Регулятор давления газа для двигателя внутреннего сгорания с турбонаддувом

Регулятор давления газа для двигателя внутреннего сгорания с турбонаддувом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к системам управления двигателей внутреннего сгорания, Регулятор содержит главный клапан 1 с вводом 7 и выводом 8 газа и управляющий им регулирующий блок 2, кинематически связанный с системой управления ДВС, и блок 3 ограничивания, связанный с полостью наддувочного воздуха. Управляющие элементы блоков 2, 3 связаны с вводом 7 и выводом 8 газа, между собой и с главным клапаном 1 таким образом, что регулятор выдает на выход давление газа, заданное органом управления ДВС, но не больше величины , определяемой располагаемым давлением наддува ДВС. 2 ил. j fe

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з F 02 0 19/10

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4794902/06 (22) 26.02.90 (46) 07.09.92.Бюл. ¹ ЗЗ (71) Производственное объединение "Коломенский завод" (72) Е.А.Никитин, В,И.Поляков, Л.Д.Юз, Ю.П.Подлиповский, В.А,Михайлов, В.Ф.Кнельц, А.В.Гудков и В.К,Рыбаков (56) Е.А.Чудаков и К.И.Генкин. Транспортный газовый двигатель с внутренним смесеобразованием, Ин-т машиноведения, изд.

Академии наук СССР. M.: 1954, с.106, р.47. (54) РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ ГАЗА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ С ТУРБОНАДДУВОМ

Изобретение относится к двигателестроению в частности к системам управления

ДВС.

Известен регулятор давления газа (1), содержащий главный клапан с камерой управления и каналами для ввода и вывода газа и регулирующий блок с задающим устройством и управляющим элементом, причем задающее устройство регулирующего блока кинематически связано с органом управления, а его управляющий элемент соединен одновременно с камерой управления и каналом ввода газа главного клапана.

Его недостаток при использовании для дозирования газа в ДВС с турбонаддувом состоит в отсутствии возможности учета давления наддува для ограничения давления подаваемого в ДВС газа. Такое ограничение необходимо для предотвращения переобогащения горючей смеси в двигателе, которое может привести к потере ее воспламеняемости и последующему взрыву на.Я2, 1760144 А1 (57) Изобретение относится к системам управления двигателей внутрен него сгорания, Регулятор содержит главный клапан 1 с вводом 7 и выводом 8 газа и управляющий им регулирующий блок 2, кинематически связанный с системой управления ДВС, и блок

3 ограничивания, связанный с полостью наддувочного воздуха. Управляющие элементы блоков 2, 3 связаны с вводом 7 и выводом 8 газа, между собой и с главным клапаном 1 таким образом, что регулятор выдает на выход давление газа, заданное органом управления ДВС, но не больше величины, определяемой располагаемым давлением наддува ДВС. 2 ил.

Ф выходе при смешении с воздухом, а также к остановке двигателя, Целью изобретения является повышение точности регулирования во всем диапазоне изменений нагрузок.

Для этого известный регулятор снаб. жен бяоком ограничения давления газа в зависимости от давления наддува, содержащий управляющий и задающий элемент, причем управляющий элемент включен в линию управления главным клапаном, а задающий элемент соединен с полостью наддувочного воздуха., На фиг.1 изображена схема варианта регулятора с управляющими элементами типа "сопло — заслонка"; на фиг.2 — схема варианта регулятора с управляющими элементами в виде двухбойных короткоходовых клапанов.

Регулятор на фиг.1 содержит главный клапан 1, регулирующий блок 2 и блок ограничения 3, 1760144

Корпус 4 главного клапана 1 имеет камеру управления 5 с управляющей мембраной 6, ввод 7 и вывод 8 газа, Доэирующий орган — клапан 9 — взаимодействует с мембраной 6 камеры управления и пружиной

10.

Регулирующий блок 2 содержит в корпусе 11 задающее устройство, состоящее иэ пружины 12, взаимодействующей с плунжером 13 и мембраной 14 обратной связи, Через рычаг 15 задающее устройство связано кинематически с органом управления двигателем. Управляющий элемент регулирующего блока 2 состоит из дросселя 16, сопла 17 и мембраны 14 обратной связи, являющейся одновременно заслонкой сопла 17. Каналами 18 и 19 управляющий элемент соединен одновременно с камерой управления 5 и через дроссель 16 — с каналом 7 ввода газа главного клапана 1.

Блок ограничения 3 содержит в корпусе

20 управляющий элемент, состоящий иэ сопла 21 и мембраны 22 обратной связи, являющейся одновременно заслонкой сопла 21 и взаимодействующей мембраной 23 управляющего элемента. Задающее устройство блока ограничения образовано мембраной

23, пружиной 24 подстройки, регулировочным винтом 25 и камерой ограничения 26.

Управляющий элемент блока ограничения

3 включен линией 27 в линию 18 — 19 управления главным клапаном, а его задающее уетройство соединено камерой 26 с полостью наддуаачного воздуха.

Камеры обратной связи 28 блока ограничения и 29 регулирующего блока соединены каналами 30 и 31 через выходную камеру

32 главного клапана с выводом 8 газа.

Межмембранная полость 33 блока ограничения соединена с атмосферой или — на случай прорыва мембраны 22 — с линией безопасного сброса газа.

