Устройство для регулирования состава газовоздушной смеси Советский патент 1980 года по МПК F02M21/02 

(54;

УСТРОЙСТВО для РЕГУЛИРОВАНИЯ СОСТАВА ГАЗОВОЗДУШНОЙ СМЕСИ

Изобретение относится к устройст- вам для регулирования состава газовоздушной смеси в двигателе внутреннего сгорания при питании его, напри-5 мер, сжиженным нефтяным или природным газом.

Известны устройства для регулирования состава газовоздушной смеси из Q газа, например сжиженного нефтяно го или природного, и воздуха в двигателе внутреннего сгорания, содержащие корпус, в котором закреплена мембрана с пружинной нагрузкой, которая од-., ной своей стороной соединена с впускным коллектором, идущим от дроссельной заслонки, размещенной в канале, и соединенным с диффузором (трубой Вентури), в котором газообразное Ton-2Q ливо смешивается с воздухом, а другая сторона мембраны соединена с отверстием для впуска воздуха диффузора, и шток дросселя, соединенный с мембраной 1 .25

В этом устройстве предусмотрена одна пружина постоянной жесткости, уравновешивающая разность давлений, действующих на мембрану, и поэтому его точность ограничена.

If®

Ф1Ц|йШЕсРШ|

§..,,,,,,j.,s...,..crvr 4i:r-M - :jr7 NraT;jtcf,b-x-;-i3

Цель изобретения - повышение точности регулирования состава смеси.

Для достижения поставленной цели устройство содержит четыре пружины, три из которых расположены с одной стороны мембраны для перевода дросселя в положение закрытия, причем первая из них выполнена наиболее слабой и с возможностью сжатия в том случае, когда на одной стороне мембраны превалирует низкое разрежение, вторая пружина -выполнена сильнее первой и с возможностью сжатия, когда на той же стороне мембраны превалирует более высокое разрежение, а третья пружина выполнена наиболее сильной и с возможностью сжатия, когда превалирует еще более высокое разрежение, при этом четвертая пружина расположена на другой стороне мембраны и выполнена с возможностью перевода дросселя в положение открытия и сопряжена с штоком дросселя.

