Малогабаритное клапанное устройство для подачи газообразного топлива в двигатель внутреннего сгорания

 

Полезная модель относится к аппаратуре для управления подачей топлива в двигатель внутреннего сгорания (ДВС) и предназначена для стабильности регулирования соотношения газ-воздух на всех режимах работы ДВС, включая переходные, что обеспечивает уменьшение расхода газа и увеличение общего ресурса работы двигателя. Устройство состоит из корпуса с расположенным по оси фланцем с отверстием для подачи воздуха. дозирующего устройства для подачи газа, размещенного на внешней поверхности корпуса с трубкой, пересекающей отверстие подачи воздуха и снабженной отверстиями, равномерно размещенными по ее длине, шаговый двигатель обеспечивает поворот заслонки, что приводит к изменению количества воздуха, смешиваемого с газом.

Полезная модель относится к области двигателестроения, в частности, к аппаратуре для управления подачей топлива в двигатели внутреннего сгорания (ДВС), использующей управляемые клапаны в системе регулирования соотношения газ-воздух.

Известно клапанное устройство разработанное фирмой Роберт Бош ГМБХ (Германия) и защищенной патентом РФ 2057966 от 10.04.96 г., в котором усовершенствовано соединение трубки с запорным телом клапана.

Упомянутое клапанное устройство содержит электромагнитную катушку, размещенный в катушке сердечник, металлическую соединительную трубку, якорь, обращенный к сердечнику и соединенный при помощи сварки с металлической трубкой. При этом площадь сечения патрубка (патент РФ 2057966) остается неизменной, что исключает возможность тонкой регулировки режимов работы двигателя внутреннего сгорания.

В книге авторов Е.Г.Григорьева и др. «Газобаллонные автомобили». М., «Машиностроение»., 1989 г. на стр.162-163 приведен обстоятельный расчет смесителей, обеспечивающих подачу газообразного топлива в оптимальном режиме. Показано, в частности, что расход смеси, скорость газового потока и площадь сечения входного патрубка связаны между собой следующей зависимостью:

Gсм=3600×fпaт.×V пат.

где: fпат. - площадь сечения патрубка;

Vпат. - скорость движения смеси в газовом патрубке;

В соответствии с этими расчетами изменяя площадь сечения патрубка (fпат.) можно регулировать расход газа в зависимости от реальной потребности двигателя работающего на разных режимах.

В качестве прототипа предложенного технического решения целесообразно выбрать клапанное устройство для подачи газообразного топлива в двигатель внутреннего сгорания, разработанное ОАО ЭОКБ «Сигнал» им. А.И.Глухарева (патент РФ 2362900 от 05.03.2007 г.)

В указанном техническом решении на внешних сторонах корпуса расположены параллельно друг другу и перпендикулярно к оси корпуса два электромагнитных клапана. По оси корпуса соосно с патрубком подвода газа установлен шаговый двигатель, приводящий в движение полый цилиндр с боковой щелью, обеспечивающий регулирование расхода газа через отверстие, выполненное в основании корпуса. Электромагнитные клапаны соединены с полостью, в которой установлен полый цилиндр с боковой прорезью, с отверстиями, перпендикулярными оси входного патрубка.

К числу недостатков технического решения по патенту РФ 2362900 от 05.03.2007 г. следует отнести значительные габаритные размеры и материалоемкость устройства в целом. Кроме того, переключение потоков газа в связи с изменением режимов работы двигателя происходит без обеспечения стабильности регулирования соотношения газ/воздух, поскольку на основных режимах работы двигателя имеет место нестабильное скачкообразное увеличение расхода газа при последовательном срабатывании электромагнитных клапанов.

