RU2375602C2 - Устройство для подачи газообразного топлива в двигатель внутреннего сгорания с регулятором соотношения расходов газа и воздуха - Google Patents
Устройство для подачи газообразного топлива в двигатель внутреннего сгорания с регулятором соотношения расходов газа и воздуха Download PDFInfo
- Publication number
- RU2375602C2 RU2375602C2 RU2007122430/06A RU2007122430A RU2375602C2 RU 2375602 C2 RU2375602 C2 RU 2375602C2 RU 2007122430/06 A RU2007122430/06 A RU 2007122430/06A RU 2007122430 A RU2007122430 A RU 2007122430A RU 2375602 C2 RU2375602 C2 RU 2375602C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- air
- regulator
- air flow
- flow rate
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к топливной аппаратуре, обеспечивающей подачу газообразного топлива в двигатель внутреннего сгорания при помощи регуляторов и систем управления подачей топлива, использующих датчики массового или объемного расхода воздуха. Обеспечение надежности регулирования соотношения газ-воздух на всех режимах работы двигателя осуществляется путем сочетания современных элементов конструкции, ориентированных на электронное управление с элементами светотехники. Устройство для подачи газообразного топлива в двигатель внутреннего сгорания с регулятором соотношения расходов газа и воздуха содержит впускной трубопровод газа и дозирующий элемент, имеющий регулировочный винт, при вывертывании которого открывается канал, обеспечивающий прохождение газа. Регулятор соотношения расходов газа и воздуха, установленный на ДВС, содержит корпус, располагаемый над патрубком подвода воздуха, в верхней части которого размещен подающий газовый трубопровод, сечение которого изменяет винт поршня регулятора, приводимый в движение шаговым двигателем. Управление двигателем осуществляет датчик соотношения расходов газа и воздуха, содержащий подвижные пластины, установленные в подающем газовом трубопроводе и патрубке подвода воздуха, которые меняют свое положение в зависимости от действующих на них потоков газа и воздуха, обеспечивая срабатывание дозирующего устройства, содержащего в своем составе светодиод и оптически связанный с ним фототранзистор, выдающий соответствующий сигнал через электронную схему на шаговый двигатель, вворачивающий или выворачивающий винт. Условия работы предложенного регулятора соотношения расходов газа и воздуха имеют вид:
Fвоздуха=Fгаза, где Fвоздуха - сила воздушного потока,
Fгаза - сила потока газа, которые воздействуют на подвижные пластины регулятора. Датчик соотношения расходов газа и воздуха выполнен в виде корпуса, несущего в своей нижней выступающей части подшипники оси подвижных пластин, а в своей верхней части противолежащие отверстия для размещения светодиода и фототранзистора. Перемещение оси, соединяющей две пластины, происходит в отверстии, выполненном по оси корпуса датчика. Восстановление равновесного состояния датчика наступает в момент, когда светодиод экранирует ось, прекращая работу фототранзистора. 6 ил.
Description
Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к топливной аппаратуре, обеспечивающей подачу газообразного топлива в двигатель внутреннего сгорания.
В настоящее время накоплен значительный опыт создания газосмесительных установок, обеспечивающих подачу газообразного топлива в двигатель внутреннего сгорания (ДВС).
В книге Е.Г.Григорьева, В.Д.Колубаева и др. «Газобаллонные автомобили». М., изд. «Машиностроение»., 1989 г. на с.27-40 описаны конструкции газосмесительных устройств. В книге В.А.Золотницкого «Экономный автомобиль на газовом топливе». М. изд. «Русьавтокнига»., 2001 г. с.7-11 описаны усовершенствованные конструкции газосмесительных устройств.
Однако упомянутые технические решения ориентированы на традиционный способ обеспечения условий смесеобразования и не гарантируют в должной степени полноту сгорания топлива, особенно на переходных режимах.
