Система питания для газового двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1993 года по МПК F02M21/02 

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к системам пи- таНия для газового двигателя внутреннего сгорания.

-Целью изобретения является улучше- ни топливной экономичности и снижение токсичности отработавших газов.

На фиг, 1 приведена принципиальная схема системы питания для газового двигателя внутреннего сгорания; на фиг. 2 - принципиальная схема электропитания системы питания для газового двигателя внутреннего сгорания; на фиг. 3 - схема регулятора подачи газа; на фиг. 4 - схема редуктора-испарителя; на фиг. 5 - схема контрольно-наполнительной и расходнопредохранительной арматуры; на фиг. 6 - схема расходного и предохранительного устройств системы питания, разрез А-А на фиг. 5; на фиг. 7 - схема наполнительного и контрольного устройств системы питания, разрез Б-Б на фиг. 5; на фиг. 8 - схема заправочного устройства.

Система питания содержит газовый баллон 1 с контрольно-наполнительной и расходно-предохранительной арматурой 2, размещенной в вентилируемом контейнере 3 под углом 30°по отношению к продольной оси газЪвого баллона 1, двухступенчатый газовый редуктор-испаритель 4, совмещенный с испарителем, подключенным к системе охлаждения двигателя при помощи

JCO ICO iOO JQs СЛ JGO

GO

входного и выходного патрубка 5 и 6 соответственно. Трубопровод 7 высокого давления снабжен компенсатором 8. предотвращающим его от повреждения в эксплуатации.

Смеситель газа 9 установлен внутри воздушного фильтра 10 на карбюраторе 11 и закреплен на нем с помощью гаек. Регулирование количества газа, подаваемого в двигатель на различных режимах его работы, обеспечивается регулятором 12 подачи газа, размещённым перед смесителем 9 газа. Газобаллонная установка оснащена бензиновой системой питания, содержащей необходимые функциональные элементы: карбюратор 11, электромагнитный бензиновый клапан 13 с фильтром, бензопровод и др. элементы. Заправочное устройство 14 конструктивно выполнено в виде быстро- разъемного соединения и размещено вне салона автомобиля в задней его части.

Схема электропитания системы питания включает электронный блок 15 управления, катушку зажигания 16с датчиком 17 искрообразования (монтажный провод), электромагнитный газовый и бензиновый клапаны 18 и 13 соответственно с фильтрами, переключатель 19 вида топлива, предназначенный дляуправления электромагнитными клапанами 18 и 13, пусковой электромагнитный клапан 20, размещенный на редукторе-испарителе 4, и электропроводку 21. Электромагнитные клапаны 18 и 13 с фильтрами представляют собой запорные элементы, обеспечивающие фильтрацию топлива и его отсечение при работе на одном из видов топлива.

Редуктор 12 подачи газа (рис. 3} предназначен для регулирования количества газа, подаваемого в двигатель, в зависимости от режима его работы. Он содержит регулировочный винт 22, штуцер 23, сообщающий поддиафрагменную полость 24 с задрос- сельным пространством 25 карбюратора 11, газовый канал 26, выполненный в виде последовательно соединенных конфузорного, цилиндрического и диффузорного участков 27, 28 и 29 соответственно. Дозатор- газа выполнен в виде подвижной втулки 30, штока с гайкой 31, закрытого колпачком 32 и кинематически связанного с диафрагмой 33. Диафрагма 33 со стороны газового канала 26 нагружена профильной пружиной 34, а со стороны поддиафрагменной полости 24 - конической пружиной 35. Регулировочный винт 22 взаимодействует с диафрагмой 33 через пластину 36 и коническую пружину 35. Мембрана 37 клапана 38 низкого давления в корпусе 39 редуктора-испарителя 18 (рис. 4) установлена с образованием KOMajjдной полости 40. В корпусе 39 выполнен канал 41, сообщающий рабочую полость 42 корректора с командной и выходной полостями 40 и 43 соответственно. Мембрана 37 кинематически связана с клапаном 38 низкого давления через шток 44 и рычаг 45, опирающегося на ось 46.

Блок 47 контрольно-наполнительной и расходно-предохранительной арматуры со- держит наполнительное устройство 48, снабженное трубопроводом 49 подачи газа, сообщенный с наполнительным устройством 48 при помощи ниппеля 50 и накидной гайки 51, и наполнительным вентилем 52. 5 Расходное устройство 53 снабжено трубопроводом 54 расхода га%а ниппелем 55, накидной гайкой 56 и расходным вентилем 57.

Блок 47 снабжен указателем 58 уровня 0 газа с оцифрованной шкалой 59 и стрелкой 60 и предохранительным устройством 61.

