Устройство топливоподачи для двигателя внутреннего сгорания
Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано при переводе карбюраторных ДВС на питание одновременно жидким и газовым видами топлива. Цель изобретения - повышение точности дозирования топлива, Устройство топливоподачи для ДВС состоит из контуров подачи жидкого и газового топлив, причем контур подачи жидкого топлива состоит из карбюратора со смесительной камерой и дроссельной заслонкой, главной дозирующей системы с эмульсионным колодцем и каналом распылителя и поплавковой камеры , с одной стороны подключенной к смесительной камере, к системе XX и к системе ускорительного насоса, а с другой стороны - к бензобаку. Контур подачи газа содержит газовый баллон с электромагнитным клапаном , сообщенным с эмульсионным колодцем через подогреватель-испаритель, редуктор-регулятор, газоподающий канал и основной канал с калиброванным отверстием . Устройство снабжено калапаном-отсекателем, кинематически связанным с дроссельной заслонкой через узел запаздывания и установленным в газоподающем канале, последний связан с каналом распылителя через дополнительный канал с калиброванным отверстием. Диаметры калиброванных отверстий соответственно основного и дополнительного каналов относятся как 0,4-0,97. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. fe
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 4 Ф () О (21) 4699610/06 (22) 31,05,89 5 (46) 07,07.92. Бюл. N 25 (72) В.И, Каблуков (53) 621,43.034.541 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР ¹ 1355742, кл, F 02 M 21/00, 1986, Авторское свидетельство СССР ¹ 1662184, кл. F 02 M 21/00, 11.04.89. (54) УСТРОЙСТВО ТОПЛИВОПОДАЧИ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано при переводе карбюраторных ДВС на питание одновременно жидким и газовым видами топлива, Цель изобретения — повышение точности доэирования топлива, Устройство топливоподачи для ДВС состоит из контуров подачи жидкого и газового топлив, причем контур подачи жидкого топлива состоит из карбюратора со смесительной камерой и Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано при переводе карбюраторных двигателей внутреннего сгорания (ДВС) на питание одновременно жидким и газовым видами топлива, Известно устройство топливоподачи для двигателя внутреннего сгорания, состоящее из контуров подачи жидкого и газового топлив, причем контур подачи жидкого топлива состоит иэ карбюратора со смесительной камерой и дроссельной заслонкой, главной доэирующей системы с какалом „„5U„„1746023 А1 дроссельной заслонкой, главной дозирующей системы с эмульсионным колодцем и каналом распылителя и поплавковой камеры, с одной стороны подключенной к смесительной камере, к системе ХХ и к системе ускорительного насоса, а с другой стороны — к бензобаку. Контур подачи газа содержит газовый баллон с электромагнитным клапаном, сообщенным с змульсионным колодцем через подогреватель-испаритель, редуктор-регулятор, газоподающий канал и основной канал с калиброванным отверстием. Устройство снабжено калапаном-отсекателем, кинематически связанным с дроссельной заслонкой через узел запаздывания и установленным в газоподающем канале, последний связан с каналом распы- ) лителя через дополнительный канал с калиброванным отверстием. Диаметры калиброванных отверстий соответственно основного и дополнительного каналов относятся как 0,4 — 0,97. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. распылителя и поплавковой камеры, подключенной к смесительной камере через (Д главную дозирующую систему, к системе холостого хода, через подкачивающий насос— к бензобаку, а контур подачи газа содержит газовый баллон; редуктор, дозатор. газопоеаай дающий канал и основной канал. В известном устройстве в двигатель подают одновременно газовое топливо, жидкое топливо — бензин и воздух с образованием горючей смеси, причем газовоздушную смесь готовят в отдельном от бензинового (от карбюратора) тракте и 1746023 подают непосредственно во впускной трубопровод (т.