В качестве прототипа предложенного технического решения предлагается газовый смеситель фирмы «Импко карбюрейшн» (США), описанный в книге А.И.Морева, В.И.Ерохина «Газобаллонные автомобили»., М., изд. Транспорт., 1992, с.152.
При пуске двигателя вакуум из впускного трубопровода при приоткрытой дроссельной заслонке передается по каналам в камеру между крышкой смесителя и мембраной, вызывая перемещение мембраны и сжатие пружины. Дозирующий клапан, связанный с мембраной и запорной шайбой, открывается и газ из полости канала поступает в полость, где смешивается с воздухом, проходящим в смеситель между корпусом смесительной камеры и шайбой мембраны, а также между входной полостью и подвижным сегментом. Регулировка расхода газа на режиме холостого хода производится винтом, установленным таким образом, что при вывертывании открывается канал, соединяющий пространство под мембраной с атмосферой. Регулировка осуществляется один раз, что обусловливает наличие и нерегулируемых режимов работы, с чем приходится мириться.
Целью предлагаемого изобретения является обеспечение надежности регулирования соотношения газ/воздух на всех режимах работы двигателя при одновременном уменьшении габаритов и массы датчика, построенного на основе современных элементов конструкции, ориентированных на электронное управление с применением элементов светотехники.
Работа более совершенного по конструкции регулятора соотношения расходов газа и воздуха основана на взаимосвязи усилий, создаваемых разделенными потоками газа и воздуха, которые воздействуют на две механически соединенные пластины, помещенные соответственно в потоки газа и воздуха.
Устройство для подачи газообразного топлива в двигатель внутреннего сгорания с регулятором соотношения расходов газа и воздуха содержит впускной трубопровод газа и дозирующий элемент, имеющий в своем составе регулировочный винт, при вывертывании которого открывается канал, обеспечивающий прохождение газа.
Регулятор соотношения расходов газа и воздуха, установленный на ДВС, содержит корпус, располагаемый над патрубком подвода воздуха, в верхней части которого размещен подающий газовый трубопровод, сечение которого изменяет винт поршня регулятора, приводимый в движение шаговым двигателем. Управление шаговым двигателем осуществляет датчик соотношения расходов газа и воздуха, содержащий подвижные пластины, установленные в подающем газовом трубопроводе и патрубке подвода воздуха. Положение подвижных пластин меняется в зависимости от действующих на них потоков газа и воздуха, обеспечивая тем самым срабатывание дозирующего устройства.
Дозирующее устройство содержит в своем составе светодиод и оптически связанный с ним фототранзистор, выдающий соответствующий сигнал через электронную схему на шаговый двигатель.
Шаговый двигатель вворачивает или выворачивает винт, причем условия работы предложенного регулятора соотношения расходов газа и воздуха имеют вид:
Fвоздуха=Fгаза,
где Fвоздуха - сила воздушного потока; Fгаза - сила потока газа.
Потоки газа и воздуха воздействуют на пластины регулятора.
Датчик соотношения расходов газа и воздуха выполнен в виде корпуса, несущего в своей нижней части подшипники оси подвижных пластин, а в своей верхней части - противолежащие отверстия для размещения светодиода и фототранзистора. При этом перемещение оси, соединяющей друг с другом две пластины, происходит в отверстии, выполненном по оси корпуса датчика, а восстановление равновесного состояния датчика наступает в момент, когда светодиод экранирует ось, прекращая работу фототранзистора.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами:
На фиг.1 изображено устройство регулятора с поперечным сечением.
На фиг.2 - то же в сечении по пластинам.
На фиг.3 изображен чувствительный элемент регулятора.
На фиг.4 - то же в поперечном сечении.
На фиг.5 представлена принципиальная схема общей компоновки устройства для подачи газообразного топлива в ДВС с обозначениями линий подачи газа и бензина.
