RU2590177C1 - Pressure regulator of gaseous fuel - Google Patents

Pressure regulator of gaseous fuel Download PDF

Info

Publication number
RU2590177C1
RU2590177C1 RU2015119923/06A RU2015119923A RU2590177C1 RU 2590177 C1 RU2590177 C1 RU 2590177C1 RU 2015119923/06 A RU2015119923/06 A RU 2015119923/06A RU 2015119923 A RU2015119923 A RU 2015119923A RU 2590177 C1 RU2590177 C1 RU 2590177C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gaseous fuel
diaphragm
housing
plug
cover
Prior art date
Application number
RU2015119923/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Арсентьевич Платонов
Ильяс Наилевич Исхаков
Людмила Васильевна Цветкова
Инна Анатольевна Гришина
Михаил Витальевич Миронов
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт "НАМИ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт "НАМИ" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт "НАМИ"
Priority to RU2015119923/06A priority Critical patent/RU2590177C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2590177C1 publication Critical patent/RU2590177C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Abstract

FIELD: engines.
SUBSTANCE: invention relates to propulsion engineering. Gaseous fuel pressure regulator comprises casing with cover, between which there is diaphragm which divides cavity inside cover, which is interconnected with air pressure source, and cavity in housing, which is interconnected with gaseous fuel. Yoke is connected to diaphragm, in which there is rod arranged in slot of lever located on axis installed in housing. Opposite lever gate valve closing element is installed opening and locking passage of gaseous fuel. In diaphragm rod with threaded ends is inserted, with one of them connected said yoke, and on other end nut is screwed in. Between yoke and nut on both sides of diaphragm washers are installed. On regulator cover there is control electronic device to control air pressure supplied to cavity inside controller housing cover by signal from electronic engine control unit.
EFFECT: technical result is increase in efficiency and operating efficiency of internal combustion engine.
1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к системам питания двигателя внутреннего сгорания, работающего по газодизельному циклу.The invention relates to the field of engine building, in particular to power systems for an internal combustion engine operating on a gas-diesel cycle.

Известны различные конструкции регуляторов давления (см. SU 981656 А1, опубл. 15.12.1982 г., RU 2027215 С1, опубл. 20.01.1995 г., CN 201269148 Y, опубл. 08.07.2009 г.).There are various designs of pressure regulators (see SU 981656 A1, publ. 15.12.1982, RU 2027215 C1, publ. 01.20.1995, CN 201269148 Y, publ. 08.07.2009).

В качестве ближайшего аналога (прототипа) принят регулятор давления газообразного топлива, раскрытый в европейском патенте (см. ЕР 0805384 А2, опубл. 05.11.1997 г.). Регулятор содержит корпус с крышкой, между которыми установлена диафрагма, разделяющая полость внутри крышки и полость в корпусе, сообщаемую с потребителем газообразного топлива. С диафрагмой соединена вилка, в которой установлен стержень, размещенный в рычаге, расположенном на оси, установленной в корпусе. По обе стороны диафрагмы установлены шайбы. В корпусе регулятора установлен запорный элемент клапана, открывающего и запирающего проход газообразного топлива. Однако в этом регуляторе значение давления газообразного топлива на выходе из него будет соответствовать установочному давлению на диафрагму со стороны крышки, которое задается вручную путем изменения силы воздействия пружины, поджимаемой установочным винтом, сверху на диафрагму. Отсутствие в описанном выше регуляторе возможности автоматического регулирования давления газообразного топлива, подаваемого к форсункам двигателя, не обеспечивает требуемой характеристики ДВС при различных режимах его работы, что отрицательно сказывается на эффективности и экономичности работы двигателя внутреннего сгорания.As the closest analogue (prototype) adopted the pressure regulator of gaseous fuels disclosed in the European patent (see EP 0805384 A2, publ. 05.11.1997). The regulator comprises a housing with a lid, between which a diaphragm is installed separating the cavity inside the lid and the cavity in the housing in communication with the consumer of gaseous fuel. A plug is connected to the diaphragm, in which a rod is installed, located in a lever located on an axis installed in the housing. Washers are installed on both sides of the diaphragm. A shut-off element of the valve is installed in the regulator body, opening and locking the passage of gaseous fuel. However, in this regulator, the value of the pressure of the gaseous fuel at the outlet from it will correspond to the installation pressure on the diaphragm from the side of the cover, which is set manually by changing the force of the spring, pressed by the set screw, on top of the diaphragm. The absence in the controller described above of the possibility of automatic control of the pressure of the gaseous fuel supplied to the nozzles of the engine does not provide the required characteristics of the internal combustion engine under various modes of operation, which negatively affects the efficiency and economy of the internal combustion engine.

