Система питания для газового двигателя внутреннего сгорания

 

Использование: машиностроение, в частности система питания для газового двигз|еля внутреннего сгорания, позволяющая улучшить топливную экономичность и снизить токсичность отработавших газов, Сущно|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

СОКОВ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (ч)з F 02 M 21/02

ГфСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, К ПАТЕНТУ C0

11() СО, ( (д (21) 5033317!06 (2 ) 19.03,91 (4ф) 30.08,93, Бюл. М 32 (7 ) В.А.Долгов, Л,Г.Кузнецов, Т,T.Íàçàðoâ и P.M.Ëåîíåíêîâ (56) Е.Г.Григорьев и др. Газобаллонные автомобили, Машиностроение. M„ 1989, с. 33. (5 ) СИСТЕМА ПИТАНИЯ ДЛЯ ГАЗОВОГО

Д ИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (5 ) Использование: машиностроение, в частности система питания для газового двигаТеля внутреннего сгорания, позволяющая улучшить топливную экономичность и снизить токсичность отработавших газов, Сущно сть изобретения: система питания со 1ержит газовый баллон с контрольно-наподнительной. и расходно-предохранительной арматурой, размещенной в вентилируемом контейнере под углом 30 гр4д. по отношению к продольной оси газоИзобретение относится к области машиностроения, в частности к системам питаНия для газового двигателя внутреннего сгорания. .Целью изобретения является улучшени 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 расходно„„5U „„1838653 АЗ вого 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. предохранительной 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 300по отношению к продольной оси газового баллона 1, двухступенчатый газовый редуктор-испаритель 4, совмещенный с испарителем, подключенным к системе охлаждения двигателя при помощи

1838653 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, размещенным 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 быстроразъемного соединения и размещено вне салона автомобиля в задней его части.

Схема электропитания системы питания включает электронный блок 15управления. катушку зажигания 16 с датчиком 17 искрообразования (монтажный провод), электромагнитный газовый и бензиновый клапаны 18 и 13 соответственно с фильтрами, переключатель 19 вида топлива, предназначенный для управления 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 задроссельным 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 командной полости 40. B 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 ocb 46.

Блок 47 контрольно-наполнительной и расходно-предохранительной арматуры со"0 держит наполнительное устройство 48, снабженное трубопроводом 49 подачи газа, сообщенный с наполнительным устройством 48 при помощи ниппеля 50 и накидной гайки 51, и наполнительíblì вентилем 52.

Расходное устройство 53 снабжено трубопроводом 54 расхода газа, ни и и ел ем

55, накидной гайкой 56 и расходным вентилем 57.

Блок 47 снабжен указателем 58 уровня

20 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, 30 Расходное устройство 53 (фиг. 6) содержит расходный трубопровод 69. закрепленный в переходнике 70 с помощью ниппеля

71 и накидной гайки 72. В переходнике,70 размещен запорный элемент 73, выполнен35 ный 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

40 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. Запор50 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 сторо55 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 раз1838653 делительной пластиной 95 с периферийными,отверстиями 96 для прохода газа, накидной гайкой 97 с седлом 98 и поДпружиненным запорным элементом 99 с уп отнителем 100, размещенным между 5 се 1лом 98 и разделительной пластиной 95, и предохранительным колпачком,101, разме1ценным на наружной резьбе накидной гайки 97.

Система питания работает следующим 10 образом.

Сжиженный нефтяной газ из баллона 1 по 1 давлением по трубопроводу 7 высокого давления поступает в газовый фильтр электромагнитного клапана 18, где он очищает- 15 ся от посторонних примесей и далее поступает в редуктор-испаритель 4. В редукторе-испарителе 4 происходит испарение СНГ за счет обогрева его жидкостью из системы охлаждения двигателя и снижения 20 давления в выходной ступени до величины равной 20 Па при минимальной частоте вращения коленчатого вала двигателя. Затем га поступает в смеситель 9, где он смешива тся с воздухом, и, пройдя через карбю- 25 ратор-смеситель 11, поступает во впускной трубопровод и далее в двигатель, Система питания допускает эксплуатацию газовых двигателей внутреннего сгорания в различных климатических зонах при 30 температуре окружающего воздуха от минус 35" до плюс 45", Запуск двигателя при отрицательных температурах осуществляетоя с помощью пускового электромагнитного клапана 20, который во время пуска 35 обеспечивает принудительное открытие клдпана второй ступени.

Переход с одного вида топлива на другой осуществляется электромагнитными клапанами 18 и 13 при помощи переключа- 40 теля 19 вида топлива с места водителя..

Электронный блок 15 обеспечивает автоматическое управление электромагнитныгл газовым:клапаном 18, бензиновым и пусковым электромагнитными клапанами 45

13 и 20 соответстоейно поддержание в открытом состоянии cooTBpTcTBóþùèõ клапанов при работающем двигателе, а также закрытие электромагнитного газового и пускового клапанов 18 и 20 соответственно 50 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- 55 гул ровочного винта 22 в 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 í"-, р >кимах холостого хода. Затем необходимо зафиксировать гайкой на штоке 31 положение втулки 30 и закрыть колпачком 32. В случае неудовлетворительныx динамичсcêèõ 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 внугреннего 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 дозагором газа и приводом, газовый канал выполнен в виде последовательно соединенных конфузорного, цилиндрического и диффузорного участков, дозатор газа выполн H в виде подвижной втулки, размещенной в поперечном сечении цилиндрического участка и кинематически связанной с мембраной, установленной в корпусе дозатора с образованием подмембранной и надмембранной полостями и нагруженной со стороны втулки пластинчатой пружиной, а со стороны подмембранной полости конической пружиной с устройством для регулирования ее жесткости, причем подмембранная полость через штуцер сообщена с задроссельным пространством карбюр.атора-смесителя.

2. Система питания по и. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что контрольно-наполнительная и расходно-предохранительная арматура выполнена е одном блоке и снабжена наполнительным и расходным вентилями, устройством наполнения и расхода газа, предохранительным устройством и указателем уровня жидкого газа, наполнительное

1838653 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 подпружиненным со стороны расходного вентиля запорным элементом.

3. Система питания по и. 2. о т л и ч а ющ а я с я тем, что блок контрольно-наполнительной и расходно-предохранительной арматуры размещен в контейнере под углом

30" по отношению к продольной оси газового баллона и снабжен трубопроводом для вентиляции полости контейнера.

4. Система питания по и, 2, о т л и ч а ющ а я с я тем, что запорный элемент наполнительного и расходного устройства выполнен в виде шарика.

10 5. Система питания по и, 1. о т л и ч а ющ а я с я тем, что заправочное устройство снабжено штуцером с газовым каналом и разделительной пластиной с периферийными отверстиями для прохода газа. накидной

15 гайкой с седлом и подпружиненным запорным элементом с уплотнителем, размещенным между седлом и разделительной пластиной и предохранительным колпачком, размещенным на наружной резьбе на20 кидной гайки.

1 5 " Б 3

1838hr>3

1838653 р7

1838653

1838653

Составитель В. долгое

-. РЕдактор С. Кулакова Техред М.Моргентал Корректор M. Ткач

Заказ 2917 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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