На фиг.6 приведена принципиальная схема подачи газа и воздуха в регулятор соотношения расходов и воздействия давления газовоздушной смеси на чувствительный элемент (пластины) датчика соотношения расходов, поэтому ее элементы даны без оцифровки.
Устройство для подачи газообразного топлива в двигатель внутреннего сгорания с использованием регулятора соотношения расходов газа и воздуха содержит в своем составе впускной трубопровод газа 1 и дозирующий элемент, имеющий в своем составе регулировочный винт 2, при вывертывании которого открывается канал, обеспечивающий прохождение газа.
На ДВС устанавливается корпус 3, располагаемый над патрубком подвода воздуха 4, в верхней части корпуса 3 размещен подающий газовый трубопровод 5, сечение которого изменяет винт 2 поршня регулятора, приводимый в движение шаговым двигателем 6. Управление шаговым двигателем 6 осуществляет датчик соотношения расходов газа и воздуха, содержащий подвижные пластины 7 и 8, установленные в подающем газовом трубопроводе 9 и патрубке подвода воздуха 4.
Положение подвижных пластин 7 и 8 меняется в зависимости от действующих на них потоков газа и воздуха (см. фиг.3 и фиг.4), обеспечивая срабатывание дозирующего устройства.
Дозирующее устройство содержит в своем составе светодиод 10 и оптически связанный с ним фототранзистор 11 (см. фиг.4), выдающий соответствующий сигнал через электронную схему на шаговый двигатель 6.
Шаговый двигатель 6 выворачивает или вворачивает винт 2 поршня регулятора, причем условия работы использованного регулятора соотношения расходов газа и воздуха имеют вид:
Fвоздуха=Fгаза,
где Fвоздуха - сила воздушного потока; Fгаза - сила потока газа.
Потоки газа и воздуха воздействуют на пластины 7 и 8 в течение всего времени работы ДВС.
Датчик соотношения расходов газа и воздуха выполнен в виде корпуса 12, несущего в своей нижней части подшипники 13 оси 14 подвижных пластин 7 и 8 (см. фиг.4).
В верхней части корпуса 12 расположены противолежащие отверстия для размещения светодиода 10 и фототранзистора 11. При этом перемещение оси 14, несущей стержни 15 и 16, на которых размещены пластины 7 и 8, происходит в отверстии, выполненном по оси корпуса датчика 12 (см. фиг.4).
Восстановление равновесного состояния датчика наступает в момент, когда светодиод 10 экранируется осью 14, несущей стержни 15, 16, прекращая тем самым работу фототранзистора 11. Ограничительные винты 17 позволяют стабилизировать положение стержня 16. Сигналы, поступающие от датчика соотношения расходов газа и водуха в электронный блок, обеспечивают открытие (закрытие) канала подачи газа 5.
На принципиальной схеме компоновки устройства для подачи газообразного топлива в ДВС (см. фиг.5) оцифрованы следующие составные элементы:
18 - газовый баллон;
19 - электронный блок управления;
20 - двигатель ДВС;
21 - бензобак;
22 - электромагнитный клапан;
23 - редуктор-испаритель;
24 - отсечной электромагнитный клапан;
25 - датчик фазы;
26 - регулятор соотношения расходов газа и воздуха;
27 - бензонасос;
28 - электромагнитный клапан.
Описание работы двигателя внутреннего сгорания на газовом топливе.
При включении двигателя (см. фиг.5) сигнал от датчика фазы 25 поступает в электронный блок 19, который выдает команду отсечному электромагнитному клапану 22. Газ из баллона 18 поступает в редуктор-испаритель 23, затем на отсечной клапан 24, который открывается электронным блоком 19 вместе с клапаном 22. После этого газ попадает в регулятор соотношения расходов газа и воздуха 26, включающего: шаговый двигатель, дозирующее устройство, состоящее из винта регулятора, поршня регулятора и датчика соотношения расходов газа и воздуха.
По сигналу датчика соотношения расходов газа и воздуха через электронный блок регулятор соотношения расходов газа и воздуха открывает газовый поток.