При создании регулятора давления решалась задача обеспечения автоматического регулирования давления газообразного топлива, подаваемого к форсункам двигателя внутреннего сгорания, что позволит получить требуемую характеристику работы двигателя при различных режимах и повысит эффективность и экономичность его работы.When creating a pressure regulator, the problem was solved of providing automatic control of the pressure of gaseous fuel supplied to the nozzles of the internal combustion engine, which will allow to obtain the required characteristic of the engine under various conditions and increase its efficiency and economy.

Решение задачи обеспечено тем, что регулятор давления газообразного топлива содержит корпус с крышкой, между которыми установлена диафрагма, разделяющая полость внутри крышки, сообщаемую с источником давления воздуха, и полость в корпусе, сообщаемую с потребителем газообразного топлива. С диафрагмой соединена вилка, в которой установлен стержень, размещенный в пазу рычага, расположенного на оси, установленной в корпусе. Напротив рычага установлен запорный элемент клапана, открывающего и запирающего проход газообразного топлива. В диафрагму вставлен шток, имеющий резьбовые концы, с одним из которых соединена упомянутая вилка, а на другой конец навинчена гайка, между вилкой и гайкой по обе стороны диафрагмы установлены шайбы. Регулятор снабжен электронным устройством регулирования давления воздуха в полости внутри крышки, с помощью которого в упомянутую полость по сигналу от электронного блока управления двигателем подается регулируемое давление воздуха, обеспечивающее требуемую величину давления газообразного топлива на выходе из регулятора в зависимости от режима работы двигателя.The solution to the problem is that the gas fuel pressure regulator comprises a housing with a cover, between which a diaphragm is installed that separates the cavity inside the cover that communicates with the air pressure source and the cavity in the housing that communicates with the gas fuel consumer. A plug is connected to the diaphragm, in which a rod is installed, which is located in the groove of the lever located on the axis mounted in the housing. Opposite the lever is a locking element of a valve that opens and closes the passage of gaseous fuel. A rod having threaded ends is inserted into the diaphragm, one of which is connected to the plug, and a nut is screwed to the other end, washers are installed between the plug and the nut on both sides of the diaphragm. The regulator is equipped with an electronic device for regulating the air pressure in the cavity inside the cover, with the help of which an adjustable air pressure is supplied to the said cavity by a signal from the electronic engine control unit, which provides the required pressure of gaseous fuel at the outlet of the regulator, depending on the engine operating mode.

Технический результат, обеспечиваемый заявленным изобретением, заключается в повышении эффективности и экономичности работы двигателя внутреннего сгорания, поскольку при снабжении регулятора электронным устройством регулирования давления воздуха в полости внутри крышки, с помощью которого в упомянутую полость по сигналу от электронного блока управления двигателем подается регулируемое давление воздуха, обеспечивающее требуемую величину давления газообразного топлива на выходе из регулятора в зависимости от режима работы двигателя, достигается автоматическое регулирование давления газообразного топлива, подаваемого к форсункам двигателя внутреннего сгорания, что позволяет получить требуемую характеристику работы двигателя при различных режимах.The technical result provided by the claimed invention is to increase the efficiency and economy of the internal combustion engine, since when the regulator is equipped with an electronic device for regulating the air pressure in the cavity inside the lid, with the help of which an adjustable air pressure is supplied to the said cavity by a signal from the electronic engine control unit, providing the required pressure value of gaseous fuel at the outlet of the regulator, depending on the operating mode of the engine la, the gaseous fuel is achieved by automatic pressure control applied to the internal combustion engine injectors to provide a desired engine operating characteristics at various modes.

