Устройство для регулирования состава газовоздушной смеси

Устройство для регулирования состава газовоздушной смеси

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

рн776571

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительный к патенту

1 (22) Заявлено 26. 05. 77 (21) 2485101/25-06 (51)М. Кл.

F 02 M 21/02 (23) Приоритет - (32) 26. 05. 76

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (33) Н ид е рла нды (31) 7605655

Опубликовано 3р108р Бюллетень 14о 40 (53) УДК 621. 433 (088. 8) Дата опубликования описания 30.10.80

Иностранцы

Юке ван дер Вэйде и Густаф Лауис ван Вехем (Нидерланды) (72) Авторы изобретения н

Иностранная фирма

Недерландзе Организати фоор Тегепаст Натурветеншаппельийк

Ондерэок тен Бехеве ван Нийверхайд, Хандель эн Феркер" (Нидерланды) (71) Заяви ель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ СОСТАВА

ГАЗОВОЗДУШНОИ СМЕСИ

Изобретение относится к устройст-вам для регулирования состава газовоздушной смеси в двигателе внутреннего сгорания при питании его, напри- 5 мер, сжиженным нефтяным или природным газом.

Известны устройства для регулирования состава газовоэдушной смеси иэ 1р газа, например сжиженного нефтяного или природного, и воздуха в двигателе внутреннего сгорания, содержащие корпус, в котором закреплена мембрана с пружинной нагрузкой, которая од-15 ной своей стороной соединена с впускным коллектором, идущим от дроссельной заслонки, размещенной в канале, и соединенным с диффузором (трубой

Вентури), в котором газообразное топ-20 ливо смешивается с воздухом, а другая сторона мембраны соединена с отверс-. тием для впуска воздуха диффуэора, и шток дросселя, соединенный с мембраной (1) .

В этом устройстве предусмотрена одна пружина постоянной жесткости, уравновешивающая разность давлений; действующих на мембрану, и поэтому

его точность ограничена.

Цель изобретения — повышение точности регулирования состава смеси.

Для достижения поставленной цели устройство содержит четыре пружины, три из которых расположены с одной стороны мембраны для перевода дросселя в положение закрытия, причем первая из них выполнена наиболее слабой и с возможностью сжатия в том случае, когда на одной стороне мемб- раны превалирует низкое разрежение, вторая пружина .выполнена сильнее первой и с возможностью сжатия, когда на той же стороне мембраны превалирует более высокое разрежение, а третья пружина выполнена наиболее сильной и с возможностью сжатия, когда превалирует еще более высокое разрежение, прй этом четвертая пружина расположена на другой стороне мембраны и выполнена с воэможностью перевода дросселя в положение открытия и сопряжена с штоком дросселя.

Кроме того, первая пружина размещена во втулке с фланцем и отверстием, и.вторая пружина своим нижним концом опирается на фланец втулки, выполненный с возможностью перемещения в чашеобраэном элементе, на кото776571 рый своим нижним концом опирается третья пружина, причем вторая и тре- тья пружины упираются своими верхними концами в оппозитно расположенный диск, установленный с возможностью регулирования в колпачке, соединенном с корпусом а нижний конец первой пру5

Фины опирается на чашообраэную деталь, соединенную с мембраной, и эта деталь прохОдит через промежуточную . стенку колпачка, а верхний конец четвертой пружины опирается на внутреннюю сторону стенки чашеобраэной детали и ее нижний конец опирается на дно отверстия, предусмотренного в верхней части штока дросселя.

Для того, чтобы иметь возможность устанавливать вторую и третью пружины Независимо одна от другой, диск снабжен установленной в его выемке с воэможностью регулировки вставкой, 2() на которую своим верхним концом опи"рается вторая пружина.

К штоку дросселя могут быть подключены электромагнит и клапанный распределитель с тремя ответнленниями, соединенными с штоком дросселя байпасами.