Параллельно в регулятор соотношения расходов газа и воздуха 26 поступает воздушный поток в результате засасывания воздуха при вращении двигателя ДВС. Таким образом, (см. фиг.6) образуется газовоздушная смесь заданного состава.
Управление работой шагового двигателя (см. фиг.1) осуществляет датчик соотношения расходов газа и воздуха, в составе которого использованы светодиод 10 и фототранзистор 11. Перемещение стержня 16, на котором закреплены пластины 7 и 8, происходит в отверстии, выполненном по оси корпуса 12 (см. фиг.3 и фиг.4).
Восстановление равновесного состояния датчика наступает в момент, когда светодиод 10 экранируется осью 14, несущей стержни 15, 16, прерывая работу фототранзистора 11. Величина перемещения оси 14 несущей стержень 16 регулируется установочными винтами 17.
Газовое топливо (см. фиг.1) поступает в дозирующее устройство регулятора соотношения расходов газа и воздуха, включающего винт 2 регулятора и поршень регулятора, способных изменять проходное сечение канала поступления газа 5.
Газовый поток, воздействуя на пластину датчика соотношения расходов в подающем газовом трубопроводе, вызывает отклонение закрепленного на оси 14 стержня 16, перекрывающего светодиод 10. Одновременно на вторую пластину датчика соотношения расходов, помещенную в патрубок подвода воздуха 4, действует воздушный поток, вызывая направленное отклонение.
По сигналу, поступающему от датчика соотношения расходов через электронный блок, поршень регулятора расхода газа, соединенный с торца с подающим газ отверстием, боковой своей поверхностью открывает (закрывает) щель подачи газа.
При испытании в режиме использования газа экономия топлива в ДВС составляет в зависимости от нагрузки от 5 до 10% за счет точности и быстроты срабатывания регулятора расхода газа и воздуха в сравнении с существующими.
Claims (1)
- Устройство для подачи газообразного топлива в двигатель внутреннего сгорания с регулятором соотношения расходов газа и воздуха, содержащее впускной трубопровод газа и дозирующий элемент, имеющий в своем составе регулировочный винт, при вывертывании которого открывается канал, обеспечивающий прохождение газа, отличающееся тем, что в нем регулятор соотношения расходов газа и воздуха, установленный на ДВС, содержит корпус, располагаемый над патрубком подвода воздуха, в верхней части которого размещен подающий газовый трубопровод, сечение которого изменяет винт поршня регулятора, приводимый в движение шаговым двигателем, управление которым осуществляет датчик соотношения расходов газа и воздуха, содержащий подвижные пластины, установленные в подающем газовом трубопроводе и патрубке подвода воздуха, которые меняют свое положение в зависимости от действующих на них потоков газа и воздуха, обеспечивая срабатывание дозирующего устройства, содержащего в своем составе светодиод и оптически связанный с ним фототранзистор, выдающих соответствующий сигнал через электронную схему на шаговый двигатель, вворачивающий или выворачивающий винт, причем условия работы предложенного регулятора соотношения расходов газа и воздуха имеют вид: Fвоздуха=Fгаза, где Fвоздуха - сила воздушного потока, Fгаза - сила потока газа, которые воздействуют на подвижные пластины регулятора, датчик соотношения расходов газа и воздуха выполнен в виде корпуса, несущего в своей нижней выступающей части подшипники оси подвижных пластин, а в своей верхней части противолежащие отверстия для размещения светодиода и фототранзистора, причем перемещение оси, соединяющей две пластины, происходит в отверстии, выполненном по оси корпуса датчика, а восстановление равновесного состояния датчика наступает в момент, когда светодиод экранирует ось, прекращая работу фототранзистора.