Устройство для подачи газа в двигатель внутреннего сгорания

 

Изобретение позволяет повысить точность дозирования газа. Устройство состоит из редуктора-испарителя 1, регулятора 2 давления газа, соединенного газоотводящим калалом 3 через газовый жиклер 4 со смесителем 5. Карбюратор 6 установлен на впускном трубопроводе 11 двигателя и через управляющие жиклеры 12, 13 и 14 соединен с формирователем 15 разрежения. Редуктор-испаритель 1 осуществляет стабилизацию давления газа на входе в регулятор 2 давления. Вторая ступень редуцирования газа в регуляторе давления содержит дозирующий клапан 17, перемещаемый подпружиненной мембраной 18 в зависимости от давления газа в полости 19, создаваемого пневмоусилителем 20. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 F 02 М 21/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

27 (21) 4656061/25-06 (22) 23.01.89 (46) 30;12.90. Бюл, ¹ 48 (71) Горьковский политехнический институт (72) С.А.Горшков и А.Н,Тихомиров (53) 621.434.03(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 11111177440099, кл. F 02 M 21/04, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ ГАЗА В

ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Изобретение позволяет повысить точность дазирования газа. Устройство состоит из редуктора-испарителя 1, регулятора 2

» Ы„„1617177 А1 давления газа, соединенного газоотводящим каналом 3 через газовый жиклер 4 со смесителем 5. Карбюратор 6 установлен на впускном трубопроводе 11 двигателя и через управляющие жиклеры 12, 13 и 14 соединен с формирователем 15 разрежения. Редуктор-испаритель 1 осуществляетстабилизацию давления газа на входе в регулятор

2 давления. Вторая ступень редуцирования газа в регуляторе давления содержит дозирующий клапан 17, перемещаемый подпружиненной мембраной 18 в зависимости от давления газа в полости 19, создаваемого пневмоусилителем 20. 2 з.п. ф-лы; 1 ил.

1617177

-1 Г

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам для подачи

rase в двигатель внутреннего сгорания.

Цель изобретения - повышение точности дозирования газа в двигатель внутрен- 5 него сгорания.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства для подачи газа в двигатель внутреннего сгорания, Устройство для подачи газа в двигатель внутреннего сгорания состоит из редуктора-испарителя 1, подающего газ в регулятор

2 давления газа, соединенный газоподводящим каналом 3 через газовый жиклер 4 со смесителем 5, расположенным до бензино- 1 вого кароюратора 6 с последовательным открытием дроссельных заслонок 7 и 8, имеющего диффузоры 9 и 10, Карбюратор 6 установлен на впускном трубопроводе 11 двигателя, который как и диффузоры 9 и 10 через управляющие жиклеры 12, 13 и 14 соединен с формирователем разре>кения

15. Проходное сечение у жиклеров 12 и 13— постоянно, а у жиклера 14 может регулироваться винтом 16.

Газовый редуктор-испаритель 1 осуществляет предварительную стабилизацию давления газа на входе в регулятор 2 давления. Вторая ступень редуцирования газа в регуляторе давления содержит дозирующий клапан 17, перемещаемый подпружиненный мембраной 18 в зависимости от давления газа в полости 19, создаваемого пневмоусилителем 20.

Пнезмоусилитель 20 представляет собой клапан 21, перемещаемь,й между двумя седлами 22 и 23 посредством преобразователя давления 24, содержащего мембраны

25 и 26, соединенные штоком 27. скользящим в центральном отверстии перегоро: . и

28, Подмембранная полость 29 являатсг входной и соединена с формирователем разрежения 15, надмембранные полости 30 и 31 соединены с атмосферой, а полос-ь 32 является выходной и соединена с полостью

33 второй ступени редуцирования каналом

34.

Предлагаемое устройство для подачи газа в двигатель внутреннего сгорания работает следующим обраэом.

Газ из редуктора-испарителя 1 поступает к дозирующему клапану 17 второй ступени редуцирования и к пневмоусилителю 20.

В исходном состоянии клапан 21 прижат к седлу 22 и давление в полости 19 максимально и равно давлению газа на выходе из редуктора-испарителя. Зто давление держит клапан 17 закрытым.

При работе двигателя формирователь разрежения объединяет разрежения, псступающие в него из диффузоров 9 и 10 и впускного трубопровода 11 через жиклеры 12, 13, 14. Соотношение размеров жиклеров 12, 13, 14 определяет величину формируемого разрежения, передающегося в полость 29 преобразователя 24 давления, Зто разрежение создает на мембране 25 усилие, которое через шток 27 и мембрану 26 передается на клапан 21, перемещая его, B зависимости от положения клапана 21 между седлами 22 и

23 давление в полости 19 уменьшается на определенную величину и клапан 17 открывается до тех пор, пока давление газа на выходе из редуктора давления в полости 33 и в полости 32 не создаст.на мембране 26 усилил, равного усилию на мембрана 25, и остановит перемещение клапана 21.

Таким образом, преобразователь 24 давления преобразует разра>кение, поступающее в полость 29, в избыточное давление B полости 32. Газ под этим давлением из выходной полости 33 второй ступени редуцирования по каналу 3 через газовый >киклер 4 подается в смеситель 5, где смешивается с потоком воздуха, поступающего в карбюратор 6, Подобное расположение смесителя 5 позволяет наилучшим образом организовать смешение, что повышает гомогенизацию смеси, равномерность распределения ее по цил«ндрам, экономичность двигателя и снижав- токсичность отработавших -e=-ов. агулятор,давлания измен.- ат выходное давление газа по сигналам, заданным формирователем разре>кения. Состав смеси, поступающей в двигатель, полностью опреда я:-,тся в л."ч1 - ой разрежения, передавае - .o. U в полос ь 29 из формирователя разра>кения 15, Не режимах полных нагрузок открыты обе дроссельныа заслонк 7 и 8, разрежения в обоих диффузорах одинаковые и достигают максимальных значений.

