а 39 прижимает рычаг 36 к винту 38, обеспечивая надежный кон,такт этих элементов и тем самым сГа.бильность регулировки холостого хода iraaoBoro смесителя 3. i При воздействии на педаль акселе;ратора откЕивается дроссельная заслонка 4, вступает в работу топливодозирукяцая система карбюратора 2 и через него во впускной трубопровод l двигателя поступает топливовоздушная смесь требуемого состава. Одновременно через кинематическую передау увеличивается угол .открытия дроссельной заслонки 11 газового смесителя 3 и повышается подача газовоздушной смеси в двигатель. В случае подаи в двигатель одновременно газооб- , разного и жидкого топлив системой обеспечивается их оптимальное соотйошение.

При дальнейшем повороте рычага 35 т педали акселератора угол открытия россельной3аслонки 11 начинает меньшаться вплоть до ее полного закрытия. При этом датчик 29 положения росселя размыкает цепь третьего электромагнитного клапана 15 и подача газообразного топлива прекращается. При дальнейшем перемещении педали акселератора, что соответствует высоким нагрузкам двигателя, питание двигателя производится.только жидким топливом.

При торможении автомобиля двигателем, когда педаль акселератора отпущена, дроссельная заслонка 4 .карбюратора полностью за1крыта, частота ; вращения превышает величину настройки датчика 30 частоты вращения коленвала, двигатель работает на режима принудительного хрлостого хода. При этом цепи датчиков 28 и 30 разомкнуты, питание третьего электромагнитного клапана 15 отключается и подача газообразного топлива в газовый сме- -, ситель 3 .прекращается. При снижении ча стоты вращения двигателя ний{е величины настройки датчика 30 его цепь за№кается, напряжение подается к третьему электромагнитному клапану 15 и включается подача газообразного топлива в газовый смеситель 3 г соответствующая режиму холостого хода двигателя.

В случае снижения давления газоОбраз Ho.ro топлива в первой ступени 22 высокого давления редуктора 1 ниже минимально допустимой величины датчик 26 давления газа замыкает . цепь обмотки электромагнитного реле 32 и контактное устройство 33 реле обесточивает электромагнитный клапан 27 и подает питание на э 1ектромагнитные кЛапа ны 20 и 25. Вместе с обмоткой реле 32 питание подают к контрольной лампе 31, сигнализирующей о .прекращении подачи гаэообраз;ного топлива. Пневматическая камера ;19 отключается.от. редуктора 21 и соорйаехся через второй электромагнитш клапан 20 с впускным трубопрово; дом 1 двигателя.

г . .. .

Под действием разряжения в камере 19 мембрана 18 полностью закрывает В«)9ЯУшную заслонку 16 газового сме j iireJjH 3. Газообразное топливо, соЯвркзщвеся в камере 19 и связанных : с «ей каналах 44 и 45, через впускной трубопровод 1 отводится в двигатель. Одновременно контактное устройство 33 реле отключает питание третьего электромагнитного клапана 15 подачи газообразного топлива и подводит питание к электромагнитному клапану 10, срабатывание которого включает в работу устройство для подачи жидкого топлива на холостом -. ходу в карбюраторе 2.

Электромагнитный клапан 25 отключает полость разгрузочного устройства 24 редуктора 21 от впускного трубопровода 1 двигателя и сообщает его с атмосферой, в результате чего клапан второй ступени 23 редуктора 21 закрывается, дополнительно перекрывая подачу газообразного топлива к газовому смесителю 3.

Закрытая воздушная заслонка .16 предотвращает поступление воздуха в двигатель через газовый смеситель 3.- Работа двигателя на всех нагрузочных режимах в этом случае происходит только на жидком топливе, подача которого обеспечивается карбюратором 2. .

На режиме принудительного холостого хода, когда дроссельная заслонка 4 закрыта, а частота вращения двигателя превышает-величину настройки датчика 30, цепи датчиков 28 и 30 разомкнуты, электр.омагнитный клапан 10 обесточивается и соединяет пневматическую камеру 9 с атмосферой. Запорный элемент 7 перемещается вправо и прекращает подачу жидкого топлива чвЁГез устройство холостого хода. При снижении частоты вращения .датчик 30 замыкает цепь клапана 10 :и приводит в действие устройство ;для подачи топлива на холостом ходу.

