Газовый редуктор высокого давления

Авторы патента:

F02D19/02 - работающих на газообразном топливе (устройства для смешивания газа и воздуха и для регулирования смешивания F02M)

Владельцы патента RU 2347094:

Ильченко Владимир Алексеевич (RU)
Лобовиков Борис Николаевич (RU)
Бадретдинов Ильшат Вадутович (RU)

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к устройствам для снижения давления газа, регулирования и стабилизации выходного давления заданной величины. Газовый редуктор высокого давления может быть использован в системах питания газом двигателей транспортных средств, а также стационарных двигателях внутреннего сгорания с микропроцессорными системами управления. Применение данного редуктора на двигателях внутреннего сгорания позволит экономить топливо и снизить количество вредных выбросов в окружающую среду за счет микропроцессорного управления давления газа. Газовый редуктор высокого давления содержит две ступени для снижения и стабилизации выходного давления и снабжен измерителем давления регулирования, шаговым электродвигателем с выходным валом, установленным в нижней части редуктора, упорным подшипником и микропроцессором. Первая ступень редуктора состоит из седла, клапана запорного устройства, предохранительного клапана и мембраны с пружиной, связанной через двуплечий рычаг с клапаном запорного устройства. Вторая ступень содержит камеру и клапан, выходной вал электродвигателя упирается в шток клапана второй ступени через упорный подшипник. Измерителем давления регулирования в камере второй ступени служит датчик давления, формирующий сигнал, посылаемый в микропроцессор, который включает шаговый электродвигатель. 2 ил.

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к устройствам для регулирования и стабилизации выходного давления газа необходимой величины. Устройство может быть использовано в системах питания газом автомобильных и стационарных двигателей внутреннего сгорания с микропроцессорным управлением, а также в других отраслях народного хозяйства.

Известен двухступенчатый редуктор, приведенный в авторском свидетельстве СССР №67028, опубл. 01.01.1946 г. Редуктор имеет две механических ступени для снижения и стабилизации выходного давления. Недостатком данного редуктора является то, что устройство требует периодических регулировок и не может управляться от микропроцессора.

Задача изобретения - стабилизация выходного давления посредством электронного управления.

Задача, на выполнение которой направлено заявленное техническое решение, достигается за счет того, что известный газовый редуктор высокого давления, содержащий две ступени для снижения и стабилизации выходного давления, снабжен измерителем давления регулирования, шаговым электродвигателем с выходным валом, установленным в нижней части редуктора, упорным подшипником и микропроцессором, причем первая ступень редуктора состоит из седла, клапана запорного устройства, предохранительного клапана и мембраны с пружиной, связанной через двуплечий рычаг с клапаном запорного устройства, вторая ступень содержит камеру и клапан, выходной вал электродвигателя упирается в шток клапана второй ступени через упорный подшипник, измерителем давления регулирования в камере второй ступени служит датчик давления, формирующий сигнал, посылаемый в микропроцессор, который включает шаговый электродвигатель.

Сущность изобретения подтверждается чертежами.

На фиг.1 изображен редуктор высокого давления (233.4404200), применяемый на газовых двигателях семейства КАМАЗ. На фиг.2 изображен общий вид заявляемого газового редуктора высокого давления

