Система питания газового двигателя внутреннего сгорания

 

Изобретение относится к системам питания двигателей внутреннего сгорания и может быть использовано при комплектовании автомобильных карбюраторных двигателей газобаллонными установками. Система питания газового двигателя внутреннего сгорания содержит регулятор давления газа с входной и выходной ступенями, а также размещенное между ступенями регулятора давления запорно-дросселирующее устройство с тарельчатым запорным клапаном и мембранным механизмом для осевого его перемещения. Мембранный механизм выполнен в виде барокоробки, полость которой через осевой патрубок подключена к полости выходной ступени. При этом запорно-дросселирующее устройство содержит шток, один конец которого через отверстие осевого патрубка введен в полость барокоробки и прикреплен к ходовой рабочей ее части изнутри, а второй конец штока подключен к тарельчатому запорному клапану и содержит со стороны выходной ступени конический дроссель, снабженный ограничителем хода. С целью повышения надежности работы системы питания газового двигателя мембранная коробка образована из двух герметично состыкованных по краям металлических мембран. Изобретение позволяет упростить конструкцию системы питания двигателя внутреннего сгорания и повысить надежность его работы. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к системам питания двигателей внутреннего сгорания, и может быть использовано при комплектовании автомобильных карбюраторных двигателей газобаллонными установками.

Известны различные системы питания газового двигателя внутреннего сгорания, содержащие регулятор давления, выходная ступень которой сообщена с выпускным трактом двигателя через основные и дополнительные запорно-дросселирующие устройства, снабженные мембранными приводами [1, 2].

Известные системы питания конструктивно сложны, в связи с наличием в выходных ступенях регуляторов давления газодинамических соединений, оснащенных дополнительными, не связанными с процессом редуцирования, запорно-дросселирующими устройствами и мембранными перегородками.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому объекту является система питания газовых двигателей внутреннего сгорания, содержащая двухступенчатый регулятор давления газа, выходная ступень которой связана с впускным трактом двигателя через запорно-дросселирующее устройство с тарельчатым запорным клапаном, снабженным мембранным механизмом для осевого его перемещения [3].

Недостатком известной системы питания является сложность конструкции его запорно-дросселирующего устройства, что обусловлено тем, что оно содержит основной и дополнительный запорные элементы, при этом основной запорный элемент наделен дополнительной функцией клапанного седла.

Кроме того, в мембранных механизмах известного устройства, используются резинотканые диафрагмы, подверженные остаточным деформациям и разрывам при эксплуатации, что существенно снижает надежность работы систем питания.

Целью настоящего изобретения является упрощение конструкции системы питания газового двигателя внутреннего сгорания и повышение надежности его работы.

Поставленная цель достигается тем, что в известной системе питания газового двигателя внутреннего сгорания, содержащей регулятор давления с входной и выходной ступенями, а также размещенное между ступенями регулятора давления запорно-дросселирующее устройство с тарельчатым запорным клапаном и мембранным механизмом для осевого его перемещения, мембранный механизм выполнен в виде барокоробки, полость которой через осевой патрубок у основания подключен к полости выходной ступени регулятора давления газа, запорно-дросселирующее устройство содержит шток, один конец которого через осевой патрубок введен в полость барокоробки и прикреплен к ходовой ее рабочей части изнутри, а второй конец штока подключен к тарельчатому запорному клапану и содержит со стороны выходной ступени конический дроссель с ограничителем хода. При этом мембранная коробка образована их двух герметично состыкованных по краям металлических мембран.

На чертеже представлен общий вид системы питания газового двигателя внутреннего сгорания и горизонтальное его сечение на уровне впускного патрубка (A-A).

Система питания газового двигателя внутреннего сгорания содержит корпус 1 входной ступени и корпус 2 выходной ступени, полости 3 и 4 которых разделены перегородкой 5. Корпус 1 содержит штуцер 6 для ввода регулируемого газа в полость 3 входной ступени, а корпус 2 содержит штуцер 7 для соединения дросселирующего газа с впускным трактом двигателя (двигатель на рисунке не показан). Система питания газового двигателя содержит запорно-дросселирующее устройство, состоящее из тарельчатого запорного клапана 8, связанного с помощью штока 9 с барокоробкой 10, а также прикрепленную к перегородке 5 втулку 11, с отверстием 12 по оси, куда заключен конец штока 9 с тарельчатым запорным клапаном 8, примыкающим к седловине 13. Втулка 11 содержит со стороны выходной ступени коническую полость 14, куда заключен конический дроссель 15, размещенный на штоке 9, образующий с конической полостью 14 зазор 16. Шток 9 содержит также ограничительные штифты 17 и 18.

