Топливная система автомобильного двигателя внутреннего сгорания

 

Использование: двухтопливные системы автомобильных двигателей внутреннего сгорания. Сущность изобретения: топливная система автомобильного двигателя внутреннего сгорания предназначена для работы на бензине или сжатом природном, сжиженном нефтяном газе. В корпусах заправочного устройства, вентилей газовых баллонов выполнены дренажные сверления, сообщенные с первым гибким дренажным шлангом, выводящим протечки газа в атмосферу. В корпусах газового электромагнитного клапана и газового редуктора высокого давления также выполнены дренажные сверления, сообщенные соответственно со вторым и третьим гибким дренажными шлангами, выводящими протечки газа в атмосферу. Система оснащена тремя датчиками, сообщенными с дренажными шлангами. Датчики подают сигналы в сигнализатор протечки газа о неисправности в узлах системы, а сигнализатор звуковым сигналом и световыми индикаторами оповещает водителя о протечке газа и месте протечки. Система снабжена переключателем вида топлива, подключенным через электрическую цепь к газовому и бензиновому электромагнитным клапанам. 11 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к системам подачи топлива, обеспечивающим работу автомобильного двигателя внутреннего сгорания, на сжатом природном, сжиженном нефтяном газе или на бензине.

Известна топливная система автомобильного двигателя внутреннего сгорания, содержащая один газовый баллон с вентилем и заправочным устройством, вентиляционное устройство, газовый трубопровод с установленными на нем газовым электромагнитным клапаном и газовым редуктором, связанный с газовым баллоном и двигателем, бензобак, бензопровод с установленным на последнем бензиновым электромагнитным клапаном, связанный с бензобаком и двигателем, сигнализатор протечки газа с датчиком и переключатель вида топлива, подключенный через электрическую цепь к газовому и бензиновому клапанам.

Недостаток прототипа заключается в следующем. Известная система не устраняет возможность попадания газа, в случае его протечки, в двигательный отсек или салон автомобиля, причем устранение попадания газа происходит только при обязательном автоматическом переводе топливной системы с газа на бензин, что снижает безопасность работы системы и создает неудобства при эксплуатации.

Задачей изобретения является повышение безопасности работы топливной системы на газе за счет исключения попадания газа в двигательный отсек, багажное отделение и салон автомобиля, кроме того звукового оповещения и световой индикации водителю, где произошла протечка газа и улучшение эксплуатационных показателей системы.

Поставленная задача решается тем, что топливная система автомобильного двигателя внутреннего сгорания содержит один газовый баллон с вентилем и заправочным устройством, вентиляционное устройство, газовый трубопровод с установленным на нем газовым электромагнитным клапаном и газовым редуктором, связанный с газовым баллоном и двигателем, бензобак, бензопровод с установленным на последнем бензиновым электромагнитным клапаном, связанный с бензобаком и двигателем, сигнализатор протечки газа с датчиком и переключатель вида топлива, подключенный через электрическую цепь к газовому и бензиновому электромагнитным клапанам, причем вентиляционное устройство содержит дренажные сверления, выполненные в корпусах вентиля баллона, заправочного устройства, газового клапана и редуктора, и три гибких дренажных шланга, первый из которых размещен на газовом трубопроводе между заправочным устройством и выходом от вентиля баллона, второй на корпусе газового электромагнитного клапана, а третий на корпусе редуктора, внутренние полости шлангов связаны с выходом сверлений, выходы шлангов сообщены с атмосферой, сигнализатор снабжен двумя дополнительными датчиками, и каждый датчик сообщен с внутренней полостью соответствующего шланга.

Кроме того, в редуктор может быть включен редуктор высокого давления, установленный между редуктором и газовым клапаном.

Баллон и первый дренажный шланг могут быть размещены в багажном отделении автомобиля.

Входы сверлений вентиля баллона могут быть сообщены с полостями корпуса вентиля, в которых установлены корпус запорного органа и штуцер предохранительного клапана.

Первый дренажный шланг может состоять из нескольких частей.

Входы сверлений заправочного устройства могут быть сообщены с полостями корпуса заправочного устройства, в которых установлены корпус заправочного вентиля и пробка заправочного канала.

Газовый клапан, редукторы, второй и третий дренажные шланги могут располагаться в двигательном отсеке автомобиля.

Входы сверлений газового клапана могут быть сообщены с полостями корпуса газового клапана, в которых установлены корпусы фильтра, электромагнита и датчика давления.

