Система питания двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1986 года по МПК F02M21/02 

Изобретение относится к машиностроению, в частности двигателестроению, а именно к устройству систем питания двигателей газообразным тонливом.

ЦелЕ изобретения - обеспечение возможности унификации деталей при переводе двигателя с питания газообразным топливом на питание жидким топливом и наоборот, а также оптимизация закона изменения подачи газообразного топлива при изменении режима работы.

На фиг. 1 представлена с.хема компоновки смесителя и дозируюнхе-экономайзерного устройства; на фиг. 2 - элементы дозирующе-экономайзерного устройства в исходном положении и при работе двигателя в режиме полной мощности; на фиг. 3 - то же, в режиме пуска (пунктиром показано положение дроссельной заслонки и дозатора при пуске, а сплошными линиями при работе с устойчивой частотой вращения .холостого хода); на фиг. 4 - элементы дозирующе-экономайзерного устройства и отсека дроссельных заслонок, изометрия.

Дозирующе-эконом а йзерное устройство 1 выполнено с выступом 2, который размещен в виде проставки между отсеками газовоздущного смесителя; отсеком 3 дроссельных заслонок 4 и отсеком 5 смесительных камер, в котором установлена воздушная заслонка 6. Газовоздуп ный смеситель подключен к трубопроводу подачи газа из редуктора-регулятора давления (не пок.азан) и выполнен с магистралью перепуска газа из редуктора-регулятора в задроссельное пространство с установленными в ней регулируемым дросселем и дозирующе-экономайзерным устройством (ДЭУ). Это устройство содержит корпус 7, к которому прикреплен патрубок 8 подвода газа, патрубок 9, сообщающий с задроссельным пространством замкнутую полость, одна из стенок которой образована мембраной. Шток 10 соединен с мембраной 11, нагружен пружиной 12 и связан с дозатором 13 переменного сечения, который выполнен в виде гиперболоида вращения и сопряженного с ним цилиндра. Патрубок 8 прикреплен к выступу 2 двумя винтами 14 (фиг. 2, 4) соосно с дозатором, внутри патрубка размещено неподвижное кольцожиклер 15 с экспериментально подобранным проходным сечением.

Выступ (проставка) 2 состоит из двух пластин: верхней 16 тонкой и нижней 17, и из внутренней прокладки 18. Магистраль перепуска газа на участке между ДЭУ и задроссельным пространством смесителя вынолнена в виде каналов в выступе и в отсеке дроссельных заслонок. Один канал 19 выполнен в виде выфрезеровки в нижней пластине 17 и сообнген со смесительной камерой. Канал 20 соединен с эмульсионным колодцем 21, который может служ.ить для системы холостого хода при работе двигателя на бензине. На этот случай предусмотрен винт 22 регулировки качества горючей смеси.

При пуске двигателя дроссельная 4 и воздущная 6 заслонки прикрыты, в задроссельном пространстве создается разрежение, которое передается в вакуумную полость редуктора-регулятора и в полость ДЭУ, ограниченную мембраной II. Клапан второй ступени редуктора (не показан) при этом открывается, заполняя объем второй ступени редуктора и патрубок 8 подвода газа. Под действием разрежения дозатор 13 втягивается, преодолевая сопротивление пружины

12,и газ проходит в смеситель через сечение, образованное кольцом-жиклером 15 и профилем дозатора 13. Профиль дозатора имеет форму гиперболоида (образован вращением гиперболической кривой), поэтому даже при пульсирующем перемещении дозатора 13, что наблюдается при проворачивании двига0 теля стартером, открывается достаточное проходное сечение для образования обогащенной горючей смеси, необходимой для запуска двигателя (фиг. 3). Как только двигатель запустился, максимальное разрежение втягивает дозатор 13, проходное

сечение уменьшается, дроссельная заслонка 4 прикрывается, воздущная заслонка 6 открывается, газ поступает через фрезерованный канал 20 в эмульсионный колодец 21, образуя при этом обедненный состав горючей смеси. Устойчивая частота холостого хода достигается подбором проходного сечения канала 21 регулировочным винтом 22 и степенью прикрытия дроссельной заслонки. При резком открытии дроссельной заслонки разрежение в задроссельном пространстве надает, воздействие его на мембрану 11 уменьшается, пружиной 12 диафрагма со штоком 10 и дозатором 13 возвращается в положение ближе к исходному (фиг. 2). В двигатель поступает порция газа через увеличенное проходное сечение канала, образо0 ванного кольцом-жиклером 15 и дозатором