На фиг. 1 показана дроссельная э аслонка, вид с торца; на фиг. 2 сечение по оси диффузора (трубы Вентури); на фиг. 3 — сечение А-А на фиг. 2 ; на .фиг. 4 — золотник в увеличенном масштабе.; на фиг. 5 диаграмма скорость-разрежение; на фиг. б "продольное сечение части другого варианта привода золотника на фиг. 7 поперечное сечение золотника, показанного на фиг. 6; на фиг, 8 - схема-, тическое изображение системы подачи газообразного топлива н двигателе внутреннего сгорания. 40

Устройство для регулйрбвания "пода- . чи газообразных топлив в двигателе внутреннего сгорания (фиг. 1-4) содержит корпус 1 с-закрепленным колпачком 2, с которым сочленены пружины

3, 4, 5 и б. Иежду корпусом 1 и кол.пачком 2 предусмотрена мембрана 7, которая соединена с газовым дрбсселем 8 установленным в кайале 9 пРИ йомощи чашеобраэной детали 10 и плас- 5О тины 11

В чашеобразной детали 10 имеется кольцо 12, с помощью которого мембрана 7 соединена с штоком 13 дросселя.

Мток установлен в направляющей 14.

Верхняя сторона мембраны 7 соединена через полость 15 и вакуумный канал 16 с впускным коллектором, идущим от дроссельной заслонки двигателя, н "котОром превалирует разрежение, создаваемое при работе двигателя. Газо- 60 вый канал 9; "в котором размещен газовый дроссельный клапан 8, соединен с диффузором, в котором газообразное топливо смешивается с воздухом. Воздух засасывается эа счет разрежения, соз- даваемого в двигателе, в направлении, показанном стрелкой (фиг. 2).

Кольцевая камера 17, предусмотренная н диффуэоре, соединена с соплом

18 диффуэора (трубой Вентури) через ряд отверстий 19 в ее стенке. Эта кольцевая камера также соединена с впускным. коллектором, идущим от дроссельной заслонки.

Пространство под мембраной 7 соединено с находящимся перед впускным отверстием диффуэора и другая сторо" на мембраны соединена с отверстием для нпуска воздуха диффузора.

На чашеобразную деталь 10 действует перная пружина 3, которая имеет такие размеры, что н случае очень низкого разрежения, например 20 см вод. ст. н пространстве над мембраной 7 центр мембраны перемещается вверх таким образом, что микроныключатель 21, на который воздействует пластина 11, перемещается в положение, обозначенное пунктирной линией на фиг. 8.

Разрежение 20 см вод. ст. происходит в случае, когда двигатель 22 запускается с помощью пускового двигателя. Перед пуском двигателя 22 пусковой выключатель включается.

Когда микроныключатель 21 включен и на систему зажигания 23 двигателя подана энергия, то отключается электрический клапан 24, расположенный в соединительной трубе, идущей от бака

2Â для топливного газа на регулятор

26 давления..

Когда двигатель отключается с помощью выключателя 27 остановки днигателя, разрежение на верхней сторОне мембраны 7 снижается и микровыключатель 21 возвращается в свое положение, показанное на фиг. 8. Таким образом отктпдчается система зажигания

23.

Выключатель 27 остановки днигателя предусмотрен в параллельной цепи с цепью автоматической коробки передач 28.

Вторая пружина 4 при полной нагрузке регулирует крутящий момент двигателя такйм образом, что он ниже при высоком числе оборотов, чем при низком. Эта пружина имеет такие размеры, что в случае разрежения, например, выше 15 мм рт.ст. она начинает сжиматься и сжимается полностью при более высоком разрежении.

Диаграмма скорость-разрежение построена для работы пружины 4 (число оборотов двигателя показано на оси Х, а разрежение — на оси у). На этой диаграмме Q обозначает начальное сжатие пружины 4, Ь вЂ” максимальное ее сжатие, точка d на оси Х обозначает число оборотов двигателя при начальном сжатии пружины 4, точка б на оси

Х число оборотов двигателя, при котороч пружина 4 сжимается до максимума, 776571 межуток времени соленоида 49, в котором для дросселя 8 предусмотрена тяга

50. Кратковременное действие соленоида 49 имеет место также при переклю-" чении автоматической коробки передач

28 так что двигатель тогда работает на холостом ходу. После кратковременного срабатывания соленоида 49, которое предпочтительно осуществляется с помощью реле, газовый дроссель 8 возвращается в свое открытое положение.

