Устройство топливоподачи для двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1993 года по МПК F02M13/08 F02M21/00 

Изобретение относится к двигателест- роению, предназначено для совместного питания двигателя газообразным и жидким топливом и может применяться на карбюраторах с синхронным открытием дроссельных заслонок.

Известно устройство топливоподачи для двигателя внутреннего сгорания, состоящее из контуров подачи жидкого (бензина) и газообразного топлив, которые соответственно содержат карбюратор, подкачивающий насос, бензобак и газовый баллон, редуктор, дозатор, газоподводящий канал. Недостатком данного устройства является то, что при снижении скорости воздушного потока в диффузоре существенно ухудшается качество распыления бензина, особенно на низких скоростных режимах и полной нагрузке, со всеми негативными последствиями. К недостатку данного аналога следует отнести и повышенную инерционность системы, особенно на переходных режимах, что негативно сказывается на точности соотносительного дозирования газообразного и жидкого топлив.

Известно устройство топливоподачи для двигателя внутреннего сгорания, состоящее из контуров подачи жидкого и газообразного топлив, причем контур подачи жидкого топлива состоит из карбюратора со смесительной камерой и дроссельной заслонкой, главной дозирующей системы с эмульсионным колодцем и каналом распылителя, а также поплавковой камеры, с одной стороны подключенной к смесительной камере через главную дозирующую систему, а с другой стороны через подкачивающий насос - к бензобаку, а контур подачи газообразного топлива содержит газовый баллон с электромагнитным клапаном, последовательно сообщенным с эмульсионным колодцем через подогреватель-испаритель, редуктор-регулятор, газоподводящий канал и основной канал с калиброванным отверстием.

Данное устройство позволяет избежать потерь скорости потока у распылителя главной дозирующей системы, но в то же время это устройство весьма сложно конструктивно и вследствие большого количества узлов и взаимосвязей подвержено нестабильности регулировки, что влечет за собой снижение точности дозирования топлива.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является техническое решение, согласно которому устройство топливопо- дачи для двигателя внутреннего сгорания содержит контур подачи жидкого топлива, состоящий из бензобака и топливоподкачивающего насоса, и контур подачи газового топлива, состоящий из подключенных последовательно источника сжатого газа, клапана с электромагнитным приводом, подогревателя-испарителя, регулируемого редукционного клапана и клапана-отсекателя с механическим приводом, и карбюратор с поплавковой камерой, подключенной к топ- ливоподкачивающему насосу, и по меньшей

мере двумя смесительными камерами, каждая из которых имеет дроссельную заслонку с приводом, диффузор, установленный на входе в смесительную камеру, главную дозирующую систему с эмульсионным колод5 цем и каналом распылителя, системы ускорительного насоса и холостого хода и газоподающий канал, связанный с выходом клапана-отсекателя и подключенный через основное калиброванное отверстие к выхо0 ду эмульсионного колодца, а через дополнительное калиброванное отверстие, расположенное концентрично диффузору - . к каналу распылителя, причем привод кла- панэ-отсекателя связан с приводом по

5 меньшей мере одной дроссельной заслонки через узел запаздывания. Данное техническое решение принято за прототип. Оно достаточно конструктивно просто и позволяет точно дозировать соотношение жидкого и

0 газообразного топлива, но прототипу присущ недостаток, обусловленный невозможностью применения описанной системы в карбюраторах с синхронным (параллельным) включением дроссельных заслонок,

5 т.к. системам с последовательным включением дроссельных заслонок (как это предусмотрено в прототипе) присущ недостаток, обусловленный снижением точности дозирования из-за неравномерности распреде0 ления заряда по цилиндрам двигателя.

Целью изобретения является повышение точности дозирования и равномерности распределения заряда по цилиндрам.