Кроме того, первая пружина размещена во втулке с фланцем и отверстием, и вторая пружина своим нижним концом опирается на фланец втулки, выполненный с возможностью перемещения в чашеобразном элементе, на который своим нижним концом опирается ТретьяйружйМа, причём втораяй третья пружины упираются своими верхними концами в оггпозитно расположенный диск, установленный с возможнойтью регулирования-в. колпачке, соединенно с корпусом а нижний конец первой пр йсЙнЪг опйраетсн на чашообразную детал соединенную с мембраной, и эта деталь проходит через промежуточную стенку колпачка, а верхний конец чет вёртой пружины опирается на внутрен/нюю .сторону стенки чашеобразной, детали и ее нижний конец опирается на дно отверст:тя, предусмотренного в верхней части штока дросселя, -«; Для того, чтобы йметБ в6зможность Устанавливать вторую и третью пружины, независимо, одна от другой, диск снабжен установленной в его выейке с возможностью регулировки вставкой, на которую своим верхним концом опи раёТея вторая пружина. К штоку дросселя могут быть подкл .чены электромагнит и клапанный распределитель с тремя отвеТвленниями, соединенными с штоком дросселя байпасами. На . , 1 показана дроссельная заслонка, вид с торца; на фиг. 2 сечение по оси диффузора (трубы Вентури); на фиг. 3 - сечение фиг. 2; на .фиг. 4 - золотник в уве.ли.ч.енном масштабе; на фиг. 5 диаграм ма скорость-разрежение; на фиг, 6 ПгЗодольнЬе сечение части другого варианта привода золотника; на фиг. 7попер чное сечение .золотника, показанного на фиг. б; на фиг, 8 - схема тическое изображени.е системы подачи газообразного топлива в, двигателе внутреннего сгорания. . Устройство для регулйрв в Жйй Шда чи газообразных Топлйв в .двигателе. внутреннего сгорания (фиг. 1-4) содержит корпус 1 с закреплейным кОлпа ком 2, с которым сочленены пружины 3, 4, 5 и 6. Между корпусом 1 и кол-пачком 2 предусмотрена мембрана 7, . кбторая соединена с. газо.вым дросселем 8 устан6влённымв канале 9 помощи чашеобразной детали 10 и плас тины.11. В чашеобразной детали 10 имеется Кольцо 12, с помощью которого мембра на 7 соединена сштоком 13 дросс ёля. Ыток установлен в направляющей Т. Верхняя сторона мембраны 7 соединена чере.з полость 15 и вакуумный ка нал 16.с впускным коллекТором7 идущим от дроссельной Эайлонки двигател В котором превалируетразрежение, со даваемое при работе .двигателя.Г зрвый канал 9,в: КбтйроМразмеще н газо вый дроссельный.клапан 8, соединен с диффузором, в котором газооб а знйе топливо смешивается с воздухом. Возд Э дасйба ется Зайчет разрежений, соз Даваемого в двигателе, в направлении, показанном стрелкой (фиг. 2). Кольцевая камера 17, предусмотренная в диффузоре, соединена с соплом 18 диффузора (трубой Вентури) через ряд отверстий 19 вее стенке. Эта кольцевая камера также соединена с snycKHbnvi .коллектором, идущим от дроссельной заслонки. Пространство ПОД мембраной 7 соединено с находящимся перед впускным отверстием диффузора и другая сторона мембраны соединена с отверстием для впуска воздуха диффузора. На чашеобразную деталь 10 действует первая пружина 3, которая имеет такие размеры, что в случае очень низкого разрежения, например 20 см вод. ст. в пространстве над; мембраной 7 центр мембраны перемещается вверх таким образом, что микровыключатель 21,На. которы.й воздействует, пластина 11, перемещается в положение, обозначенное пунктирной линией на фиг. 8. Разрежение 20 см вод. ст. происходит в случае, когда двигатель 22 запускается с помощью пускового двигателя. Перед пуском двигателя 22 пусковой выключатель включается. Когда микровыключатель 21 включен и на систему..зажигания 23 двигателя подана энергия,.то отключается электрический клапан 24, расположенный в Соединительной трубе, идущей от бака 2 для трдливного газа на регулятор. . 26 давления.. ч. Когда двигатель отклйчается с помощью выключателя 27 остановки двига-. теля, разрежение на верхней стороне мембраны 7 снижается и микровыключатель 21 вОзвращаеТся в свое положение, показанное на фиг. 8. Таким образом оТКлйчается система зажигания 23.. . Выключатель 27 остановки двигателя предусмотрен в параллельной цепи с цепью автоматической коробки передач 28. .. - Вторая пружина 4 при полной нагрузке регулирует крутяЕщий момент двигатёля.таким образом, что он ниже при высоком числе оборотов, чем при низком. Эта пружина имеет такие размеры, что в случае разрежения, например, выше 15 мм рт.ст. она начинает сжиматься и сжимается полностью при более высоком разрежении. Диаграмма скорость-разрежение построена для работы пружины 4 (число оборотов двигателя показано на dcyi X, а разрежение - на оси У). На этой диаграмме О обозначает начальное сжатие пружины 4, Ъ - максимальное ее сжатие, точка d на оси X обозначает число оборотов двигателя при начальном сжатии пружины 4,.точка е на оси X число оборотов двигателя, при котором, пружина 4 сжимается до максимума.

точка f максимальное число оборотов двигателя. Между точками d и f крутящий момент двигателя ниже, чем между точками О и d. Точка С обозначает разрежение при полной нагрузке, когда число оборотов двигателя максимальное

В промежуточной с.тенке 29- колпачка 2 предусмотре но отверстие 30, через которое проходит, чашеобразная деталь 10. Противоположно верхней стенке чашеобразной детали 10 расположена втулка 31, снабженная фланцем 32. Вторая пружина 4 опирается своим нижним концом в этот- фланец, а своим верхним концом - в оппозитно расположенный, диск 33, предусмотренный в колпачке. В выемке последнего установлена вставка 34 на резьбе для регулирования усилия затяжки пружины. С помощью диска 33 и вставки 34 может быть обеспечено начальное сжатие пружин 4 и 5 независимо одно от другого.