Предохранительное устройство 61 (рис. 6) содержит корпус 62 с седлом 63, шток 64, с тарированной пружиной 65, втулку 66 с упором и колпачок 67.

Герметичность предохранительного устройства 61 обеспечивается с помощью уплотнителя 68, размещенного между седлом 63 и колпачком 67.

Расходное устройство 53 (фиг. 6) содержит расходный трубопровод 69, закрепленный в переходнике 70 с помощью ниппеля 71 и накидной гайки 72. В переходнике в70 размещен запорный элемент 73, выполненный в виде шарика и нагруженный пружиной 74. Шток 75 с маховиком 76 наполнительного вентиля 52 снабжен уплотнителем 77, перекрывающим седло 78, сообщенное с полостью трубопровода 54 расхода газа.

Контрольно-наполнительное устройство (фиг, 7) содержит поплавок 79, связанный кинематически через рычаг 80 с шестерней 81.

Кронштейн 82 жестко скреплен с переходником 83, внутри которого размещена ось 84 с упором 85 и пружиной 86, опирающаяся одним концом на упор 85 оси 84, а другим - на выступ кронштейна 82. Запор- 0 ный элемент (шарик) 87 опирается на седло 88 при достижении заданного уровня в газовом баллоне 1, Наполнительный вентиль 52 снабжен штоком 89 с уплотнениями и уплотнителем 90 жестко закрепленным со сторо- 5 ны торца штока 89. Шестерня 81 связана передачей с зубчатым колесом 91, жестко скрепленным с осью 92, на которой размещена втулка 93 со шкалой 59 и стрелкой 60. Заправочное устройство (фиг. 8) снабжено штуцером с газовым каналом 94 и раз5

0

5

0

5

делительной пластиной 95 с периферийны- миютверстиями 96 для прохода газа, накид- гайкой 97 с седлом 98 и подпружиненным запорным элементом 99 с уплотнителем 100, размещенным между седлом 98 и разделительной пластиной 95, и предохранительным колпачком. 101, размеренным на наружной резьбе накидной гайки 97.

Система питания работает следующим образом.

Сжиженный нефтяной газ из баллона 1 noil давлением по трубопроводу 7 высокого давления поступает в газовый фильтр элек- тр0магнитного клапана 18, где он очищает- посторонних примесей и далее поступает в редуктор-испаритель 4. В ре- ду торе-испарителе 4 происходит ис паре- ниЈ СНГ за счет обогрева его жидкостью из системы охлаждения двигателя и снижения давления в выходной ступени до величины равной 20 Па при минимальной частоте вра- щфия коленчатого вала двигателя. Затем газ поступает в смеситель 9, где он смеши- вафтся с воздухом, и, пройдя через кзрбю- pafop-смеситель 11, поступает во впускной трубопровод и далее в двигатель.

Система питания допускает эксплуатации газовых двигателей внутреннего сгорэ- ни$ в различных климатических зонах при температуре окружающего воздуха от ми- нуе 35° до плюс 45°. Запуск двигателя при отрицательных температурах осуществляется с помощью пускового электромагнитного клапана 20, который во время пуска обеспечивает принудительное открытие клапана второй ступени.

Переход с одного вида топлива на другой осуществляется электромагнитными клапанами 18 и 13 при помощи переключа- те/1я 19 вида топлива с места водителя. .

Электронный блок 15 обеспечивает автоматическое управление электромагнитным газовым .-клапаном 18, бензиновым и пусковым электромагнитными клапанами 13 и 20 соответствебно поддержание в открытом состоянии соответствующих клапа- ной при работающем двигателе, а также закрытие электромагнитного газового и пу- скфого клапанов 18 и 20 соответственно через 2 с, если двигатель не запустился.

Регулирование подачи газа в двигатель осуществляется с помощью регулятора подачи газа 12. Эксплуатационная настройка регулятора осуществляется с помощью ре- гул ровочного винта 22 а ту или иную сторону До тех пор, пока не начнутся перебои в работе двигателя на режимах холостого хода. В дальнейшем выворачивают регулировочную втулку 30 до тех пор пока двигатель

не начнет работать устойчиво на рожммлх холостого хода. Затем необходимо зафиксировать гайкой на штоке 31 положение втулки 30 и закрыть колпачком 32. F3 случае неудовлетворительных динамических качеств необходимо повернуть регулировочный винт 22 на 1...1.2 оборота.

Такое конструктивное выполнение системы питания обеспечивает достижение поставленной цели изобретения путем точного дозирования газа и хорошего смесеобразования на основных эксплуатационных режимах работы двигателя внутреннего сгорания.