На фиг,2 изображен вариант регулятора, у которого управляющие элементы регулирующего блока 2 и блока ограничения 3 содержат двухбойные клапаны 34 и соответственно 35, взаимодействующие с входами выходных камер 36 регулирующего блока 37 и блока ограничения и поджатые пружинами 38 и 39, а управляющий элемент блока ограничения включен в линию 19 управления главным клапаном через линию 27.

Регулятор действует следующим образом.

При установившемся режиме работы

ДВС в линию 7 регулятора подается гаэ под давлением питания Рпит, а иэ линии вывода

8 газ выходит под давлением Р»х. Клапан — дозатор 9 приоткрыт давлением Pypp, oo" ступающим в камеру управления 5 по линии

19. Газ из линии ввода 7 подводится через дроссель 16 (фиг,1) в линии 18, 19 и 27.

Давление наддува Р» достаточно для сжигания в двигателе газа, поступающего к нему под давлением Р»х. Под его действием в камере 26 задающего устройства блока ограничения мембрана 23 прижимает мембрану 22 обратной связи к соплу 21, не допуская выхода газа через него из линий

19, 18, 27, Усилие от давления Р»х. в камере 29 регулирующего блока 2 на мембрану 14 обратной связи уравновешивается усилием пружины 12. Сопло 17 приоткрыто и дросселирует сброс газа из линий 18, 19, 27 в камеру 29 обратной связи, откуда он уходит по каналу 31 большого сечения в камеру 32 главного клапана и далее на вывод 8, не повышая давления в камере 29 выше Р»х.

Если расход газа из линии 8 возрастет и давление в камере 32 из-за этого уменьшится или если орган управления двигателя увеличит рычаг 15 и плунжер 13 поджатие пружины 12, то баланс сил на мембране 14 обратной связи нарушится, мембрана 14 прикроет сопло 17, давление Pyrlp, в линиях

18, 27, 19 и камере управления 5 будет возрастать, а дозирующий клапан.9 — смещать- . ся вниз и увеличивать давление Рв х, в . камере 32 и на выводе 8, пока в первом случае оно не вернется к исходному значению. а во втором случае — не возрастет до новой заданной величины и баланс сил на мембране 14 обратной связи регулирующего блока не восстановится.

Аналогичные процессы будут происходить в случае уменьшения расхода газа из линии 8 или при уменьшении затяжки пружины 72 органом управления двигателя.

Если регулятору будет задано органом управления двигателя давление газа Р»х. черезмерно высокое в сравнении с располагаемым давлением наддува Р», то в момент его повышения до предельной для располагаемого давления наддува Р», величина нарушится баланс сил на мембране 22 обратной связи блока ограничения 3. Давление газа в камере 28 преодолеет через мембрану 22 усилие от Р» в камере 26 на мембрану 23, сопло 21 приоткроется и приостановит нарастание давления Рупр. в линиях 27, 18, 19. Клапан 9 остановится, прекратит увеличение подачи газа в камеру

32 и рост давления Р»х. в ней независимо от команды управления, подаваемой через. рычаг 15 и плунжер 13. Уровень ограничения давления газа по давлению наддува может регулироваться изменением натяга пружины 24 винтом 25.

1760144 г

egg /

Ю 6 Р

В регуляторе по схеме на фиг.2 в случае изменения баланса сил в регулирующем блоке 2 или блоке ограничения 3, происходит перемещение соответствующего клапана 34 и 35. Каждый из.них управляет 5 соединением межклапанной камеры 36 и соответственно 37 с подводом газа из подклапанной полости и сбросом его через камеру обратной связи 29 и соответственно 28 и линии 30 и 31 на выход через камеру 32. 10

Поскольку эти клапаны включзны в линию управления главным клапаном 1 последовательно, то в камеру 5 управления главного клапана поступает меньшее из двух давлений, вырабатываемых блоком 2 или 3. 15

Этот регулятор, как и регулятор, показанный на фиг.1 выдает при этом на вывод

8 давление газа P»x., заданное органом управления двигателем через регулирующий блок 2, но не выше величины. допускаемой 20 блоком ограничения 3 в зависимости от располагаемого давления наддува Рк. Это обеспечивает с одной стороны требуемую точность регулирования выходного давления газа. а с другой стороны предохраняет 25 двигатель от переобогащения смеси, опасного возможной потерей ее воспламеняемости.

Формула изобретения

Регулятор давления газа двигателя внутреннего сгорания с турбонаддувом, содержащий главный клапан с камерой управления и каналами для ввода и вывода газа и регулирующий блок с задающим устройством и управляющим элементом, при этом задающее устройство регулирующего блока кинематически связано с органом управления двигателем, а его управляющий элемент соединен одновременно с камерой управления и каналом ввода газа главного клапана, о т л и ч а ю щ и й. с я тем, что, с целью повышения точности регулирования во всем диапазоне изменения нагрузок, регулятор снабжен блоком ограничения давления газа в зависимости от наддува, содержащим управляющий и задающий элементы, причем управляющий элемент включен в линию управления главным клапаном, а задающий элемент соединен с полостью наддувочного воздуха.

1760144

Составитель Jl. Юэ

Техред М.Моргентал

Редактор Г.Кулакова

Корректор М.Керецман

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

Заказ 3168 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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