Входы сверлений редуктора высокого давления могут быть сообщены с полостями корпуса редуктора высокого давления, в которых установлены корпус входного штуцера с фильтром, крышка с регулировочным винтом и предохранительный клапан.

Датчики сигнализатора протечки газа могут быть выполнены электронными и установлены в цилиндре, закрепленном в корпусе.

Датчики сигнализатора протечки газа могут быть выполнены термохимическими и содержать корпус, цилиндр с герметизированным магнитным контактом, и поршень с постоянным магнитом, размещенный в цилиндре.

Сигнализатор протечки газа может быть снабжен устройствами звукового и светового оповещения.

На фиг.1 показана принципиальная схема топливной системы; фиг.2 принципиальная схема вентиля баллона; фиг.3 принципиальная схема заправочного устройства; фиг.4 вид А-А фиг.3; фиг.5 принципиальная схема газового электромагнитного клапана; фиг.6 принципиальная схема газового редуктора высокого давления; фиг.7 принципиальная схема термохимического датчика сигнализатора протечки газа; фиг. 8 принципиальная схема электромеханического датчика сигнализатора протечки газа.

Топливная система автомобильного двигателя внутреннего сгорания предназначена для работы на бензине, на сжатом природном или сжиженном нефтяном газе.

Топливная система содержит, по меньшей мере, один газовый баллон с вентилем 2, связанный через газовый трубопровод 3 с заправочным устройством 4, а через газовый трубопровод 5, газовый электромагнитный клапан 6 с трехступенчатым газовым редуктором 7, сообщенным через шланг 8 с газовым смесителем 9 карбюратора 10. В случае установки нескольких газовых баллонов 1, вентили 2 соединяются между собой трубопроводами 11. Один или несколько газовых баллонов 1 размещаются в багажном отделении автомобиля.

Трехпозиционный переключатель 12 вида топлива связан через электрическую цепь 13 с электромагнитным бензиновым клапаном 14 и электронным октан-корректором 15, а через электрическую цепь 16 с газовым электромагнитным клапаном 6 и сигнализатором 17 протечки газа, а через электрическую цепь 18 - с источником питания. Переключатель 12 вида топлива устанавливается в салоне (кабине) автомобиля.

Бензиновый электромагнитный клапан 14 своим входом сообщен с бензобаком 19 через бензиновый фильтр 20, бензонасос 21 и бензопровод 22, а выходом с карбюратором 10 В корпусе 23 вентиля 2 выполнены дренажные сверления 24, выходы которых сообщены с внутренней полостью первого гибкого дренажного шланга 25, который может состоять из нескольких отдельных частей, установленных на газовых трубопроводах 3, 5 и 11 между заправочным устройством 4 и вентилями 2 газовых баллонов 1. Внутренняя поверхность первого дренажного шланга 25 сообщена с атмосферой и с датчиком 26 сигнализатора 17 протечки газа, последний снабжен устройствами звукового и светового оповещения Входы дренажных сверлений 24 вентилей 2 сообщены с полостями 27 и 28 корпуса 23, в которых установлены соответственно корпус 29 запорного органа 30 и штуцер 31 предохранительного клапана.

Заправочное устройство 4 содержит корпус 32, в котором выполнены дренажные сверления 33. Входы дренажных сверлений 33 сообщены с полостями 34 и 35 корпуса 32, в которых соответственно установлены корпус 36 заправочного вентиля и пробка 37 заправочного канала 38. Выходы дренажных отверстий 33 сообщены с внутренней полостью первого дренажного шланга 25.

Газовый электромагнитный клапан 6 содержит корпус 39, в котором выполнены дренажные сверления 40, входы которых сообщены с полостями 41, 42 и 43 корпус 39, в которых соответственно размещены корпусы фильтра 44, электромагнита 45 и датчика давления 46. Выходы дренажных сверлений 40 сообщены с внутренней полостью второго гибкого дренажного шланга 47, установленного на штуцере 48 корпуса 39 газового клапана 6.

Первый дополнительный датчик 49 сигнализатора 17 протечки газа сообщен с внутренней полостью второго дренажного шланга 47, причем внутренняя полость последнего сообщена с атмосферой.