Запорный элемент клапана выполнен в виде пробки из полимерного материала с металлическим наконечником, пробка размещена в обойме, сделанной в виде воронки с отверстиями для прохода газообразного топлива, а седло пробки выполнено в виде шайбы с заостренным кольцевым выступом, сужающимся в сторону торца пробки.The locking element of the valve is made in the form of a plug made of polymer material with a metal tip, the plug is placed in a holder made in the form of a funnel with holes for the passage of gaseous fuel, and the plug seat is made in the form of a washer with a pointed annular protrusion tapering towards the end of the plug.

На фигуре 1 показан продольный разрез регулятора.The figure 1 shows a longitudinal section of a regulator.

На фигуре 2 показан вид справа регулятора, изображенного на фиг. 1.FIG. 2 is a right side view of the controller of FIG. one.

Регулятор давления газообразного топлива, представленный на фигуре 1, содержит корпус 1 с крышкой 2, между которыми установлена диафрагма 3. Диафрагма 3 разделяет полость 4 внутри крышки 2, сообщаемую с источником давления воздуха (на фигурах не показан), и полость 5 в корпусе 1, сообщаемую с потребителем газообразного топлива (на фигурах не показан). С диафрагмой 3 соединена вилка 6, в которой установлен стержень 7, размещенный в пазу рычага 8, расположенного на оси 9, установленной в корпусе 1. Напротив рычага 8 установлен запорный элемент 10 клапана, открывающего и запирающего проход газообразного топлива. В диафрагму 3 вставлен шток 11, имеющий резьбовые концы, с одним из которых соединена упомянутая вилка 6, а на другой конец навинчена гайка 12. Между вилкой 6 и гайкой 12 по обе стороны диафрагмы 3 установлены шайбы 13, 14. На крышке 2 регулятора установлено электронное устройство 15 регулирования давления воздуха, подаваемого на вход 16 регулятора в полость 4 по сигналу от электронного блока управления двигателем (на фигурах не показан). Электронное устройство 15 регулирования давления воздуха соединено с электронным блоком управления двигателем через резьбовой электрический вывод 17.The pressure regulator of gaseous fuel, shown in figure 1, contains a housing 1 with a cover 2, between which a diaphragm 3 is installed. The diaphragm 3 separates the cavity 4 inside the cover 2, in communication with the air pressure source (not shown in the figures), and the cavity 5 in the housing 1 communicated with the consumer of gaseous fuel (not shown in the figures). A plug 6 is connected to the diaphragm 3, in which a rod 7 is installed, located in the groove of the lever 8, located on the axis 9, installed in the housing 1. Opposite the lever 8 is installed a locking element 10 of the valve, which opens and closes the passage of gaseous fuel. A rod 11 is inserted into the diaphragm 3, having threaded ends, one of which is connected to the aforementioned plug 6, and a nut 12 is screwed on to the other end. Washers 13, 14 are installed on both sides of the diaphragm 3 between the plug 6 and 14. The regulator cover 2 is mounted an electronic device 15 for regulating the air pressure supplied to the input 16 of the controller into the cavity 4 by a signal from the electronic engine control unit (not shown in the figures). An electronic device 15 for regulating air pressure is connected to the electronic engine control unit through a threaded electrical terminal 17.