Устройство состоит из двух ступеней, конструктивно выполненных в литых корпусных деталях. Корпуса соединены между собой винтами и образуют с помощью резиновых колец герметичную полость, заполняемую тосолом для подогрева редуктора и исключения образования гидратных пробок, при снижении давления газа, сопровождающегося отбором тепла. Первая ступень I редуктора состоит из седла, клапана запорного устройства, рычага и мембраны с пружиной. Клапан первой ступени открыт под действием пружины. По мере заполнения полости первой ступени газом давление увеличивается и воздействует на мембрану, которая сжимает пружину и клапан закрывается. Изменением преднатяга пружины устанавливается рабочее давление в первой ступени (0,6 МПа). Мембрана связана с клапаном через двуплечий рычаг соотношение плеч 1:3. В первой ступени имеется клапан предохранительный, настраиваемый на давление Р_пр=1,0...1,2 МПа. Клапан предотвращает разрушение редуктора в случае превышения рабочего давления в первой ступени выше допустимого при потере герметичности клапана или мембраны и выводит газ в систему вентиляции. Вторая ступень II имеет рабочее давление 0,3...0,4 МПа. Во второй ступени редуктора установлен шаговый электродвигатель 1, выходной вал которого упирается в шток клапана 5 второй ступени через упорный подшипник 2. Корпус шагового электродвигателя 1 закреплен в нижней крышке ступени II. Датчик давления 3 подключен к ступени II газового редуктора высокого давления. Для вывода проводов используется уплотнение 4.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии давления в первой ступени пружина воздействует на мембрану и клапан находиться в открытом состоянии. При увеличении давления в первой ступени мембрана сжимает пружину и закрывает клапан. При этом давление в первой ступени достигает 0,6 МПа. Газ проходит во вторую ступень через клапан второй ступени. В момент появления давления во второй ступени упорный подшипник 2 упирается в шток клапана. Газ начинает заполнять вторую ступень. При достижении давления 0,3 МПа датчик давления 3 формирует электрический сигнал, посылаемый в микропроцессор. Микропроцессор включает шаговый электродвигатель 1. Шток шагового электродвигателя 1 начинает укорачиваться, перекрывая подачу газа в нижнюю ступень. Пружина 6 обеспечивает замкнутость кинематической цепи «шток клапана - упорный подшипник». При снижении давления датчик 3, работая совместно с микропроцессором, начнет производить удлинение штока шагового электродвигателя 1, что откроет клапан второй ступени, и газ вновь начнет заполнять полость второй ступени, поступая при этом в систему питания двигателя. Далее процесс будет циклически повторяться.

Газовый редуктор высокого давления, содержащий две ступени для снижения и стабилизации выходного давления, отличающийся тем, что снабжен измерителем давления регулирования, шаговым электродвигателем с выходным валом, установленным в нижней части редуктора, упорным подшипником и микропроцессором, причем первая ступень редуктора состоит из седла, клапана запорного устройства, предохранительного клапана и мембраны с пружиной, связанной через двуплечий рычаг с клапаном запорного устройства, вторая ступень содержит камеру и клапан, выходной вал электродвигателя упирается в шток клапана второй ступени через упорный подшипник, измерителем давления регулирования в камере второй ступени служит датчик давления, формирующий сигнал, посылаемый в микропроцессор, который включает шаговый электродвигатель.

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к объектам газопитания и регулирования двигателей. .

Способ управления временем впрыска газа в двс (варианты) // 2231664

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано в системе управления впрыском газа в двигатель внутреннего сгорания. .

Система питания газового двигателя внутреннего сгорания // 2221160

Изобретение относится к машиностроению, в частности к системам питания газового двигателя внутреннего сгорания. .

Система впрыска топлива в двигатель внутреннего сгорания // 2195570

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к системам управления подачей топлива в двигателях внутреннего сгорания. .

Вспомогательный узел ввода топлива и способ его эксплуатации // 2141050

Изобретение относится к системам ввода топлива двигателей внутреннего сгорания. .

Способ определения состояния теплового насыщения и устройство для его осуществления // 2140556

Изобретение относится к системам ввода топлива двигателей внутреннего сгорания. .

Способ подачи и дозирования топлива в газодизеле и устройство для подачи и дозирования топлива // 2137937

Изобретение относится к области двигателестроения и предназначено для использования в газодизельных двигателях для автомобилей, тракторов, стационарных установок.

Система подачи газа в двигатель внутреннего сгорания // 2136932

Изобретение относится к системам регулирования подачи газа в цилиндры двигателя. .

Устройство для дозирования цилиндрового газа газового двигателя внутреннего сгорания // 2133868

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к двигателям внутреннего сгорания и может быть использовано в механизмах питания двигателей внутреннего сгорания газообразным топливом.

Система впрыска топлива в двигатель внутреннего сгорания // 2131533

Изобретение относится к системам питания двигателей внутреннего сгорания (ДВС) и может быть использовано в автомобильной и автотранспортной промышленности. .