Поставленная цель достигается тем, что

5 в устройстве топливоподачи для двигателя внутреннего сгорания, содержащем контур подачи жидкого топлива, состоящий из бензобака и топливоподкачивающего насоса, контур подачи газового топлива, состоящий

0 из подключенных последовательно источника сжатого газа, клапана с электромагнитным приводом, подогревателя-испарителя, регулируемого редукционного клапана и клапана-отсекателя с механическим приво5 дом, и карбюратор с поплавковой камерой, подключенной к топливоподкачивающему насосу, и по меньшей мере с двумя смесительными камерами, каждая из которых имеет дроссельную заслонку с приводом, диффузор, установленный на входе в смесительную камеру, главную дозирующую систему с эмульсионным колодцем и каналом распылителя, системы ускорительного насоса и холостого хода и газоподающий канал, связанный с выходом клапана-отсе- кателя и подключенный через основное калиброванное отверстие к выходу эмульсионного колодца, а через дополнительное калиброванное отверстие, расположенное концентрично диффузору, к каналу распылителя, причем привод клапана-отсе- кателя связан с приводом по меньшей мере одной дроссельной заслонки через узел запаздывания, приводы дроссельных за- рлонок обеих смесительных камер синхронизированы, контур подачи газового топлива снабжен делителем потока, установленным между клапаном-отсекателем и газоподводящим каналом каждой из смесительных камер, а отношение площадей проходного сечения основного и дополнительного калиброванных отверстий выполнено в пределах 1,35-4,6.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства топливоподачи.

Устройство содержит контур подачи жидкого топлива, имеющий бензобак 1 .связанный с поплавковой камерой 2 карбюратора 3 через подкачивающий насос 4, контур подачи газового топлива, имеющий последовательно соединенные источник газа 5, клапан электромагнитным приводом, подогреватель-испаритель 7, регулирующий редукционный клапан 8 и клапан-отсекатель 9 с механическим приводом 10 от дроссельной заслонки 11, размещенной в каждой смесительной камере 12, диффузор 13, размещенный на входе в каждую смесительную камеру 12, главную дозирующую систему 14 каждой смесительной камеры 12 с топливным жиклером 15, эмульсионным колодцем 16 и каналом 17 распылителя 18, систему ускорительного насоса (условно не показано), систему 19 холостого хода с воздушным жиклером 20 каждой смесительной камеры 12. Устройство также содержит газоподводящие каналы 21, каждый из которых подключен к соответствующему выходу 22 делителя 23 потока по числу смесительных камер 12. Каждый газоподво- дящий канал 21 содержит основное калиброванное отверстие 24, через которое он подключен к выходу соответствующего эмульсионного колодца 16, и кольцевое дополнительное калиброванное отверстие 25, выполненное концентрично диффузору 13 и сообщенное с распылителем. Привод 10 клапана-отсекателя 9 связан с приводом 26 по меньшей мере одной дроссельной заслонки 11 через узел 27 запаздывания. Приводы 26 всех дроссельных заслонок синхронизированы. Отношение площадей проходного сечения основного и дополнительного калиброванных отверстий 24 и 25 выполне- 5 но в пределах 1,35-4,6.

Устройство топливоподачи для двигателя внутреннего сгорания работает следующим образом.

Пуск холодного двигателя и прогрев,

10 а также работа на холостом ходу и переходных режимах обеспечивается преимущественно бензиновыми системами карбюратора 3, т.к. при пуске и прогреве двигателя подача газового топлива как пра15 вило перекрыта клапаном 6. После прогрева двигателя дроссельные заслонки 11 возвращаются в положение холостого хода или частичной нагрузки и открывают клапан 6. Однако ни на холостом ходу, ни на малых

0 нагрузках газовое топливо не поступает в смесительные камеры 12, т.к. клапан-отсекатель 9 закрыт. Жидкое топливо-бензин дозируется на этих режимах в соответствии со стандартной настройкой карбюратора,

5 При дальнейшем открытии дроссельных заслонок и максимальном разрежении в канале 17 распылителя 18 включается главная дозирующая система 14 и в этот момент полностью выбирается свободный

0- ход в узле 27 запаздывания, клапан-отсекатель 9 открывается и газ поступает по газо- подводящему каналу 21 к основному и дополнительному калиброванным отверстиям 24 и 25. При этом независимо от тор5 можения в эмульсионном колодце 16 воздухом осуществляется пневматическое торможение истечения бензина газом, т.е. пропорционально подаче газового топлива уменьшается подача жидкого топлива-бен0. зина.

При работе двигателя по нагрузочной характеристике по мере увеличения разрежения в диффузоре 13 и соответствующего увеличения перепада давления подача газа

5 по каналу 21 возрастает пропорционально расходу поступающего в двигатель воздуха, но при этом пропорциональность подачи газового и жидкого топлив сохраняется, поскольку несмотря на возрастание

0 разрежения в канале главной дозирующей системы 14 жидкое топливо тормозится большим количеством газа, поступающим на выход эмульсионного колодца 16.