Запорный элемент 10 клапана выполнен в виде пробки из полимерного материала с металлическим наконечником 18. Пробка размещена в обойме 19, сделанной в виде воронки с отверстиями для прохода газообразного топлива в кольцевую полость 20, расположенную между обоймой 19 и корпусом 1. Седло 21 пробки выполнено в виде шайбы с заостренным кольцевым выступом, сужающимся в сторону торца пробки.The locking element 10 of the valve is made in the form of a plug made of a polymer material with a metal tip 18. The plug is placed in a holder 19 made in the form of a funnel with holes for the passage of gaseous fuel into the annular cavity 20 located between the holder 19 and the housing 1. The saddle 21 of the plug is made in in the form of a washer with a pointed annular protrusion tapering towards the end face of the cork.

В регуляторе давления газообразного топлива предусмотрены водяные патрубки 22, 23 (фигура 2) для подвода и отвода горячей жидкости, поступающей из системы охлаждения двигателя в полость 24 (фигура 1) для подогрева газообразного топлива.In the gaseous fuel pressure regulator, water nozzles 22, 23 (FIG. 2) are provided for supplying and discharging hot fluid coming from the engine cooling system to the cavity 24 (FIG. 1) for heating the gaseous fuel.

Работа регулятора давления осуществляется следующим образом.The pressure regulator is as follows.

Газообразное топливо, находясь в баллонах под давлением 20,0 МПа, поступает на вход регулятора, проходя через отверстия, выполненные в обойме 19, в кольцевую полость 20 (фигура 1). В результате прохождения через отверстия в обойме 19 газ дросселируется, и температура его падает (эффект Джоуля-Томсона). Подогрев газа осуществляется с помощью горячей жидкости, поступающей из системы охлаждения двигателя. Горячая жидкость поступает через водяной патрубок 22 в полость 24 для подогрева газообразного топлива (фигура 1) и затем выходит через другой водяной патрубок 23 (фигура 2).Gaseous fuel, being in cylinders under a pressure of 20.0 MPa, enters the input of the regulator, passing through holes made in the cage 19, into the annular cavity 20 (figure 1). As a result of passing through the holes in the clip 19, the gas is throttled and its temperature drops (Joule-Thomson effect). Gas heating is carried out using hot liquid coming from the engine cooling system. Hot liquid enters through the water pipe 22 into the cavity 24 for heating the gaseous fuel (figure 1) and then leaves through another water pipe 23 (figure 2).

Из кольцевой полости 20 газообразное топливо, поступая в полость 5 в корпусе 1 регулятора, оказывает давление на диафрагму 3. Выгибаясь под давлением газа, диафрагма 3 перемещает соединенную с ней вилку 6, которая, в свою очередь, через стержень 7 воздействует на рычаг 8. Поворачиваясь на оси 9, рычаг 8 давит на металлический наконечник 18 запорного элемента 10 клапана, прижимая клапан к седлу 21.From the annular cavity 20, gaseous fuel entering the cavity 5 in the regulator housing 1 exerts pressure on the diaphragm 3. Bending under gas pressure, the diaphragm 3 moves the plug 6 connected to it, which, in turn, acts on the lever 8 through the rod 7. Turning on the axis 9, the lever 8 presses on the metal tip 18 of the valve locking element 10, pressing the valve against the seat 21.

При работе двигателя в различных режимах (режим холостого хода, режим частичных нагрузок, режим ускорения и др.) от электронного блока управления двигателем поступают соответствующие электрические сигналы на вход электронного устройства 15 регулирования давления воздуха в полости 4. В результате обработки полученного электрического сигнала на вход 16 регулятора поступает требуемое количество сжатого воздуха, подаваемого от источника давления воздуха, в качестве которого может использоваться, например, дополнительный компрессор. Давление воздуха в полости 4 над диафрагмой 3 поддерживается в диапазоне от 0,1 до 1,0 МПа, что обеспечивает требуемую величину давления газообразного топлива на выходе из регулятора в зависимости от нагрузки на двигатель, частоты вращения коленчатого вала, теплового состояния двигателя и т.д.When the engine is in various modes (idle mode, partial load mode, acceleration mode, etc.), the corresponding electric signals are received from the electronic engine control unit to the input of the electronic device 15 for regulating air pressure in the cavity 4. As a result of processing the received electric signal to the input 16 of the regulator receives the required amount of compressed air supplied from a source of air pressure, which can be used, for example, an additional compressor. The air pressure in the cavity 4 above the diaphragm 3 is maintained in the range from 0.1 to 1.0 MPa, which provides the required pressure of the gaseous fuel at the outlet of the regulator depending on the engine load, crankshaft rotation speed, thermal condition of the engine, etc. d.