В основу решаемой полезной моделью задачи положено стремление к стабильности регулирования соотношения газ-воздух двигателя внутреннего сгорания на всех режимах работы, включая переходные, при одновременном уменьшении габаритных размеров и общей материалоемкости клапанного устройства с расчленением потока подаваемого газа на ряд параллельных струек, взаимодействующих со сплошным потоком воздуха, что обеспечивает стабильность регулирования соотношения газ-воздух на всех режимах работы двигателя.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид малогабаритного клапанного устройства в продольном разрезе, а на фиг.2 то же - в поперечном разрезе.

Малогабаритное клапанное устройство для подачи газообразного топлива в двигатель внутреннего сгорания содержит в своем составе несущий корпус 1 снабженный фланцем 2 с отверстием подачи воздуха.

Подача газа осуществляется через дозирующее устройство 3, снабженное трубкой 4. несущей совокупность отверстий, расположенных равномерно по всей длине.

Количество всасываемого в двигатель воздуха в зависимости от режима работы двигателя регулируется воздушной заслонкой 5, поворачиваемой на оси шаговым двигателем 6, расположенном на кронштейне 7 корпуса 1.

Малогабаритное клапанное устройство для подачи газообразного топлива в двигатель внутреннего сгорания работает следующим образом. Топливный газ подается в дозирующее устройство 3, снабженное трубкой 4, несущей совокупность отверстий, расположенных равномерно по всей ее длине. В результате площадь отверстия подачи воздуха фланца 2 оказывается перекрытой множеством параллельных газовых струек примерно одинаковой интенсивности, которые отражаясь от стенок полости корпуса 1 приобретают форму купола, усиливая полноту и интенсивность перемешивания с воздухом.

Изменяя площадь сечения патрубка (f пат.), подводящего воздух, удается подобрать оптимальное соотношение воздуха и газа, что обеспечивается поворотом воздушной заслонки 5, приводимой в движение шаговым двигателем 6.

При запуске двигателя в предпусковом режиме после подачи питания по программе, задаваемой электронным блоком системы управления газовым двигателем (ЭБСУГД) шаговый двигатель 6 открывает щель заслонки 5 таким образом, что обеспечивается необходимый для пуска двигателя расход воздуха.

При изменении нагрузки двигателя происходит соответствующее изменение количества воздуха, пропускаемого заслонкой 5.

При снятии нагрузки и уменьшении числа оборотов двигателя по команде ЭБСУГД происходит возвращение заслонки 5 в исходное положение. В результате обеспечивается требуемая стабильность регулирования соотношения газа и воздуха на всех режимах работы двигателя.

1. Малогабаритное клапанное устройство для подачи газообразного топлива в двигатель внутреннего сгорания, содержащее корпус с патрубком подвода воздуха, устройство подачи газа и шаговый двигатель, обеспечивающий изменение соотношения газ/воздух за счет подвижного элемента, отличающееся тем, что в нем корпус снабжен расположенным по оси фланцем с отверстием для подачи воздуха, подачу газа осуществляют через патрубок, расположенный на внешней поверхности корпуса, который снабжен трубкой, пересекающей отверстие подачи воздуха и снабженной отверстиями, равномерно размещенными по ее длине, шаговый двигатель обеспечивает поворот заслонки, что приводит к изменению количества воздуха, смешиваемого с газом.

2. Малогабаритное клапанное устройство для подачи газообразного топлива в двигатель внутреннего сгорания по п.1, отличающееся тем, что регулирование потока воздуха осуществляет электронный блок системы управления газовым двигателем (ЭБСУГД).



 

Похожие патенты:

Полезная модель относится к области транспортного машиностроения, в частности к области климатических установок для вентиляции и кондиционирования салонов средних и головных вагонов пассажирского железнодорожного транспорта

Изобретение относится к машиностроению, а именно, к способам и устройствам интенсификации работы двигателей внутреннего сгорания (ДВС)

Якорь // 91052

Полезная модель относится к области двигателей внутреннего сгорания, применяемых в качестве силовых приводов, в частности, транспортных средств и передвижных компрессорных станций

Якорь // 87433
Наверх