В трехступенчатый редуктор 7 включен редуктор высокого давления 50, вход которого через газовый трубопровод 51 сообщен с выходом газового клапана 6. В корпусе 52 редуктора высокого давления 50, выполнены дренажные сверления 53, входы которых сообщены с полостями 54, 55 и 56, в которых соответственно размещены корпус входного штуцера 57 с фильтром 58, крышка 59 с регулировочным винтом 60 в котором нет отверстия для сообщения с атмосферой и предохранительный клапан 61. Выходы дренажных сверлений 53 сообщены с внутренней полостью третьего гибкого дренажного шланга 62, установленного на штуцере 63. Второй дополнительный датчик 64 сигнализатора 17 протечки газа сообщен с внутренней полостью третьего дренажного шланга 62, которая также сообщена с атмосферой.

Газовый электромагнитный клапан 6, редуктор 7 с редуктором высокого давления 50, второй и третий дренажные шланги 47 и 62 располагаются в двигательном отсеке автомобиля.

Датчики 26, 49 и 64 сигнализатора 17 протечки газа могут быть термохимическими, электромеханическими, или пневматическими.

Термохимический вариант выполнения датчика сигнализатора 17 протечки газа показан на фиг.7 и содержит непосредственно электронный датчик 65, закрепленный в цилиндре 66, который монтируется в корпусе 67, предпочтительно выполненным в виде тройника.

Электромеханический вариант выполнения датчика сигнализатора 17 протечки газа показан на фиг.8 и содержит цилиндр 68, в котором размещен поршень 69, в верхней части последнего закреплен постоянный магнит 70, нижняя часть цилиндра содержит заглушку 71, а над постоянным магнитом 70 в цилиндре 68, установлен герметизированный магнитоуправляемый контакт 72 (геркон). Цилиндр 68 устанавливается в корпусе 73, последний предпочтительно выполняется в виде тройника.

Топливная система автомобильного двигателя внутреннего сгорания работает следующим образом.

При работе на бензине, трехпозиционный переключатель 12 видов топлива ставится в положение, соответствующее работе на бензине, при этом через электрическую цепь 13 подается напряжение, обеспечивающее открытие бензинового электромагнитного клапана 14. В результате бензин из бензобака 19 через бензопровод 22, бензиновый фильтр 20 бензонасосом 21 подается в карбюратор 10 двигателя внутреннего сгорания.

При переходе на газовое топливо, трехпозиционный переключатель 12 ставится в положение, соответствующее работе на газе. В этом случае бензиновый электромагнитный клапан 14 закрывается и прекращается подача бензина в карбюратор 10 двигателя. Одновременно через электрическую цепь 16 подается для открытия газового электромагнитного клапана 6. После открытия последнего, газ из баллонов 1 по газовому трубопроводу 5, через газовый клапан 6 и газовый трубопровод 51 поступает на вход редуктора высокого давления 50, входящего в состав трехступенчатого редуктора 7. После снижения давления газа в последнем, газ по шлангу 8 поступает в смеситель 9 карбюратора 10 двигателя внутреннего сгорания. Однако после заправки при включении газового электромагнитного клапана возможны протечки газа в газовом контуре от заправочного устройства 4 до редуктора высокого давления 50, что может вызвать опасность для пассажиров автомобиля.

При работе двигателя на газе, газовый баллон 1, заправочное устройство, вентиль 2, электромагнитный клапана 6, редуктор высокого давления 50, трубопроводы 3, 11, 5, 51 будут находиться под давлением 19,6 МПа (200 кгс/см²).

Если в этом случае возникает протечка газа в любом из соединений заправочного устройства 4 то газ из полостей 34 и 35 по дренажным сверлениям 33 будет отводится в первый гибкий шланг 25, а из него в атмосферу.

Если протечка газа возникает в любом из соединений корпуса 23 вентиля 2, то газ из полостей 27 и 28, по дренажным сверлениям 24 также будет отводиться в первый гибкий дренажный шланг 25, а из него в атмосферу.

Во всех этих случаях датчик 26 подаст сигнал на светодиод "Б" сигнализатора 17 о протечке газа в багажном отделении и включит звуковой сигнал.

При протечке газа в любом из соединений корпуса 39 газового клапана 6, газ из полостей 41, 42, 43 будет отводиться по дренажным сверлениям 40 во второй гибкий дренажный шланг 47, а из последнего в атмосферу. При этом первый дополнительный датчик 49 подаст сигнал на светодиод "К" сигнализатора 17 о протечке газа в двигательном отсеке, а конкретно в газовом клапане, и включит звуковой сигнал.