При достижении давления 0,01…0,015 МПа при неработающем электронном устройстве 15 регулирования давления воздуха запорный элемент 10 клапана перекрывает подачу газообразного топлива в кольцевую полость 20.Upon reaching a pressure of 0.01 ... 0.015 MPa with an idle electronic device 15 for regulating air pressure, the valve shut-off element 10 shuts off the supply of gaseous fuel to the annular cavity 20.

При снабжении регулятора электронным устройством регулирования давления воздуха, с помощью которого в полость над диафрагмой по сигналу от электронного блока управления двигателем подается регулируемое давление воздуха, обеспечивающее требуемую величину давления газообразного топлива на выходе из регулятора в зависимости от режима работы двигателя, достигается автоматическое регулирование давления газообразного топлива, подаваемого к форсункам двигателя внутреннего сгорания, что позволяет получить требуемую характеристику работы двигателя при различных режимах. В результате повышается эффективность и экономичность работы двигателя внутреннего сгорания.When the regulator is equipped with an electronic device for regulating air pressure, with the help of which an adjustable air pressure is supplied to the cavity above the diaphragm by a signal from the electronic engine control unit, which provides the required pressure of gaseous fuel at the outlet of the regulator depending on the engine operating mode, automatic regulation of gaseous pressure is achieved fuel supplied to the nozzles of the internal combustion engine, which allows to obtain the required performance You are an engine in various modes. As a result, the efficiency and economy of the internal combustion engine is increased.

Claims (2)

1. Регулятор давления газообразного топлива, содержащий корпус с крышкой, между которыми установлена диафрагма, разделяющая полость внутри крышки, сообщаемую с источником давления воздуха, и полость в корпусе, сообщаемую с потребителем газообразного топлива, с диафрагмой соединена вилка, в которой установлен стержень, размещенный в пазу рычага, расположенного на оси, установленной в корпусе, напротив рычага установлен запорный элемент клапана, открывающего и запирающего проход газообразного топлива, в диафрагму вставлен шток, имеющий резьбовые концы, с одним из которых соединена упомянутая вилка, а на другой конец навинчена гайка, между вилкой и гайкой по обе стороны диафрагмы установлены шайбы, на крышке регулятора установлено электронное устройство регулирования давления воздуха, подаваемого в полость внутри крышки корпуса регулятора по сигналу от электронного блока управления двигателем.1. The pressure regulator of gaseous fuel, comprising a housing with a cover, between which a diaphragm is installed that separates the cavity inside the cover that communicates with the source of air pressure, and a cavity in the housing that communicates with the consumer of gaseous fuel, a plug is connected to the diaphragm, in which a rod is placed in the groove of the lever located on the axis installed in the housing, opposite the lever is a locking element of the valve that opens and closes the passage of gaseous fuel, a rod having p screw ends, with one of which the aforementioned plug is connected, and a nut is screwed on to the other end, washers are installed between the plug and the nut on both sides of the diaphragm, an electronic device for regulating the air pressure supplied to the cavity inside the regulator housing cover by a signal from the electronic engine control unit. 2. Регулятор давления по п. 1, отличающийся тем, что запорный элемент клапана выполнен в виде пробки из полимерного материала с металлическим наконечником, пробка размещена в обойме, сделанной в виде воронки с отверстиями для прохода газообразного топлива, а седло пробки выполнено в виде шайбы с заостренным кольцевым выступом, сужающимся в сторону торца пробки. 2. The pressure regulator according to claim 1, characterized in that the locking element of the valve is made in the form of a plug made of a polymer material with a metal tip, the plug is placed in a holder made in the form of a funnel with holes for the passage of gaseous fuel, and the plug seat is made in the form of a washer with a pointed annular protrusion tapering towards the end of the tube.
RU2015119923/06A 2015-05-27 2015-05-27 Pressure regulator of gaseous fuel RU2590177C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015119923/06A RU2590177C1 (en) 2015-05-27 2015-05-27 Pressure regulator of gaseous fuel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015119923/06A RU2590177C1 (en) 2015-05-27 2015-05-27 Pressure regulator of gaseous fuel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2590177C1 true RU2590177C1 (en) 2016-07-10