В верхней стенке втулки 31 имеется отверстие, так что во всем внутреннем пространстве колпачка 2 превалирует тот же вакуум, что и в пространстве над мембраной 7.. Фланец 32 образован таким образом, что он посажен со скольжением в чашеобразном элементе 35, который снабжен фланцем, посаженным с возможностью скольжения в колпачке 2.

Когда разрежение над мембраной 7 увеличивается вследствие того, что увеличивается число оборотов двигателя, например до 15 мм рт.ст., центр мембраны 7 -перемещается вверх и пружина 4 начинает сжиматься, так как чашеобразная деталь 10 перемещается вверх мембраной. Когда из-за уве.личения числа оборотов двигателя разрежение увеличивается еще больше, то чашеобразная деталь 10 приходит в контакт с фланцем 32 втулки 31, так что фланец перемещается в чашеобразную часть элемента 35. Это заставляет газовый дроссель 8 сесть в свое седло 35 до тех пор, пока не будет достигнуто разрежение при полной нагрузке.

Третья пружина 5. имеет такие размеры, что ее сжатие начинает ув4личиваться при разрежении, которое выше, чем в том случае, когда двигатель работает на холостом ходу, т.е. при снижении скорости.Вследствие этого чашеобразный элемент 35 перемещается вверх, преодолевая усилие пружины 5, так что дроссель 8 перекрывает канал, идущий от отверстия 37 для впуска газа до кольцевой камеры. Газовый поток при холостом ходе блокируется одновременно с этим путем выключения сигнала разрежения в кангше 38 сигнала разрежения, идущем на исп.аритель. При снижении числа оборотов разрежение в кольцевой камере 17 незначительно, поскольку дроссельная засл.онка 39 на двигателе, приводимая в действие педалью, предусмотренной на тяге 40, закрывается затем полностью.

Сигнал разрежения поступает в том случае, когда внутренняя полость чашеобразной детали 10 сообщится через отверстие 41 в верхней части 42 штока 44 (фиг. 3 и 4) с кольцевым пространством 43 каналом 44, выходящим в донную часть отверстия. Верхняя часть 42 установлена с возможностью перемещения в чашеобразной детали 10 и уп0лотнена с помощью кольцеобразного уплотнения. В отверстии 41 размещен нижний конец пружины 6, которая стремится перевести газораспределительный клапан 8 в положение открытия.

5

В кольцевом пространстве 43 имеется кольцо 45, снабженное отверстиями 46, посредством которых кольцевое пространство 43 сообщается с каналом

44.Выше и ниже кольца 45 предусмот0рены соответственно уплотнительные кольца 47 и 48. Когда газораспределительный клапан 8 открыт, кольцевое пространство 43 сообщается с каналом 38 сигнала разрежения.

Когда при снижении числа оборотов

5 стержень клапана идет вверх, кольцо

45,которое закреплено на штоке также перемещается вверх и сообщение между каналом 44 и каналом 38 сигнала разрежения прерывается, так что сигнал

0 разрежения выключается. Если регулятор давления не .требует сигнала разрежения для своего срабатывания для подачи газообразного топлива, то этот сигнал разрежения может быть исклю5чен из установки.

Двига тель может быть остановлен закрытием газового дросселя 8, противодействующего пружине 6, посредством приведения в действие на короткий про- ; межуток врюмени соленоида 49, в кото0ром для дрюсселя 8 предусмотрена тяга . 50. Кратковременное действие соленоида 49 имеет место также при переклю- чении авт латической коробки передач 28 так что двигатель тогда работает

5 на холостом ходу. После кратковременного срабатывания соленоида 49, которое предпочтительно осуществляется с помощью реле, газовый дроссель 8 возвргоцается в свое открытое положение.