При протечке газа в любом из соединений корпуса 52 редуктора высокого давления 50, газ из полостей 54, 55, 56 будет отводиться по дренажным сверлениям 53 в третий гибкий дренажный шланг 62, а из него в атмосферу. При этом второй дополнительный датчик 64 подаст сигнал на светодиод "Р" сигнализатора 17 о протечке газа в двигательном отсеке, а конкретно в редукторе высокого давления, и включит звуковой сигнал.

Таким образом, наличие гибких дренажных шлангов позволяет даже в случае протечки газа, в каком-либо агрегате системы, продолжить работу двигателя на газе, а при острой необходимости и движение на автомобиле, так как протечки газа отводятся в атмосферу, не причиняя вреда водителю и пассажирам.

Наличие нескольких датчиков сигнализатора 17 протечки газа позволяет получить информацию о неисправности конкретного угла системы.

Описанное расположение датчиков позволяет исключить влияние на них посторонних факторов и, как следствие, ложное срабатывание.

Кроме того, датчики и сигнализатор 17 фиксируют есть или нет газ в дренажных шлангах, а не определяют очень малые дозы газа (ПДК предельно допустимую концентрацию газа в салоне автомобиля), что позволяет изготовить сигнализатор простым, надежным и снизить его себестоимость.

В сигнализаторе имеется встроенная система контроля исправности, при отказе загорится зеленый светодиод "Отказ" и включится звуковой сигнал.

Формула изобретения

1. Топливная система автомобильного двигателя внутреннего сгорания, содержащая по меньшей мере один газовый баллон с вентилем и заправочным устройством, вентиляционное устройство, газовый трубопровод с установленными на нем газовым электромагнитным клапаном и газовым редуктором, связанный с газовым баллоном и двигателем, бензобак, бензопровод с установленным на последнем бензиновым электромагнитным клапаном, связанный с бензобаком и двигателем, сигнализатор протечки газа с датчиком и переключатель вида топлива, подключенный через электрическую цепь к газовому и бензиновому электромагнитным клапанам, отличающаяся тем, что вентиляционное устройство содержит дренажные сверления, выполненные в корпусах вентиля баллона, заправочного устройства, газового клапана и редуктора, и три гибких дренажных шланга, первый из которых размещен на газовом трубопроводе между заправочным устройством и выходом от вентиля баллона, второй на корпусе газового клапана, а третий на корпусе редуктора, причем внутренние полости шлангов связаны с выходом сверлений, выходы шлангов сообщены с атмосферой, сигнализатор снабжен двумя дополнительными датчиками, и каждый датчик сообщен с внутренней полостью соответствующего шланга.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что в редуктор включен редуктор высокого давления, установленный между редуктором и газовым клапаном.

3. Система по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что баллон и первый дренажный шланг размещены в багажном отделении автомобиля.

4. Система по пп. 1 3, отличающаяся тем, что входы сверлений вентиля баллона сообщены с полостями корпуса вентиля, в которых установлены корпус запорного органа и штуцер предохранительного клапана.

5. Система по пп.1 4, отличающаяся тем, что первый дренажный шланг состоит из нескольких частей.

6. Система по пп.1 5, отличающаяся тем, что входы сверлений заправочного устройства сообщены с полостями корпуса заправочного устройства, в которых установлены корпус заправочного вентиля и пробка заправочного канала.

7. Система по пп.1 6, отличающаяся тем, что газовый клапан, редукторы, второй и третий дренажные шланги расположены в двигательном отсеке автомобиля.

8. Система по пп. 1 7, отличающаяся тем, что входы сверлений газового клапана сообщены с полостями корпуса газового клапана, в которых установлены корпусы фильтра, электромагнита и датчика давления.

9. Система по пп.1 8, отличающаяся тем, что входы сверлений редуктора высокого давления сообщены с полостями корпуса редуктора высокого давления, в которых установлены корпус входного штуцера с фильтром, крышка с регулировочным винтом и предохранительный клапан.

10. Система по пп.1 9, отличающаяся тем, что датчики сигнализатора протечки газа выполнены термохимическими и установлены в цилиндре, закрепленном в корпусе.

11. Система по пп.1 9, отличающаяся тем, что датчики сигнализатора протечки газа выполнены электромеханическими и содержат корпус, цилиндр с герметизированным магнитным контактом, установленный в корпусе, и поршень с постоянным магнитом, размещенный в цилиндре.

12. Система по пп.1 11, отличающаяся тем, что сигнализатор протечки газа снабжен устройствами звукового и светового оповещения.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8