Формула изобретения

1. Система питания для газового двигателя внутреннего сгорания, содержащая газовый баллон с контрольно-наполнительной и расходно-предохранительной арматурой, редуктор-испаритель, сообщенный с газовым баллоном и через электромагнитный газовый клапан и регулятор подачи газа - с газосмесительным устройством карбюратора-смесителя, и заправочное устройство, сообщенное с газовым баллоном, отличающаяся тем, что. с целью улучшения топливной экономичности и снижения токсичности отработавших газов, мембрана клапана низкого давления в корпусе редуктора-испарителя установлена с образованием командной полости, сообщенной с выходной полостью, а в корпусе выполнен канал, сообщающий рабочую полость корректора с командной и выходной полостями, регулятор подачи газа снабжен газовым каналом и дозатором газа и приводом, газовый канал выполнен в виде последовательно соединенных конфузорного, цилиндрического и диффузорного участков, дозатор газа выполнен в виде подвижной втулки, размещенной в поперечном сечении цилиндрического участка и кинематически связанной с мембраной, установленной в корпусе дозатора с образованием подмемб- ранной и надмембрзнной полостями и нагруженной со стороны втулки пластинчатой пружиной, а со стороны подмембранной полости конической пружиной с устройством для регулирования ее жесткости, причем подме мбранная полость через штуцер сообщена с задроссельным пространством карбюратора-смесителя.

2. Система питания по п. 1. о т л и ч а ю- щ а я с я тем, что контрольно-наполнительная и расходно-предохранительная арматура выполнена в одном блоке и снабжена наполнительным и расходным вентилями, устройством наполнения и расхода газа, предохранительным устройством и указателем уровня жидкого газа, наполните/н.ное

устройство снабжено трубопроводом с седлом и запорным элементом и штоком, размещенным в трубопроводе и кинематически связанным с одной стороны со свободно размещенными запорным элементом, а с другой - с шестерней, кинематически связанной с поплавком, указатель содержит шкалу и стрелку, жестко связанную через шток с зубчатым колесом, находящимся в зацеплении с шестерней наполнительного устройства, предохранительный клапан снабжен седлом и запорным элементом, жестко связанным с подпружиненным штоком, а расходное устройство снабжено заборным трубопроводом с седлом и под- пружиненным со стороны расходного вентиля запорным элементом.

3. Система питания по п. 2. о т л и ч а ю- щ а я с я тем, что блок контрольно-наполнительной и расходно-предохранительной ар-

матуры размещен в контейнере под углом 30и по отношению к продольной оси газового баллона и снабжен трубопроводом для вентиляции полости контейнера.

А. Система питания по п. 2, отличающаяся тем, что запорный элемент наполнительного и расходного устройства выполнен в виде шарика.

5. Система питания поп. 1, о т л и ч а ю- щ а я с я тем, что заправочное устройство снабжено штуцером с газовым каналом и разделительной пластиной с периферийными отверстиями для прохода газа, накидной гайкой с седлом и подпружиненным запорным элементом с уплотнителем, размещенным между седлом и разделительной пластиной и предохранительным колпачком, размещенным на наружной резьбе накидной.гайки.

Использование: машиностроение, в частности система питания для газового дви- гз|еля внутреннего сгорания, позволяющая улучшить топливную экономичность и снизить токсичность отработавших газов, Сущ- но|сть изобретения: система питания содержит газовый баллон с контрольно-наполнительной, и расходно-предохранительной арматурой, размещенной в вентилируемом контейнере под углом 30 . по отношению к продольной оси газового баллона, редуктор-испаритель, совмещенный с испарителем, подключенным к системе охлаждения двигателя при помощи входного и выходного патрубков. Смеситель газа установлен внутри воздушного фильтра на карбюраторе-смесителе и закреплен на нем с помощью гаек. Регулятор подачи газа обеспечивает регулирование подачи газа в двигатель. Схема электропитания включает электронный блок управления, катушку зажигания с датчиком искрообразования, электромагнитный газовый и бензиновый клапаны с фильтрами, переключатель вида топлива и пусковой электромагнитный клапан. Сжиженный газ из баллона под давлением по трубопроводу поступает в газовый фильтр электромагнитного клапана и далее в редуктор-испаритель, где давление в выходной полости снижается до величины 20 Па при минимальной частоте вращения коленчатого вала. 4 з.п. ф-лы, 8 ил. ел

фи&.1

взг

:

j

i

Т)

I

fe S

61

64

65

tp&f-.S

со

LO СО 00 П СО

Я 100 gi

Фиг8

96

№

§5