В варианте устройства показанного на фиг. 6 и 7, корпус 51 содержит канал сигнала разрежения с тремя ответвлениями, из которых ответвление 52 выходит в пространство на другой стороне мембраны, при этом выход этого ответвления может быть закрыт клапаном 53. Этот клапан предусмотрен на одной стороне пластинчатой пружины

54, а другой конец этой пружины соединен с корпусом на другой стороне мембраны. Стержень 55 газораспределительного клапана 56 снабжен выступом

57 и проходит через отверстие в пластинчатой пружине. Когда газораспределительный клапан 56 закрыт пластинточка f максимальное число оборотов двигателя. Между точками d u f крутящий момент двигателя ниже, чем между точками 0 и d. Точка С обозначает разрежение при полной нагрузке, когда число оборотов двигателя максимальное.

В промежуточной стенке 29 колпачка 2 предусмотрено отверстие 30, через которое проходит чашеобразная деталь 10. Противоположно верхней стенке чашеобразной детали 10 расположена втулка 31, снабженная фланцем 32.

Вторая пружина 4 опирается своим нижним концом в этот фланец, а своим верхним концом — в оппозитно расположенный. диск 33, предусмотренный в колпачке. В выемке последнего установлена вставка 34 на резьбе для регулирования усилия затяжки пружины.

С помощью диска 33 и вставки 34 может быть обеспечено начальное сжатие пружин 4 и 5 независимо одно от дру- 20 гого.

В верхней стенке втулки 31 имеется отверстие, так что во всем внутреннем пространстве колпачка 2 превалирует тот же вакуум, что и в пространстве над мембраной 7.. Фланец 32 образован таким образом, что он посажен со скольжением в чашеобразном элементе

35, который снабжен фланцем, посаженным с возможностью скольжения в колпачке 2.

Когда разрежение над мембраной 7 увеличивается вследствие того, что увеличивается число оборотов двигателя, напримеР до 15 мм Рт.ст., центр 35 мембраны 7 .перемещается вверх и пружина 4 начинает сжиматься, так как чашеобразная деталь 10 перемещается вверх мембраной. Когда из-за увеличения числа оборотов двигателя разрежение увеличивается еще больше, то ча- 40 шеобразная деталь 10 приходит в контакт с фланцем 32 втулки 31, так что фланец перемещается в чашЕобразную часть элемента 35. Это заставляет газовый дроссель 8 сесть в свое седло

35 до тех пор, пока не будет достигнуто разрежение при полной нагрузке.

Третья пружина 5 имеет такие размеры, что ее сжатие начинает увеличи/ ваться при разрежении, которое выше, чем в том случае, когда двигатель работает на холостом ходу, т.е. при снижении скорости. Вследствие этого чашеобразный элемент 35 перемещается вверх, преодолевая усилие пружины 5, так что дроссель 8 перекрывает канал, идущий от отверстия 37 для впуска газа до кольцевой камеры. Газовый поток при холостом ходе блокируется одновременно с этим путем выключения сигнала разрежения в канале 38 сигна- Щ ла разрежения, идущем на испаритель.

При снижении числа оборотов разрежение в кольцевой камере 17 незначительно, поскольку дроссельная заслонка 39 на двигателе, приводимая в дей- g) ствие педалью, предусмотренной на тяге 40, закрывается затем полностью.

Сигнал разрежения поступает в том случае, когда внутренняя полость чашеобразной дет али 10 сообщится через отверстие 41 в верхней части 42 штока

44 (фиг. 3 и 4) с кольцевым пространством 43 каналом 44, выходящим в донную часть отверстия. Верхняя часть

42 установлена с возможностью перемещения в чашеобразной детали 10 и уплотнена с помощью кольцеобразного уплотнения. В отверстии 41 размещен нижний конец пружины б, которая стремится перевести гаэораспределительный клапан 8 в положение открытия.

В кольцевом пространстве 43 имеется кольцо 45, снабженное отверстиями

46, посредством которых кольцевое пространство 43 сообщается с каналом

44. Выше и ниже кольца 45 предусмотрены соответственно уплотнительные кольца 47 и 48. Когда газораспределительный клапан 8 открыт, кольцевое пространство 43 сообщается с каналом

38 сигнала разрежения.

Когда при снижении числа оборотов стержень клапана идет вверх, кольцо

45, которое закреплено на штоке также перемещается вверх и сообщение между каналом 44 и каналом 38 сигнала разрежения прерывается, так что сигнал разрежения выключается. Если регулятор давления не требует сигнала разрежения для caoего. срабатывания для подачи газообразного топлива, то этот сигнал разрежения может быть исключен из установки.