е. ниже дроссельной заслонки) и только на нагрузочных режимах, При этом удается практически при сохранении регулировок серийного карбюратора достичь уменьшения расхода бензина за счет снижения разрежения у главного распылителя, соответствующего количеству вводимой, минуя диффузор, газовоздушной части горючей смеси. Недостатком этого устройства является то, что при снижении скорости воздушного потока в диффузоре существенно ухудшается качество распыливания бензина, особенно на низких скоростных режимах работы двигателя, что может сказываться на ухуд-. распределении по цилиндрам и в целом на снижении топливной экономичности. Кроме того, недостатком является значительное усложнение в целом устройства топливоподачи для двигателя, так как газовоздушная горючая смесь готовится специально устанавливаемым агрегатом, представляющим собой газовый счетчик с турбиной, лопастями и объемным дозатором, Реализация объемно-пропорционального дози рования газа и воздуха при помощи указанного агрегата вызывает дополнительные насосные потери во впускном тракте и также ухудшает эффективные показатели двигателя, особенно на скоростных режимах работы. Недостатком данного устройства является также инерционность этого агрегата, которая не может не сказываться на работе двигателя на переходных режимах. Так, например, в случае использования ниэкооктанового бензина при резком увеличении нагрузки турбинный агрегат, отставая и не обеспечивая тем самым необходимого процентного содержания в комбинированной горючей смеси (по отношению к установившимся режимам) высокооктанового газового топлива, может вызвать в цилиндрах двигателя детонационное сгорание. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство топливоподачи для двигателя внутреннего сгорания, состоящее из контуров подачи жидкого и газового топлив, причем контур подачи жидкога топлива состоит из карбюратора со смесительной камерой и дроссельной заслонкой, главной дозирующей системы с эмульсианным колодцем и каналом распылителя и поплавковой камеры. с одной стороны подключенной к смесительной камере через главную дозирующую систему, к системе холостого хода и к системе ускорительного насоса, а с другой стороны через 15 30 50 подкачивающий насос — к бензобаку, а контур подачи газа содержит газовый баллон с электромагнитным клапаном, последовательно сообщенным с эмульсионным колодцем через подогреватель-испаритель, редуктор-регулятор, газоподающий канал и канал торможения с калиброванным отверстием. Недостатком известного устройства является сложность конструкции и недостаточная точность дозирования топлива. Целью изобретения является повышение точности доэирования. Устройство топливоподачи для двигателя внутреннего сгорания, состоящее иэ контуров подачи жидкого и газового топлив, при:"в." контур подачи жидкого топлива состоит из карбюратора со смесительной камерой и дроссельной заслонкой, главной дозирующей системы с эмульсионным колодцем и каналом распылителя и поплавковой камеры, с одной стороны подключенной к смесительной камере через главную дози-. рующую систему, к системе холостого хода и к системе ускорительного насоса, а с другой стороны через подкачивающий насос— к бензобаку, а контур подачи газа содер- . жит газовый баллон с электромагнитным о клапаном, последовательно сообщенным с . эмульсионным колодцем через подогреватель-испаритель, редуктор-регулятор, газоподающий канал и основной канал с калиброванным отверстием, снабжено клапаном-отсекателем, кинематически связанным с дроссельной заслонкой через узел запаздывания и установленным в газоподающем канале, а гаэоподающий канал связан с каналом распылителя главной дозирующей системы через дополнительный канал с 0 калиброванным отверстием, Диаметры калиброванных отверстий соответственно основного и дополнительного каналов относятся как 0,4-0,97. На фиг. 1 представлена схема предлага5 емого устройства топливоподачи для двигателя внутреннего сгорания; на фиг. 2 — то же, вариант конструкции на базе серийного карбюратора ДААЗ-2107; на фиг. 3 — то же, вариант конструкции на базе карбюратора К вЂ” 126Г и К-126Н; на фиг, 4 — то же, вариант конструкции на базе серийно выпускаемого карбюратора. Устройство топливоподачи для двигателя внутреннего сгорания состоит из конту5 ров подачи