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007122430/06A RU2375602C2 (ru) | 2007-06-14 | 2007-06-14 | Устройство для подачи газообразного топлива в двигатель внутреннего сгорания с регулятором соотношения расходов газа и воздуха |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007122430/06A RU2375602C2 (ru) | 2007-06-14 | 2007-06-14 | Устройство для подачи газообразного топлива в двигатель внутреннего сгорания с регулятором соотношения расходов газа и воздуха |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007122430A RU2007122430A (ru) | 2008-12-20 |
RU2375602C2 true RU2375602C2 (ru) | 2009-12-10 |
Family
ID=41489785
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007122430/06A RU2375602C2 (ru) | 2007-06-14 | 2007-06-14 | Устройство для подачи газообразного топлива в двигатель внутреннего сгорания с регулятором соотношения расходов газа и воздуха |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2375602C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2726984C1 (ru) * | 2016-12-08 | 2020-07-17 | Фольксваген Акциенгезельшафт | Смесеобразующее устройство для газового двигателя и газовый двигатель |
-
2007
- 2007-06-14 RU RU2007122430/06A patent/RU2375602C2/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
А.И.Морев, В.И.Ерохин. Газобаллонные автомобили. - М.: изд. Транспорт, 1992, с 152. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2726984C1 (ru) * | 2016-12-08 | 2020-07-17 | Фольксваген Акциенгезельшафт | Смесеобразующее устройство для газового двигателя и газовый двигатель |
US11181051B2 (en) | 2016-12-08 | 2021-11-23 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Mixture formation device for a gas engine and gas engine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2007122430A (ru) | 2008-12-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU568598B2 (en) | Apparatus and method, including control valve, for dual fuel operation of an internal combustion engine | |
US4513727A (en) | Process for controlling secondary gas fuel to normally liquid fueled I.C. engine | |
US9217509B2 (en) | Reciprocating piston lean methane generator | |
RU2292477C1 (ru) | Способ подачи топлива в многотопливный двигатель внутреннего сгорания с искровым зажиганием и система подачи топлива в многотопливный двигатель внутреннего сгорания с искровым зажиганием (варианты) | |
UA93457C2 (ru) | Способ управления газовым двигателем и система газового двигателя | |
US4895184A (en) | Fluid servo system for fuel injection and other applications | |
RU2375602C2 (ru) | Устройство для подачи газообразного топлива в двигатель внутреннего сгорания с регулятором соотношения расходов газа и воздуха | |
EP1243776A1 (en) | Combined control of dual fuel system for diesel cycle engines | |
KR101181814B1 (ko) | 내연 엔진의 연소 챔버 내에 존재하는 가연성 공기/연료혼합기를 제어하는 방법 | |
EP0044743A1 (en) | A Diesel/gas engine conversion means | |
CN2499595Y (zh) | 内燃机用集成燃气供气器 | |
CN201280983Y (zh) | 用于小型燃气发动机的燃料输送装置 | |
RU2449160C1 (ru) | Карбюратор для двигателя внутреннего сгорания | |
CN2900829Y (zh) | 一种发动机气体混合器 | |
CN101054933A (zh) | 电控化油器供油系统 | |
CN1423045A (zh) | 一种化油器控制方法 | |
SU1222876A1 (ru) | Беспоплавковый карбюратор дл двигател внутреннего сгорани | |
RU2170848C1 (ru) | Устройство для подачи топлива в двигатель внутреннего сгорания | |
RU2806942C1 (ru) | Устройство для подачи запальной дозы дизельного топлива в двигатель внутреннего сгорания при конвертировании его в газодизель | |
CN200971814Y (zh) | 中、小型内燃机燃气供给压力转换装置 | |
CN206468474U (zh) | 气体燃料发动机多点喷射试验装置 | |
CN2622409Y (zh) | 一种化油器 | |
CN1959094A (zh) | 中、小型内燃机燃气供给压力转换装置 | |
CN2727424Y (zh) | 用于发动机的燃气释放器 | |
CN2733016Y (zh) | 柱塞式发动机燃气释放器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200615 |