Двигатель может быть остановлен закрытием газового дросселя 8, противодействукщего пружине 6, посредством приведения в действие на короткий про776571 чатая пружина 54 поднимается выступом

57, так что клапан 53 открывается.

Второе ответвление 58 капала сигнала разрежения соединено с впускным коллектором за дроссельной заслонкой двигателя. В концевой части этого ответвления имеется сужение 59. Третье ответвление 60 канала"сигнала разре- жения соединено с соединением разрежения регулятора давления.

Пространство на другой стороне мембраны сообщается с атмосферой через входную часть диффузора.

Устройство работает следующим образом.

Когда дроссель 8 закрывается (что происходит при остановке двигателя 15 внутреннего сгорания), когда снижается число оборотов двигателя внутреннего сгорания и когда переключается коробка передач, клапан 53 в пространстве на другой стороне мембраны открывается. Это вызывает снижение сигнала разрежения до нуля, так как в канал сигнала разрежения проходит воздух. Сужение 59 предусмотрено во втором ответвлении 58 канала сигнала разрежения для того, чтобы предотвратить уход воздуха из этого канала во впускной коллектор.

Когда сигйал разрежения снижается до нуля, газовый поток холостого хода, идущий по газоподводящему каналу

61, прерывается, так же как и в первом варианте устройства. Пространство в верхней части мембраны 62 сообщается через канал 63 с впускным коллектором за дросселем двигателя внутрен- 35 него сгорания. Далее устройство работает аналогично .устройству, показанному на фиг. 1-4.

Формула изобретения

1. Устройство для регулирования состава газовоздушной смеси из газа, например сжиженного нефтяного или при-4 родного, и воздуха в двигателе внутреннего сгорания, содержащее корпус, в котором закреплена мембрана c пружинной нагрузкой, которая одной своей стороной соединена с впускным коллектором, идущим от дроссельной заслонки:,-размещенной в канале, и сое-. диненным с диффузором (трубой Вентури), в котором газообразное топливо смешивается с воздухом, а другая сторона мембраны соединена с отверстием для впуска воздуха диффузора, и шток дросселя, соединенный с мембраной, 8 о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, оно со держит четыре пружины, из которых три расположены с одной стороны мембраны для перевода дросселя в положение закрытия, причем первая из них выполнена наиболее слабой и с возможностью сжатия в том случае, когда на одной стороне мембраны превалирует низкое разрежение, вторая пружина выполнена сильнее первой и с возможностью сжатия, когда на той же стороне мембраны превалирует более высокое разрежение, а третья пружина выйолнена наиболее сильной и С возможностьк сжатия, когда превалирует еще более высокое разрежение, при этом четвертая пружина расположена на другой стороне мембраны и выполнена с возможностью перевода дросселя в положение открытия и сопряжена с штоком дросселя.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что первая пружина размещена во втулке с фланцем и отверстием, а вторая пружина своим нижним концом опирается на фланец втулки, выполненный с возможностью перемещения в чашеобразном элементе, на который своим нижним концом опирается третья пружина, причем вторая и третья пружины упираются своими верхними концами в оппозитно расположенный диск, установленный с возможностью регулирования в колпачке, соединенном с корпусом, а нижний конец первой пружины опирается на чашеобразную деталь, соединенную с мемб-. раной, и эта деталь проходит через промежуточную стенку колпачка, а верхний конец четвертой пружины опирается на внутреннюю сторбну стенки чашеобразной детали и ее нижний конец опирается на дно отверстия, предусмотренного в верхней части штока дросселя.

3. Устройство по п. 2, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что диск снабжен установленной в его выемке с возможностью регулировки вставкой, на которую верхним концом опирается вторая пружина.

4. Устройство по пп. 1-3, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что к штоку дросселя подключены электромагнит и клапанный распределитель с тремя ответвлениями, соединенными с штоком дросселя байпасами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент CUA 9 3215132,кл.123-120, опублик. 1965.

776571

Рие. 8

Составитель М. Файн

Редактор Т. Рыбалова Техред И.АсталОш Корректор М. Шароши

Заказ 7802 71 Тираж 608 :-. -- . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретениЯ и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород ., ул. Проектная, 4