жидкого и газового топлив, причем контур подачи жидкого топлива состоит из карбюратора 1 со смесительной камерой 2 и дроссельной заслонкой 3, главной дозирующей системы с эмульсионным колодцем 4 и каналом 5 распылителя и по1746023 щен дополнительным контрольным включа- 35 50 переходных режимах работы двигателя га- 55 плавковой камеры 6, с одной стороны подключенной к смесительной камере 2 через главную дозирующую систему, к системе холостого хода и к системе ускорительного насоса, а с другой стороны через подкачиваемый насос (не показан) — к бензобаку 7, а контур подачи газа содержит газовый баллон 8 с электромагнитным клапаном 9, последовательно сообщенным с эмульсионным колодцем 4 через подогреватель-испаритель 10, редуктор, 11, гаэоподающий канал 12 и основной канал 13 с калиброванным отверстием 14. Устройство снабжено клапаном-отсекателем 15, кинематически связанным с дроссельной заслонкой 3 через узел 16 запаздывания и установленным в газоподающем канале 12, связанном с каналом 5 распылителя главной дозирующей системы через дополнительный канал 17 с калиброванным отверстием 18. Диаметры калиброванных отверстий 14 и 18 соответственно основного 13 и дополнительного 17 каналов относятся как 0,4 — 0,97. Главная дозирующая система карбюратора 1 содержит также главный топливный жиклер 19, воздушный жиклер 20, бензоэмульсионный тракт 21, связывающий эмульсионный колодец 4 с каналом 5 распылителя, размещенного в сужении малого диффузора 22, Газовый баллон 8 сообщен с клапаном-отсекателем 15 через газовую магистраль 23. Электромагнитный клапан 9, кроме включения от ключа зажигания, оснателем (электрическая схема включения электромагнитного клапана 9 не показана), посредством которого двигатель переключается на питание жидким топливом — чистым бензином, Устройство топливоподачи для двигателя внутреннего сгорания работает следующим образом. Пуск холодного двигателя. работа на холостом ходу и переходных режимах обеспечивается бензиновыми системами карбюратора 1, При пуске и прогреве двигателя подача газового топлива перекрыта при помощи выключения электромагнитного клапана 9. С возвращением после прогрева дроссельной заслонки 3 в исходное положение открывают газоподающий канал включением клапана 9. Однако и на холостом ходу, на зовое топливо также не поступает в последний, так как клапан-отсекатель 15 закрыт. Жидкое топливо — бензин доэируется на этих режимах в соответствии со стандартными настройками систем карбюратора, 5 При дальнейшем открытии дроссельной заслонки 3 и переходе максимального разрежения к каналу 5 распылителя включается главная дозирующая система карбюратора и в этот момент полностью выбирается свободный ход в узле 16 запаздывания, клапан-отсекатель 15 открывает газовую магистраль 23. Газ устремляется по газоотводящему каналу 12 карбюратора, откуда, разделяясь, поступает соответственно через дополнительный газовый канал 17 и калиброванное отверстие 18 к каналу 5 распылителя, а через канал 13 и калиброванное отверстие 14 — в бенэоэмульсионный тракт 21 главной дозирующей системы карбюратора, обеспечивая, независимо от воздушного жиклера 20, пневматическое торможение истечению бензина через главный жиклер 19. Отводимый по каналу 13 и регламентируемый калиброванным отверстием 14 газовый поток уменьшает подачу бензина эквивалентно вводимому по каналу 12 количеству газа и одновременно осуществляет дополнительное интенсивное эмульгирование бензина. При работе двигателя по нагрузочной характеристике по мере увеличения разрежения в диффузоре 22 и соответствующем увеличении перепада давления между питающей газовой магистралью 23 и распылителем подача газа по каналу 17 возрастает пропорционально расходу поступающего в двигатель воздуха, но при этом соответственно возрастает и отводимый через калиброванное отверстие 14 газовый поток, который и обеспечивает дополнительное снижение подачи бензина через главный топливный жиклер 19. Таким образом, при комбинированном питании сохраняется компенсация состава смеси по нагрузочному диапазону работы двигателя, На режимах максимальной мощности включается экономайзер, обеспечивающий, при сохранении