Благодаря тому, Что газовый .смеси.тель 3 снабжен-воздушной заслонкой 4 с приводом от мембраны 8 пневматической камеры 19, подключенной к редуктору 21 через первый электромагнитный клапан 27, обмотка которого и обмотка электромагнитного клапана 10 управления запорным элементом 7 канала холостого хода карбюратора 2 подключены к источнику электрического тока 34 через реле 32,управляемое датчиком давления газа 26, а также наличие в канале 46, сообщающем газовый смеситель 3с редуктором 21, электромагнитного клапана, управляемого Датчиками положения упомянутых дроссельных заслонок 4 и 11 и.датчиком 30 частоты вращения коленчатого вала, обеспечивается автоматический перевод системы питания на жидкое топливо в случае прекращения подачи газообразного топлива, что повышает надежносТ1э работы двигателя.

Наличие в канале, сообщающем разгрузочНое устройство 24 редуктора 21 с.впускным трубопроводом 1, электромагнитного клапана 25, обмотка которого подключена к упомянутому реле 32, управляемому датчиком давления газа 26, обеспечивает дополнительное перекрытие подачи газообразного топлива и выключе ие редуктора 21 из работы. Сообщение пневматической камеры 19 привода воздушной заслонки 16 с впубкным трубопроводом 1 двигателя через электромагнитный клапан 27, обмотка которого подключена к источнику электрического тока 34 через реле 32,- управляемое датчиком 26 давления газа, позволяет отвести газообразное топливо из камеры 19 в двигатель и обеспечить четкое переключение- воздушной заслонки в крайние

положения. Подключение датчика 26 давления газа и пневматической кгтеры 19 привода воздушной заслонки 16 газового смесителя 3 к редуктору 21 перед его второй ступенью,23 обеспечивает ограничение величины давления, подводимого к этим элементгм и тем самым ,защищает их от перегрузок, что позволяет применить высокочувствительный датчик с низким давлением срабатывания.

Такое конструктивное решение позволяет повысить надежность работы двигателя путем автоматического переключения его системы питания на жидкое топливо в случае прекряицения подачи газообразного топлива.

1. СИСТЕМА ПИТАНИЯ КАРБЮРАТОРНОГО ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ ЖИДКИМ И ГАЗООБРАЗНЫМ ТОШШЮМ, содержащаявпускной трубопровод, карбюрат.ор жидкого топлива и газовый смеситель, снабженные дроссельными заслонками с приводом от педали и датчиками их положения, канал холостого хода в карбюраторе с эапорньйв элементом, управляемым с помощью электромагнитного клапана от датчика положения дросрельной заслонки карбюратора и датчика частоты вращения коленчатого вала двигателя, источник газового топлива, подключенный к газовому смесителю через редуктор, снабженный, первой и второй ступенями и разгрузочным устройством, полость которого сообщена каналом с впусйньш трубопроводом, а вторая ступень редуктора сообщена с газовым смесителем каналом, в которое размещен регулировочный винт, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы путем автоматического переключения системы на жидкое топливо в случае прекращения подачи газообразного тотшива, газовый смеситель снабжен воздушной заслонкой с приводом от пневмокамеры, сообщенной первым каналом с первой ступенью редуктора через первый дополнительньШ злектромагнитный клапан с запорным органом и втоЕжм каналом - с впускным трубопроводом через второй дополнительный электромагнитный клапан, и к первой ступени редуктора пoдкJra)чeн датчик давления, причал система снабжена электромагнитным реле, к которому подключены первый и втсфой элек(О тромагнитные клапаны через датчик давления. 2.Система по п,1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что п:ервый и-вто- Ч рой электромагнитные клапаны включе- С ны параллельно и контакты первого клапана нормально замкнуты, а контакты второго клапана нормально разомкнуты. 3.Система по п.1, о т л и ч а OFI ю щ а я с я тем, что в канале, сооб4 СП 9) 1 щающем газовый смеситель со второй ступенью редуктора, установлен третий дополнительный электромагнитный клапан, подключенный к реле через датчик давления и датчики положения дросселыалх заслонок карбюратора и газового смесителя.

35

КпеЗаяи акселератора Фиг.2

L г 1ж