Устройство для питания двигателя внутреннего сгорания газообразным и жидким топливом Советский патент 1991 года по МПК F02D19/08 F02M43/00 

Изобретение относится к машиностроению, в частности двигателестроению, а конкретно к системам регулирования двигателей внутреннего сгорания, работающих с самовоспламенением на жидком и газообразном топливах.

Целью изобретения является обеспечение отключения подачи газообразного топлива при снижении подачи жидкого топлива йиже запальной дозы.

На фиг, 1 показана схема описываемого устройства при отсутствии контакта подпружиненного толкателя с дополнительным рычагом всережимного регулятора; на фиг. 2 - то же, при введении подпружиненного толкателя в контакте дополнительным рычагом всережимного регулятора.

Устройство состоит из двух основных элементов. Первый - это топливный насос 1 высокого давления со всережимным регулятором 2 частоты вращения, состоящим из рычага 3 управления,связанного с педалью акселератора (задатчиком режима работы) и с дозатором газа(не показан) регулировочной пружиной 4, промежуточного рычага 5 с корректором, главного рычага 6 регулятора, установленного на подвижной муфте 7 и взаимодействующего с рейкой 8 насоса (органом дозирования жидкого топлива), цент(

VJ

Ю 1Ю

сл

робежных грузов 9, действующих на муфту 7, и дополнительного рычага 10.

Вторым основным элементом предлагаемого устройства является подвижный упор рычага 10. Упор состоит из стойки 11, закрепленной на вращающейся вокруг оси 12 поворотной платформе 13, регулировочного болта 14 с контргайкой 15, подпружиненного пружиной 16 толкателя 17, электрического выключателя 18 электромагнитного клапана 19, предназначенного для перекрытия магистрали подачи газа.

Помимо основных элементов устройство содержит электрическое реле 20, непосредственно управляющее работой клапана 19, а также стандартное газобаллонное оборудование газодизёльного автомобиля с дозатором газа (не показаны).

Поворотная платформа имеет два фиксированных положения, соответствующих работе в дизельном и газодизельном режиме. Дополнительный рычаг 10 имеет два крайних положения: стоп 21 и работа 22. Ход рычага 3 управления насосом ограничивается винтами 23 и 24 соответственно ми- нимальной и максимальной частоты вращения.

Устройство работает следующим образом.

При работе двигателя только на жидком топливе (см. фиг, 1) подвижный упор рычага 10 не взаимодействует с каким-либо из элементов системы питания жидким топливом, и двигатель как обычно работает в дизельном режиме. Контакты электрического выключателя 18 при этом находятся в разомкнутом состоянии, питание на электромагнитный клапан 19 не подается, и магистраль подачи газа перекрыта.

При работе двигателя в газодизельном режиме на жидком и газообразном топли- вах (см. фиг. 2) платформа поворачивается, подпружиненный толкатель 17 входит в контакт с рычагом 10 и переводит его в некоторое промежуточное положение между стоп 21 и работа 22. Режимы холостого хода и малых нагрузок реализуются при положении рычага 3 управления на винте 23 минимальной частоты вращения или на незначительном отклонении от него.

Усилие, создаваемое регулировочной пружиной 4 и передаваемое через рычаги 5 и 6 рейке 8 топливного насоса, в этом случае недостаточно для того, чтобы преодолеть результирующую центробежных сил грузов 9, и рычаг 6 не вступает во взаимодействие с рычагом 10, контакты электрического выключателя 18 продолжают оставаться разомкнутыми, питание на электромагнитный клапан 19 не подается и магистраль подачи

газообразного топлива остается перекрытой. Поэтому на холостом ходу и малых нагрузках двигатель прол лжает работать только на жидком топливе.

Дальнейшее перемещение рычага управления 3 в сторону увеличения нагрузки делает усилие пружины 4 достаточным для .того, чтобы преодолеть результирующую центробежных сил грузов 9 и сопротивле0 ние пружины 16, При этом рычаг 10 через головку толкателя 17 упирается в регулировочный болт 14. С одной стороны это вызывает ограничение перемещения рычага 6 и рейки 8 в сторону увеличения подачи жид5 кого топлива, а с другой стороны посредством толкателя 17 приводит к замыканию контактов электрического выключателя 18, благодаря чему подается напряжение на электромагнитный клапан 19 и, следова0 тельно, становится возможной подача газообразного топлива в двигатель.

Перемещение рычага 3 вплоть до упора в винт 24 максимальной частоты вращения не может вызвать перемещение рейки 8 в

5 сторону увеличения подачи жидкого топлива, ,так как рыча: 6 имеет жесткую опору в виде рычага 10. В это время возможно увеличение подачи только газообразного топлива через дозатор газа. Таким образом

0 осуществляется установка запальной дозы жидкого топлива, а регулирование двигателем выполняется путем изменения количества подаваемого в него газообразного топлива.