стандартных настроек, необходимые мощностные составы комбинированной смеси, При резком открытии дроссельной заслонки 3 регулировки ускорительного насоса также сохраняются. Кажущееся при этом переобогащение горючей смеси в связи с резким увеличением подачи газового топлива исключается ответным снижением подачи бензина главной доэирующей системой, благодаря описанному влиянию отводимого через калиброванное отверстие 14 газового потока. Для перехода двигателя на питание чистым бензином достаточно перекрыть при помощи контрольного включения электромагнитного клапана 9 газовую магистраль 1746023 20 35 50 23. При этом главная дозирующая система и карбюратор 1 в целом автоматически конвертируются в серийный вариант. Независимо от того. что привод клапана-отсекателя 15 сохраняется, гаэоподающий канал 12 и его сообщение с бенэоэмульсионным трактом 21 представляют вместе с закрытой магистралью общую глухую полость и не оказывают какого-либо практического влияния на стандартные регулировки карбюратора. На фиг, 2 показана часть серийного карбюратора ДАА3-2107, которая предварительно подвергалась следующим конструктивным изменениям. Газоподающий канал 12 выполнен в первичной камере карбюратора в приливах, которые во вторичной камере (не показана) предназначены для каналов эконостата, Сохраняя укаэанный тракт, в верхней части карбюратора выполнены два сверления; горизонтальные с входным штуцером и вертикальное, ориентированное снизу на отверстие в прокладке и расположенное под ним углубление. Дополнительный газовый канал 17 выполнен в корпусе сьемного малого диффузора 22 и образован двумя сверлениями: одно выполнено параллельно бензоэмульсионному тракту 21, а другое соединяет первое с выходом распылителя и направлено по течению воздушного потока. С газовой магистралью дополнительный канал 17 сообщен через сверление, выполненное в перегородке, связывающей углубление с посадочной поверхностью малого диффузора 22. В продолжении углубления предусмотрено калиброванное отверстие 14, посредством которого регламентирована отводимая часть газового потока, предназначенная для пневматического торможения истечения бензина через главный топливный жиклер 19, Таким образом, снижение расхода бензина и замещение его газовым топливом осуществлено в данном случае только в первичной камере карбюратора. Оптимумы избыточного давления Р в газовой магистрали и отношение диаметров калиброванных отверстий бок/бдк соответственно основного и дополнительного каналов, при которых обеспечиваются лучшие эффективные и динамические показатели работы двигателя, располагаются соответственно в диапазонах: Рг = 100-25000 мм вод.ст., dog/бдк = 0,4 0,97. В общем случае схемы подвода основного газового потока и потока, предназначенного для торможения бензина, могут быть разнообразными и диктуются соображениями технологичности изготовления и максимального сохранения конструкции серийных карбюраторов, В карбюраторах К12бГ и К-126Н и их модификациях, имеющих последовательное включение смесительных камер, также целесообразно вводить газовое топливо только в первичную камеру карбюратора, У этого типа карбюраторов большой и малый 22 диффузоры съемные, и дополнительный газовый канал 17 может быть выполнен противоположно бензиновому распылителю в теле кронштейна малого диффузора 22, а с помощью с одной стороны заглушенного вставного патрубка ориентирован по направлению течения воздуха, "Тормозной" газовый поток предпочтительно отводить от газоподающего канала 12 по специальному патрубку через боковую наружную стенку карбюратора 1, выполненные в большом диффузоре кольцевой канал и сверление в перегородке, соединяющей эмульсионный колодец 4 с посадочной поверхностью большого диффузора, Попадая в кольцевой объем между змульсионной трубкой и цилиндрической стенкой колодца 4, отводимый для торможения газовый поток устремляется по каналам в сужение малого диффузора 22. Газовый жиклер (калиброванное отверстие) может быть установлен в патрубке (жиклер не показан), В карбюраторах типа К-126Б и их модификациях, устанавливаемых на грузовых автомобилях, благодаря параллельному включению смесительных