13.Провала в работе двигателя при этом не наблюдается, так как требуемое количество газа определено проходным сечением канала, образованного кольцом-жиклером 15 и дозатором 13, причем, по мере падения разрежения, уменьшается поступление газа через канал 20 и увеличивается его поступление через канал 19 в смесительную камеру. Обратная картина получается при закрытии дроссельной заслонки 4. Частота вращения двигателя устойчиво повыщается, так как нет переобогащения смеси. При полностью открытой заслонке, что соответствует режиму максимальной мощности (фиг. 2), в задроссельном пространстве разрежение минимальное, пружина 12 возвращает мембра5 ну 11 со щтоком 10 и дозатором 13 в исходное положение, что соответствует максимальному проходному сечению и соответственно максимальному расходу газа. Устойчивая работа двигателя на всех режимах его работы с предлагаемой конструкцией обусловлена тем, что ДЭУ смонтировано на проставке, помещенной в зоне высокого разрежения смесительной камеры, и исключены соединительные шланги главной дозирующей системы и системы холостого хода, а требуемый расход газа на всех режимах его работы определяется экспериментально подобранным диаметром кольцажиклера 15 и гиперболической формой дозатора 13. При резких открытиях дроссельной заслонки не наблюдается переобогащения смеси и двигатель без «провалов набирает частоту потому, что требуемое «местное обогащение смеси, которое наблюдается в карбюраторе при работе на бензине от действия ускорительного насоса, в этом случае определено переменной формой поперечного сечения дозатора: гиперболическая форма продольного сечения его дает имено нужную порцию обогащения. Дальнейшее перемещение дозатора рассчитано на получение экономичной горючей смеси, а при перемещении до цилиндрической формы - на получение обогащенной горючей смеси, необходимой для снятия с двигателя максимальной мощности. Необходимость переменной формы поперечного сечения дозатора 13 обусловлена тем, что, как показывает анализ нагрузочных и скоростной характеристик двигателя, изменение мощности не пропорционально изменению разрежения во впускном трубопроводе. Характер изменения разрежения во впускном коллекторе компенсируется характеристикой пружины 12 ДЭУ, а расход газа при этом - переменной формой поперечного сечения дозатора 13 и величиной его линейного перемещения. Чувствительность ДЭУ тем выще, чем больще ход дозатора 13. Как показывают исследования. чувствительность ДЭУ вполне удовлетворительна, если на каждые 30 мм рт. ст. ход дозатора 13 составляет 1 мм. Формула изобретения . Система питания двигателя внутреннего сгорания газообразным топливом, содержащая редуктор-регулятор давления, подключенный к нему газовоздущный смеситель со смесительными камерами дроссельными заслонками и магистраль перепуска газа из редуктора-регулятора в задроссельное пространство смесителя с установленными в ней регулируемым дросселе.м и дозирующе-экономайзерным устройством в виде корпуса и дозатора переменного сечения, размещенного в корпусе соосно с неподвижным кольцом и связанного при помощи щтока с мембраной, которая ограничивает полость, сообщенную с задроссельным пространством, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения возможности унификации деталей при переводе двигателя с питания газообразным топливом на питание жидким топливом и наоборот, корпус смесителя выполнен составным в виде отсека смесительных камер и отсека дроссельных заслонок с расположением регулируемого дросселя в последнем, а корпус дозирующе-экономайзерного устройства выполнен с выступом, который размещен в виде проставки между отсеками корпуса смесителя, и магистраль перепуска газа на участке между дозирующе-экономайзерны.м устройством и задроссельным пространством смесителя выполнена в виде каналов в выступе и в отсеке дроссельных заслонок. 2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что дозатор переменного сечения выполнен в виде гиперболоида вращения и сопряженного с ним цилиндра.

11

Изобретение относится к системам подачи газообразного топлива в двигатель внутреннего сгорания. Целью изобретения является возможность унификации деталей при переводе двигателя на питание жидким топливом. Газовоздушный смеситель выполнен с магистралью перепуска газа из редукторарегулятора в задроссельное пространство, в котором установлено дозирующе-экономайзерное устройство. В корпусе 7 последнего соосно с неподвижным кольцом 15 установлен дозатор 13 переменного сечения, связанный при по.мощи штока 10 с мембраной. Полость, ограниченная мембраной в корпусе 7, сообщена через патрубок 9 с задроссельным пространством с.месителя.При изменении разрежения в этой полости мембрана прогибается и перемешает дозатор, кольцевой зазор между ними и кольцом 15 изменяется и соответственно изменяется расход газа из редуктора-регулятора по каналам 19, 20 и 21, образующим магистраль перепуска. Корпус 7 выполнен с выступом 16, ( который размешен в виде проставки между отсеками смесителя. 1 з.п.ф-лы, 4 ил. сл ю О5 с | 00