5Выбор абсолютной величины запальной

дозы жидкого топлива производится регулировочным болтом 14. При вывинчивании болта 14 запальная доза жидкого топлива уменьшается, при завинчивании уменыиает0 ся. Регулировочный болт 14 фиксируется относительно платформы 13 подвижного упора контргайкой 15.

Поскольку регулятор 2 насоса высокого давления 1 является всережимным, то уси5 лие, создаваемое регулировочной пружиной 4, и результирующая центробежных сил грузов 9 все время находятся в динамическом равновесии. Изменение положения рычага 3 или нагрузки на двигатель, приво0 дящие к изменению частоты вращения его коленчатого вала, вызывают и изменение усилия, с которым рычаг 6 прижимает рычаг 10 к регулировочному болту 14. До тех пор, пока усилие пружины 4 будет преобладать

5 над результирующей центробежных сил грузов 9 и упругой деформацией пружины 16, а это возможно в диапазоне от средних до максимальных нагрузок, двигатель будет работать на жидком и газообразном топли- вах одновременно. При этом количество подаваемого в двигатель жидкого топлива будет ограничено на уровне запальной дозы, регулятор не будет оказывать воздействия на управление двигателем, а изменение на- грузочно-скоростного режима будет осуществляться водителем путем изменения количества подаваемого в двигатель газообразного топлива.

Если же результирующая центробежных сил грузов 9 и упругая деформация пружины 16 превысят усилие пружины 4, а это возможно при несоответствии положения рычага 3 скоростному режиму двигателя или при достижении частоты вращения коленчатого вала двигателя больше максимально допустимой, то рычаг 6 начнет переводить рейку 8 насоса в сторону уменьшения подачи жидкого топлива. При этом толкатель 17 разомкнет контакты электрического включателя 18, благодаря чему отключится питание электромагнитного клапана 19, подача газообразного топлива в двигатель прекратится и он будет работать только на жидком топливе.

Дальнейшее изменение частоты вращения коленчатого вала двигателя вновь будет корректироваться регулятором 2 насоса 1, При возрастании частоты вращения подача жидкого топлива будет уменьшаться вплоть до полного прекращения (отсечка топлива), при уменьшении частоты вращения произойдет включение подачи газообразного топлива.

Таким образом, с помощью предлагаемого устройства для питания жидким и газообразным топлипями двигателя внутреннего сгорания с воспламенением гт сжатия возможно управлять двигателем во всем диапазоне нггрузочно-скоростных характеристик.

Формула изобретения Устройство для питания двигателя внутреннего сгорания газообразным и жидким топливом, содержащее дозатор газа, орган

дозирования жидкого топлива, связанный с главным рычагом псережимного регулятора, который снабжен промежуточным рычагом, рычагом управления и дополнительным рычагом для задания одного из двух режимов работы регулятора, соответствующих работе двигателя по дизельному или газодизельному циклу, задатчик режима работы, связанный с рычагом управления регулятора и с дозатором газа, электромагнитный

клапан перекрытия магистрали подачи газа и выключатель электромагнитного клапана, отличающееся тем, что, с целью обеспечения отключения подачи газообразного топлива при снижении подачи жидкого

топлива ниже запальной дозы, система снабжена подпружиненным толкателем, установленным на поворотной платформе с возможностью введения в контакт с дополнительным рычагом регулятора и перемещения последнего в положение, обеспечивающее взаимодействие с главным рычагом регулятора при повороте платформы, причем подпружиненный толкатель связан с выключателем электромагнитного клапана.

L.

Фиг

Щ ну

-J 7Й

гз

Изобретение позволяет отключать подачу газообразного топлива при снижении подачи жидкого топлива ниже запальной дозы в устройстве для питания двигателя внутреннего сгорания газообразным и жидким топливом. Подпружиненный толкатель 17 установлен на поворотной платформе 13 и связан с выключателем 18 электромагнитного клапана 19, перекрывающего магистраль подачи газа. Платформа имеет два фиксированных положения. При работе двигателя на жидком топливе подвижный упор 17 не взаимодействует с рычагами регулятора. При работе в газодизельном режиме платформу поворачивают вокруг оси 12, толкатель 17 входит в контакт с дополнительным рычагом 10, который поворачивается и может взаимодействовать с главным рычагом 6 всережимного регулятора. При снижении подачи жидкого топлива рычаг 6 через дополнительный рычаг 10 воздействует на подвижный упор, сжимая пружину 16. При заданном значении минимальной подачи замыкаются контакты выключателя 18 и срабатывает электромагнитный клапан 19, перекрывая подачу газа. 2 ил.