камер описанную схему подвода газового топлива дублируют и тем самым используют для получения газобензовоздушной смеси обе камеры, что дополнительно оказывает благоприятное воздействие на улучшение качества распыливания бензина во вторичной камере. Аналогично в карбюраторах К-88А и их модификациях, имеющих параллельное включение дроссельных заслонок, приготовление гаэобенэовоздушной смеси и необходимое замещение бензина газовым топливом также целесообразно осуществлять в обеих смесительных камерах, Подвод газового топлива также можно осуществить (фиг. 4) через боковую наружную стенку карбюратора 1 и соответствующие кронштейны малых диффузоров 22 посредством штуцеров, Дополнительные газовые каналы 17 направлены к съемным распылителям, состоящим из газового и бензинового кольцевых объемов, сообщающихся между собой кольцевыми каналами При работе на чистом бензине для истечения бензовоздушной эмульсии используются нижние кольцевые объемы. При комбинированном питании основной газовый поток, проходя от газоподающих кана10 1746023 Фиг. I лов 12 по каналам 17, попадает в верхние кольцевые объемы, откуда, истекая через кольцевые щели, обеспечивает интенсивное распыливание бензина. Для подвода газовых потоков, предназначенных для торможения бензина, могут служить имеющиеся промежуточные каналы, по которым в серийном карбюраторе от воздушных жиклеров 20 холостого хода через отверстия осуществляют эмульгирование бензина. При этом газовые калиброванные отверстия (жиклеры), выполненные заодно с приемными штуцерами, удобно устанавливать вместо технологических заглушек каналов, Таким образом, в предлагаемом устройстве топливоподачи для образования комбинированной горючей смеси газ подают в распылитель главной дозирующей системы карбюратора под определенным избыточным давлением, а необходимое для оптимального состава (коэффициента избытка воздуха) горючей смеси уменьшение подачи бензина осуществляют пневматическим торможением истечения его через главный жиклер специально отводимой частью газового потока. Использование предлагаемого устройства топливоподачи обеспечивает повышение топливной экономичности и приемистости двигателя благодаря использованию потенциальной энергии газового топлива для улучшения распыливания бензина путем интенсивного эмульгирования и увеличения скорости истечения его через распылитель, а также исключение детонационной работы двигателя при питании смесью газа и низкооктанового бензина на переходных режимах в связи с оптимальным законом подачи газового топлива и безынерционностью газоподающей системы, Формула изобретения 5 1. Устройство топливоподачи для двигателя внутреннего сгорания, состоящее из контуров подачи жидкого и газового топлив, причем контур подачи жидкого топлива состоит из карбюратора со смесительной ка10 мерой и дроссельной заслонкой, главной дозирующей системы с эмульсионным колодцем и каналом распылителя и поплавковой камеры, с одной стороны подключенной к смесительной камере через главную дози15 рующую систему. к системе холостого хода и к системе ускорительного насоса, а с другой стороны через подкачивающий насос— к бензобаку, а контур подачи газа содержит газовый баллон с электромагнитным 20 клапаном, последовательно сообщенным с эмульсионным колодцем через подогреватель-испаритель, редуктор-регулятор, газоподающий канал и основной канал с калиброванным отверстием, о т л и ч а ю25 щ е е с я тем, что, с целью повышения точности дозирования, устройство снабжено клапаном-отсекателем, кинематически связанным с дроссельной i заслонкой через узел запаздывания и установленным в газо30 подающем канале, а газоподающий канал связан с каналом распылителя главной дозирующей системы через дополнительный канал с калиброванным отверстием. 2, Устройство по и. 1, о тл и ч а ю щее35 с я тем, что диаметры калиброванных отверстий соответственно основного и дополнительного каналов относятся как 0,4-0.97, 3746023 1746023 Составитель В. Коноплев Редактор И. Дербак Техред М.Моргентал Корректор О. ципле Заказ 2.378 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва,.)К-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101