Family

ID=56371612

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015119923/06A RU2590177C1 (en) 2015-05-27 2015-05-27 Pressure regulator of gaseous fuel

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2590177C1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4425940A (en) * 1981-04-02 1984-01-17 Canadian Fram Limited Pressure control system
RU32852U1 (en) * 2003-05-06 2003-09-27 Общество с ограниченной ответственностью производственно-научная фирма "ЛГ автоматика" Diaphragm valve actuator
US6968857B2 (en) * 2003-03-27 2005-11-29 Emerson Process Control Pressure reducing fluid regulators

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4425940A (en) * 1981-04-02 1984-01-17 Canadian Fram Limited Pressure control system
US6968857B2 (en) * 2003-03-27 2005-11-29 Emerson Process Control Pressure reducing fluid regulators
RU32852U1 (en) * 2003-05-06 2003-09-27 Общество с ограниченной ответственностью производственно-научная фирма "ЛГ автоматика" Diaphragm valve actuator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7591253B2 (en) Secondary fuel system for diesel engines
JP5220764B2 (en) Use of gaseous fuel pressure regulator and gaseous fuel pressure regulator
US4461245A (en) Fluid injection system for internal combustion engine
WO2010023276A3 (en) An improved fuel pressure regulation system and an improved fuel pressure regulator for use therein
SU513641A3 (en) Fuel injection device for internal combustion engine
JP5084625B2 (en) Gas engine fuel supply device
RU2590177C1 (en) Pressure regulator of gaseous fuel
EP1120561B1 (en) Two-stage pressure regulator for feeding internal combustion engines with gaseous fuel at constant pressure
US8516998B2 (en) Propane injection control for gasoline and gaseous fuel internal combustion engines
US6443130B1 (en) Fuel demand regulator
US2831758A (en) Gaseous fuel carbureting system
US1348604A (en) Pressure throttle control
EP3411769A1 (en) Gas pressure reducer with adjustable seat
BRPI0803705A2 (en) injector with valve element opening out
WO2012164650A1 (en) Pressure regulator
US6953029B2 (en) Method of supplying liquid gas to an internal combustion engine, a fuel supply system and a fuel supply aggregate
EA201990452A3 (en) Expansion device with a trigger valve for TRANSFER melt from the screw extruder system to pre-processing bulk material comprising a throttling device with a trigger valve and method for transmitting the melt from the screw extruder via a throttling device With starting valves
US6298828B1 (en) Adjustable fuel pressure regulator
JP2015014235A (en) Filter device and pressure controller
KR20090008994A (en) Pressure changable type regulator for fuel system of the lpi engine
WO2018041819A1 (en) Compact and pressure compensated gas pressure regulator
US4100900A (en) Method and apparatus for controlling the air of combustion of carburetor engines
RU87028U1 (en) VACUUM AUTOMATIC PRESSURE REGULATOR FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE
EP3019733B1 (en) An integrated device for fuel supply in an internal combustion engine
RU2121072C1 (en) Differential pressure regulator of internal combustion engine fuel feed system