На режимах максимальной мощности

5 включается экономайзер, обеспечивающий, при сохранении стандартных настроек, необходимые мощностные составы комбинированной смеси.

При резком открытии дроссельных заслонок 11 вступает в работу ускорительный

насос, обеспечивая требуемый состав топ- ливовоздушной смеси. Переобогащения горючей смеси в связи с резким увеличением подачи газового топлива не происходит благодаря снижению подачи бензина главной дозирующей системой из-за торможения бензина газом.

Для перевода двигателя на питание чистым бензином перекрывается клапан 6, при этом главная дозирующая система 14 карбюратора 3 автоматически конвертирут ется в вариант работы на одном бензине. Привод 10 клапана-отсекателя 9 функционирует, и сообщение газовой магистрали с каналом 17распылителя 18 сохраняется, однако газовая магистраль образует глухую полость и не оказывает какого-либй практического влияния на стандартные регулировки карбюратора 3.

Экспериментальными исследованиями установлена оптимальность площадей проходного сечения основного и дополнительного калиброванных отверстий 24 и 25 в пределах 1,35-4,6.

Использование описанного устройства обеспечивает замещение жидкого топлива

газовым и помимо этого благодаря использованию потенциальной энергии газового потока улучшает распыление бензина путем интенсификации эмульгирования и увеличения скорости истечения жидкого топлива через распылитель. Кроме того, газовая добавка повышает октановое число заряда, что позволяет использовать низкооктано- вое жидкое топливо.

Использование: изобретение относится к двигателестроению, а именно к системам подачи бинарного топлива в двигатель внутреннего сгорания, имеющим карбюратор с по меньшей мере двумя смесительными камерами, и позволяет повысить точность до- зирования топлива и равномерность распределения заряда по цилиндрам двигателя. Сущность изобретения: устройство топливоподачи содержит контур подачи жидкого топлива, контур подачи газового топлива и карбюратор 3 с по меньшей мере двумя смесительными камерами 12, каждая из которых имеет дроссельную заслонку 11 с приводом 26 и газоподводящий канал 21. Приводы 26 дроссельных заслонок 11 смесительных камер 12 синхронизированы. Делитель 23 делит газовый поток на ряд потоков по числу камер 12, Жидкое топливо из бензобака 1 поступает в поплавковую камеру 2 карбюратора 3, а затем через главную дозирующую систему каждой смесительной камеры 12 - в диффузор 13. Каждый из ряда отдельных потоков газового топлива поступает через основное и дополнительное калиброванные отверстия 24, 25 в диффузор 13 карбюратора 3, где смешивается с жидким топливом и подается для, дальнейшего смешения в соответствующую смесительную камеру 12. Соотношение проходного сечения дополнительного и основного калиброванных отверстий 24 и 25 находится в пределах 1.35-4,6. 1 ил. (Л С

Формула изобретения Устройство топливоподачи для двигателя внутреннего сгорания, содержащее контур подачи жидкого топлива, состоящий из бензобака и топливоподкачивающего насоса, контур подачи газового топлива, состоя- щий из подключенных последовательно источника сжатого газа, клапана с электромагнитным приводом, подогревателя-испарителя, регулируемого редукционного клапана и клапана-отсекателя с механи- ческим приводом, и карбюратор с поплавковой камерой, подключенной к топливоподкачивающему насосу, и с по меньшей мере двумя смесительными камерами, каждая из которых имеет дроссель- ную заслонку с приводом, диффузор, установленный на входе в смесительную камеру, главную дозирующую систему с эмульсионным колодцем и каналом распылителя, системы ускорительного насоса и холостого хода и газоподводящий канал,

связанный с выходом клапана-ртсекателя и подключенный через основное калиброванное отверстие к выходу эмульсионного колодца, а через дополнительное калиброванное отверстие, расположённое концентрично диффузору, - к каналу распылителя, причем привод клапана-отсекателя связан с приводом по меньшей мере одной дроссельной заслонки через узел запаздывания, отличающееся тем, что, с целью повышения точности дозирования и равномерности распределения заряда по цилиндрам двигателя, приводы дроссельных заслонок смесительных камер синхронизированы, контур подачи газового топлива снабжен делителем потока, установленным между клапаном-отсекателем и газоподво- дящим каналом каждой из смесительных камер, а отношение площадей проходного сечения основного и дополнительного калиброванных отверстий выполнено в пределах 1,35-4.6.