В полости 4 размещен ограничитель хода штока 9, выполненный в виде рычажного механизма 19, один конец которого связан с регулирующим винтом 20, а второй конец выполнен в виде вилки 21, установленной между штифтами 17 и 18. Под штифтом 18 размещена шайба 22, а между втулкой 11 и шайбой 22 размещена пружина 23. Барокоробка 10 образована из двух герметично состыкованных по краям металлических мембран 24 и 25. Полость 26 барокоробки 10 с помощью осевого патрубка 27 подключена к полости 4 выпускной ступени системы питания двигателя. Барокоробка 10 содержит защитный кожух 28, сообщающийся с атмосферой. В корпусе входной ступени 1 (рис. A-A) предусмотрен C-образный канал 29 с впускным 30 и выпускным 31 патрубками для подвода и отвода теплоносителя, в качестве которого может быть использована охлаждающая двигатель жидкость. В полости 3 входной ступени размещен запорный клапан 32, примыкающий к седловине штуцера 6 изнутри. Запорный клапан 32 связан с мембранным механизмом 33, имеющим аналогичную конструкцию, что и привод 10. Мембранный механизм 33 снабжен защитным кожухом 34, полость которой сообщается с атмосферой.

Система питания газового двигателя работает следующим образом. Сжиженный газ подается во входную ступень через штуцер 6, где за счет подогрева в корпусе 1 переводится в газообразное состояние. Регулирование газа во входной ступени осуществляется с помощью нормально открытого клапана 32. При достижении расчетного давления газа в полости 3 входной ступени, клапан 32, под воздействием мембранного механизма 33, примыкает к седловине патрубка 6 и тем самым прерывает поступление газа во входную ступень. При неработающем двигателе в полости 4 выпускной ступени, как и во впускном тракте двигателя, давление равно атмосферному. При этих условиях барокоробка 10 расширяясь воздействует через шток 9 на тарельчатый запорный клапан 8 и прижимает его к седловине 13. При этом пружина 23 все время поджимает шток 9 к верхней мембране барокоробки 10, обеспечивая тем самым условия упругого взаимодействия штока 9 с барокоробкой 10. Таким образом, при неработающем двигателе исключается газодинамическая связь между входной и выходной ступенями регулятора давления газа. При запуске двигателя в полости 4 выходной ступени возникает разряжение под действием которого мембраны 24 и 25 барокоробки 10 начинают сходится. При этом шток 9, перемещаясь по оси вниз, отводит тарельчатый запорный клапан 8 от седловины 13, открывая доступ газа из полости 9 впускной ступени в полость 4 выпускной ступени. При этом ход штока 9 по оси вниз ограничен минимальным зазором 16, установленным с помощью регулирующего винта 20 применительно к холостому ходу двигателя. По мере нагрузки двигателя перепад давления между входной и выходной ступенями регулятора давления начинает расти. При этом шток 9, перемещаясь по оси вверх, увеличивает зазор 16 между конической полостью 14 и коническим дросселем 15 и увеличивает тем самым поступление газа в полость 4, а следовательно, и в впускной тракт двигателя. В данном случае тарельчатый запорный клапан 8 все время открыт и не влияет на режим работы двигателя. При этом давление газа в выпускной ступени регулируется только коническим дросселем 15.

Отличительной особенностью предлагаемой системы питания газового двигателя является то, что конструкция запорно-дросселирующего устройства обеспечивает "тонкую" регулировку режима подачи газа во впускной тракт двигателя с учетом режима работы двигателя и его характеристик. При это обеспечивается оптимальный расход топлива в режиме холостого хода.

Предложенная система питания газового двигателя внутреннего сгорания отличается от известных простотой конструкции и высокой надежностью работы.

Источники информации 1. Буралев Ю.В., Мартиров О.Л., Кленников Е.В. Устройство, обслуживание и ремонт топливной аппаратуры автомобилей. - М.: Высшая школа, 1987, с. 209.

2. Редуктор-испаритель 2101-442.000.000 Комплект газобаллонной аппаратуры для легковых автомобилей, ТУ 51-395-90, завод-изготовитель: г. Новогрудок, Гродненской обл., ул. Мицкевича, 109.

3. Авторское свидетельство СССР N 1721281, кл. F 02 M 21/00, 1992, прототип.

Формула изобретения

1. Система питания газового двигателя внутреннего сгорания, содержащая регулятор давления газа с входной и выходной ступенями, а также размещенное между ступенями регулятора давления запорно-дросселирующее устройство с тарельчатым запорным клапаном, снабженным мембранным механизмом для осевого его перемещения, отличающаяся тем, что мембранный механизм выполнен в виде барокоробки, полость которой через осевой патрубок у основания подключена к полости выходной ступени регулятора давления газа, а запорно-дросселирующее устройство содержит шток, один конец которого через осевой патрубок введен в полость барокоробки и прикреплен к ходовой рабочей ее части изнутри, а второй конец штока подключен к тарельчатому запорному клапану и содержит со стороны выходной ступени конический дроссель с ограничителем хода.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что барокоробка образована из двух герметично состыкованных по краям металлических мембран.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2