0

В варианте устройства показанного на фиг. 6 и 7, корпус 51 содержит канал сигнала разрежения с тремя ответвлениями, из которых ответвление 52 выходит в пространство на другой сто5роне мембраны, при этом выход этого ответвления может быть закрыт клапаном 53. Этот клапан предусмотрен на одной стороне пластинчатой пружины 54, а другой конец этой пружины сое0динен, с корпусом на другой стороне мембраны. Стержень 55 газораспределительного клапа.на 56 снабжен выступов 57 и проходит через отверстие в пластинчатой пружине. Когда газораспределительный клапан 56 закрыт пластин5

776571 чатая пружина 54 поднимается выступо 57, так что клапан 53 открывается. Втррое ртветвление 58 канала сигнала разрежения соединено с впускным коллектором за дроссельной заслонкой двигателя, в концевой части этого от ветвления имеется сужение 59. Третье ,-РЛ..твление 60 канала сйгнала раэрежения соединено с соединением разрежения регулятора давления. Пространство на другой стороне мембраны сообщается с атмосферой через входную часть диффузора. Устройство работает следующим образом. Когда дроссель 8 закрывается (что происходит при остановке дв1 гателя внутреннего сгорания), когда снижает ся число оборотов двигателя внутреннего сгорания и когда переключается коробка передач, клапан 53 в простра стве на другой стороне мембраны открывается. Это вызывает снижение сиг нала разрежения-до нуля, так как в канал сигнала разрежения проходит воздух. Сужение 59 предусмотрено во BTOppjvi ответвлении 58 канала сигнала разрежения для того, чтобы предотвра тить уход воздуха из этого канала во впускной коллектор. Когда сигнал разрежения снижается до нуля, газовый поток холостого хода, идущий .по гаэоподводящему каналу 61, прерывается, так же как и в первом варианте устройства. Пространств в верхней части мембраны 62 сообщает ся через канал 63 с впускным коллек тором за дросселем двигателя внутреннего сгорания. Далее устройство работает аналогично -устройству, показанному на фиг. 1-4. Формула изобретения 1. Устройство для регулирования состава - газовоздушной смеси из газа, например сжиженного нефтяного или при родного, и воздуха в двигателе внутреннего сгорания, содержащее корпус, 1в котором закреплена мембрана спружинной нагрузкой, которая одной своей стороной соединена с впускным коллектором, идущим от дроссельной засл6йкй7 раэмёщенной в канале; и сое-, диненным с диффузором (трубой Вентури), в.котором газообразное топливо смешивается с воздухом, а другая сторона мембраны соединена с отверстием для впуска воздуха диффузора, и шток дросселя, соединенный с мембраной.

8 отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно содержит четыре пружины, из которых три расположены с одной стороны мембраны для перевода дросселя в положение закрытия, причем первая из них выпол- нена наиболее слабой и с возможностью сжатия в том случае, когда на одной стороне мембраны превалирует низкое разрежение, вторая пружина выполнена сильнее первой и с возможностьюсжатия, когда на той же стороне мембраны превалирует более высокое разрежение, а третья пружина выполнена наиболее сильной и с возможностьк сжатия, когда превалирует еще более высокое разрежение, при этом четвертая пружина расположена на другой стороне мембраны и выполнена с возможностью перевода дросселя в положение открытия и сопряжена с штоком дросселя. . 2. Устройство по п. 1, о т л и ча ю щ е ее я тем, что первая пружина размещена во втулке с фланцем и отверстием, а вторая пружина своим нижним концом опирается на фланец втулки, выполненный с возможностью перемещения в чашеобразном элементе, на который своим нижним концом опирается третья пружина, причем втор-ая и третья пружины упираются своими верхними концами в оппозитно расположенный диск, установленный с возможностью регулирования в колпачке, С1|)единенном с корпусом, а нижний конец первой пружины опирается на чашеобразную деталь, соединенную с мемб-. раной, и эта деталь проходит через промежуточную стенку, колпачка, а верхний конец четвертой пружины опирается на внутреннююсторбну стенки чашеобразной детали и ее нижний конец опирается на дно отверстия, предусмотренного в верхней части штока дросселя. 3.Устройство по п. 2, отличающееся тем, Что диск снаб кен ус.танЬвл;.еннр.й. в его выемке с возможностью регулировки вставкой, на которую верхним концом опирается вторая пружина. 4.Устройство по пп. 1-3, о т л и чающееся тем, что к штоку дросселя подключены электромагнит и клапанный распределитель с тремя ответвлениями, соединенными, с штоком дросселя байпасами. Источники информации, принятые во внимание при эксперт.изе 1. Патент США № 3.215132,кл. 123-120, опублик. 1965.

:&с

776571

ffl rto/rr

tflut.S

61

55

776571