Соответственно, разрежение, созданное формирователем 15 и передаваемое к праобразовател;о давления 24, тоже максимально, что обеспечивает максимально возможный расход газа. Состав смеси HB этом ражима определяется сечением газового жиклара 4, сечением диффуэоров карбюратора и свойствами -аза

Ð3 "д чЯм ,И4 t 4 /- т где Lo — стахиоматричаский коэффициент для данного газа;

aM — коэффициа;-п избытка воздуха, обеспечивающий мо;цностной состав смеCN, 16 t 7177

1+ -о э 1

1+1оам 2

pB — коэффициент расхода диффуэоров;

F3 — суммарная площадь сечения диффузоров карбюратора; ц — коэффициент расхода газового жиклера 4;

F4 — площадь сечения газового жиклера4;

AM — плотность смеси;

p. — плотность газа.

На режимах частичных нагрузок дроссельная заслонка 8 закрыта, а дроссельная заслонка 7 открыта, Разрежение, пос.гупающее в формирователь 15 из диффузора 9, ослабляется поступлением смеси иэ диффузора 10. Степень ослабления определяется отношением площадей сечений жиклеров

12 и 13 и выбирается, исходя из необходимой степени обеднения смеси при переходе с полных нагрузок к частичным. где Lo — стехиометрический коэффициент;

a — коэффициент избытка воздуха, обеспечивающий экономичный состав смеси;

r>< — коэффициент избытка воздуха, обеспечивающий мощностной состав смеси;

F з — площадь сечения жиклера 13;

F>2 — площадь сечения жиклера 12.

Для повышения разрежения в формирова еле на режимах холостого ход введен третий жиклер 14, сечение которого можно регулировать винтом 16. При работе двигателя на холостом ходу этим винтом осуществляется регулировка состава смеси с позицией устойчивости работы и выбросов токсичных веществ. Суммарное разрежение в полости 29 на этом режиме достигает

30-40 Па, На рабочих режимах под нагрузкой жиклер 14 не оказывает заметного влияния ввиду малости своего проходного сечения.

Введение регулятора давления позволяет разделить управляющие и дозирующие элементы системы. Этим обеспечивается возможность оптимального регулирования состава смеси на всех режимах работы двигателя, повышение точности дозирования газа, плавность характеристик регулирования, что устраняет "провалы" в работе двигат".ëÿ. Абсолютные размеры управляющих жиклеров могут быть различными и не влияют на состав и распределение смеси.

Преобразователь давления, создающий избыточное давление газа на выходе регулятора давления позволяет расположить

5 t0

55 смеситель в любом удобном месте до карбюратора по движению воздуха и организовать смешение заранее. Тем самым повышается гомогенизация смеси, равномерность ее распределения по цилиндрам, а, следовательно, повышается экономичность двигателя и снижается токсичность отработавших газов. Такое расположение смесителя снимает с него ограничения по габаритам, позволяет выполнить его оптимальным с точки зрения конструктивного исполнения.

Введение в регулятор давления пневмоусилителя улучшает чувствительность системы и точность поддержания заданного давления газа. Это повышает стабильность расхода газа и соответственно работы двигателя, особенно на режимах холостого хода и пуска. При этом повышается точность слежения расхода газа за расходом воздуха и скорость его изменения при резком изменении расхода воздуха.

Формула изобретения

1, Устройство для подачи газа в двигатель внутреннего сгорания, содержащее двухкамерный карбюратор-смеситель с последовательным открытием дроссельных заслонок, устаноьленный на впускнсм трубопроводе двигателя и снабжен н ы и блоком диффузоров, блоком смесительных камер и газовым смесителем, двухступенчатый редуктор-испаритель и регулятор давления, подключенный к редуктору-испарителю, о тл и ча ю щеес я тем, что с целью псвышения точности дозирования газа, устройство снабжено пневмоусилителем, преобразователем давления с входом и выходом и формирователем разрежения, выполненным в виде камеры с двумя жиклерами постоя,<ного сечения и одним — с регулируемым сечением и снабженным выходным патрубком, причем пневмоусилитель сообщен с редуктором-испарителем и второй ступенью регулятора давления, формирователь разрежения подключен через жиклеры постоянного сечения к каждому из диффузоров карбюратора и через жиклер с регулируемым сечением к впускному трубопроводу, а его выходной патрубок — к входу преобразователя давления, выход которого последовательно соединен с второй ступенью регулятора давления и газовым смесителем.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что пневмоусилитель выполнен в виде камеры с двумя седлами и двухседельного перекидного клапана, причем через первое седло камера сообщена с редуктором-испарителем, а через второе — с второй ступенью регулятора давления, 1617177

Составитель Е.Ерохов

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор В.Гирняк

Редактор И.Сегляник

Заказ 4107 Тираж 439 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

3, Устройство nq п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что преобразователь давления выполнен в виде двух смежных камер, разделенных. неподвижной перегородкой с центральным отверстием и снабженных мембранами, соединенными между собой при помощи штока, установленного с воэможностью перемещения в центральном отверстиии перегородки.