Двигатель внутреннего сгорания на газовом топливе и способ управления двигателем внутреннего сгорания на газовом топливе // 2411386

Изобретение относится к области двигателей внутреннего сгорания

Способ управления газовым двигателем и системой газового двигателя // 2424440

Изобретение относится к способу управления газовым двигателем и системой газового двигателя

Фильтрующее устройство для фильтрации газообразного топлива в системах подачи газа в двигатели внутреннего сгорания // 2435064

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к топливным системам двигателей внутреннего сгорания

Устройство электронного регулятора давления для подачи газа, в частности метана или водорода, в двигатель внутреннего сгорания и система для подачи газа, содержащая такое устройство // 2438034

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к топливным системам двигателей внутреннего сгорания, работающих на газовом топливе

Способ эксплуатации двигателя внутреннего сгорания // 2442903

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к способам эксплуатации двигателя внутреннего сгорания с принудительным воспламенением рабочей смеси, например, автомобиля

Система питания двигателя внутреннего сгорания сжиженным газовым топливом // 2451819

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано в устройствах для подачи газового сжиженного топлива в двигателях внутреннего сгорания, в производстве двигателей для транспортных средств

Способ управления работой холодного двигателя внутреннего сгорания в период его пуска и прогрева // 2508462

Изобретение относится к управлению газового двигателя в период его пуска и прогрева. Техническим результатом является снижение расхода вспомогательного топлива в период пуска и прогрева, а также сокращение выбросов вредных веществ. Сущность изобретения заключается в том, что в, по меньшей мере, один момент времени до зажигания впрыскивают газообразное топливо, а затем, но также еще до зажигания, дополнительно впрыскивают вспомогательное топливо. 8 з.п. ф-лы.

Система управления газопоршневым двигателем // 2520787

Изобретение может быть использовано для управления газопоршневым двигателем (ГПД) в составе мотор-генераторов и когенерационных установок для использования газа или смеси горючих газов различной теплотворной способности. Система управления ГПД содержит электронный блок управления и связанные с ним термопару, размещенную в выпускном коллекторе, датчики частоты вращения коленчатого вала, углового положения распределительного вала, детонации и расхода воздуха, а также датчики давления и температуры газа. Система дополнительно оснащена перепускным электромагнитным клапаном, установленным на первой ступени двухступенчатого редуктора низкого давления, трубопроводом повышенного давления, соединенным с одной стороны через перепускной электромагнитный клапан с первой ступенью редуктора низкого давления, а с другой стороны через трехходовой регулировочный клапан с газовой магистралью. Технический результат заключается в определении относительной теплотворной способности газа по величине температуры отработавших газов с последующей корректировкой рабочего значения давления газа, чтобы использовать повышенное давление газа от первой ступени двухступенчатого редуктора низкого давления для работы газопоршневого двигателя при повышенных подачах газа, т.е. вблизи внешней скоростной характеристики и на режимах холодного пуска. 1 ил.

Способ запуска газового двигателя // 2527803

Изобретение может быть использовано при запуске газового двигателя, использующего в качестве основного топлива природный газ. Способ заключается в подаче газа в цилиндры и форкамеры цилиндров, искровом воспламенении газа в форкамерах, поступлении продуктов горения газа из форкамер в камеры сгорания цилиндров двигателя. При запуске газового двигателя в период от начала вращения коленчатого вала стартером до выхода на устойчивую частоту вращения холостого хода в форкамеры цилиндров двигателя и (или) цилиндры газового двигателя подают газ с объемной теплотой сгорания, превышающей объемную теплоту сгорания природного газа в 1,5-2 и более раза. При запуске газового двигателя топливный газ может подаваться в часть цилиндров многоцилиндрового газового двигателя. Технический результат заключается в обеспечении надежности и сокращении продолжительности запуска газового двигателя. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ управления двигателем, выполненным с возможностью работы на газообразном топливе, двигатель, имеющий цилиндры, выполненные с возможностью сжигания газообразного топлива и двигатель, выполненный с возможностью сжигания газообразного топлива // 2527810

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Способ управления двигателем (10), работающим на газообразном топливе, включает в себя впрыск газообразного топлива непосредственно в каждый цилиндр (14) через центрально расположенную форсунку (30) с множеством групп сопел. Каждая группа сопел связана по меньшей мере с одной из двух свечей зажигания, расположенных ближе к стенке цилиндра, чем к форсунке. Каждая группа сопел направляет газообразное топливо в соответствующий искровой зазор свечи зажигания. Раскрыт двигатель, работающий на газообразном топливе. Технический результат заключается в создании полуразделенных зон для горения. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 16 ил.