Способ подачи горючего газа в двухтопливный двигатель внутреннего сгорания и впускной трубопровод двигателя

 

Использование: двигателестроение, в частности двигатели внутреннего сгорания, работающие на двух видах топлива - жидком и газообразном. Сущность изобретения: смешение газообразного топлива с воздухом происходит в карбюраторе путем подачи газа в смеситель, состоящий из проставки карбюратора и диффузора с регулируемым проходным сечением. 2 с. и 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к двигателестроению, в частности, к двигателям внутреннего сгорания (ДВС), работающим на двух видах топлива жидком и газообразном (двухтопливные ДВС).

Известны ДВС, работающие на газовом топливе (Григорьев Е. Г. и др. Газобаллонные автомобили. М. Машиностроение, 1989). Использование таких двигателей обусловлено существенно меньшей стоимостью газового топлива по сравнению с традиционным жидким топливом и лучшими его экологическими характеристиками. Из этого же источника известны также ДВС, работающие на двух видах топлива жидком и газообразном. Такие двигатели являются более универсальными, но одновременно и более сложными в регулировании.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению (прототипом) является изобретение по пат. США N 4441475, 1984. Здесь представлен способ подачи горючего газа в двухтопливный ДВС, заключающийся в том, что газ смешивают с воздухом в заданной пропорции и подают в карбюраторный смеситель жидкого топлива. При этом впускной трубопровод ДВС содержит воздушную заслонку, карбюратор с диффузорным смесителем жидкого топлива, дроссельную заслонку и газовый смеситель с форсункой для подачи горючего газа. Схема регулирования такого двигателя оказывается довольно сложной, а качество подготовки топливо-воздушной смеси недостаточно высоким.

Целью изобретения является дальнейшее повышение эффективности двухтопливных ДВС за счет улучшения процесса смесеобразования при одновременном упрощении схемы регулирования и повышения ее надежности.

Это достигается тем, что способ подачи горючего газа в двухтопливном ДВС-прототипе предлагается дополнить смешением горючего газа с воздухом на участке с регулируемым проходным сечением, а впускной трубопровод дополнительно снабдить диффузором регулируемого проходного сечения. Последний размещается перед дроссельной заслонкой соосно диффузорному смесителю жидкого топлива и выполняется саморегулируемым, в виде подвижной в осевом направлении, подпружиненной втулки, внутренняя поверхность которой спрофилирована и образует кольцевой канал переменного сечения с наружной поверхностью диффузорного смесителя жидкого топлива. При этом форсунка подачи горючего газа выполняется в виде проставки карбюратора, размещенной между воздушной заслонкой и диффузорным смесителем жидкого топлива.

На чертеже показана конструктивная схема трубопровода, в котором реализуется предлагаемый способ подачи горючего газа в двухтопливный ДВС.

Устройство содержит участок 1 впускного трубопровода с воздушным фильтром (не показан) и воздушной заслонкой 2; карбюратор, в корпусе 3 которого размещены диффузорный смеситель 4 жидкого топлива (другие стандартные элементы карбюратора не показаны), подвижная в осевом направлении втулка 5 с профилированной внутренней поверхностью, пружина 6 и стопорное кольцо 7 проставка карбюратора 8 с форсункой 9 для подачи горючего газа во впускной трубопровод; участок 10 впускного трубопровода с дроссельной заслонкой 11. Внутренняя профилированная поверхность втулки 5 образует с наружной поверхностью диффузорного смесителя 4 жидкого топлива кольцевой канал "а" переменного сечения.

В зависимости от конкретных условий эксплуатации двигатель питается либо жидким (с использованием стандартных элементов карбюратора), либо газообразным топливом.

При запуске и работе ДВС на холостом ходу на газовом топливе за счет разрежения, обусловленного всасывающим действием цилиндров, происходит впуск и смешение горючего газа с воздухом в соотношениях, определяемых проходным сечением подвижного диффузора (в положении упора, изображенном на чертеже). При возрастании нагрузки на двигатель расход топливо-воздушной смеси регулируется соответствующим открытием дроссельной заслонки 11, а качественный состав ее устанавливается автоматически за счет осевого перемещения втулки 5 и увеличения проходного сечения "а" регулируемого диффузорного смесителя 4. Профиль внутренней поверхности втулки 5 выбирается таким образом, чтобы обеспечить оптимальное значение коэффициента избытка воздуха во всем диапазоне нагрузок двигателя.

Проведенные испытания описанного устройства в составе ДВС подтвердили реальную возможность существенного повышения топливной экономичности, снижения токсичности продуктов выхлопа и увеличения мощности двигателя по сравнению с серийно выпускаемыми устройствами аналогичного назначения.

Формула изобретения

1. Способ подачи горючего газа в двухтопливный двигатель внутреннего сгорания, заключающийся в том, что газ смешивают с воздухом в заданной пропорции и подают в карбюраторный смеситель жидкого топлива, отличающийся тем, что дополнительно смешивают горючий газ с воздухом на участке с регулируемым проходным сечением.

2. Впускной трубопровод для двухтопливного двигателя внутреннего сгорания, содержащий воздушную заслонку, карбюратор с диффузорным смесителем жидкого топлива, дроссельную заслонку и газовый смеситель с форсункой для подачи горючего газа, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен диффузором регулируемого проходного сечения, размещенным перед дроссельной заслонкой соосно диффузорному смесителю жидкого топлива, при этом форсунка для подачи горючего газа выполнена в виде проставки карбюратора, размещенного между воздушной заслонкой и диффузорным смесителем жидкого топлива.

3. Трубопровод по п. 2, отличающийся тем, что диффузор регулируемого проходного сечения выполнен саморегулируемым в виде подвижной в осевом направлении подпружиненной втулки, внутренняя поверхность которой спрофилирована, образуя кольцевой канал переменного сечения с наружной поверхностью диффузорного смесителя жидкого топлива.

РИСУНКИ

Рисунок 1