Двигатель внутреннего сгорания

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(22) Заявлено 013930 (21) 2981402/25-06 с присоединением заявки М -ф)М Кд 3 Г 02 М 25/10 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Авторыизобретения А,И.Мищенко, Г.Б,Талда и А.В.Белогуб кИнститут проблем машиностроения АН УкраинснЪй"ССР(54) ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Изобретение относится к машиностроению, в частности двигателестрое" нию.Известны двигатели внутреннего сгорания, содержащие впускную магистраль .и подключенные к ней бензопровод и трубопровод подачи водорода, топливо-воздушный смеситель, установленный во впускной магистрали, снабженный двумя смесительными камэрами, из которых первичная выполнена в виде бенэовоэдушного карбюратора с системой холостого хода, а вторичная снабжена водородной Форсункой, корректор расхода водорода, установленный в трубопроводе подачи водорода между источником водорода и вторичной камерой и разделенный мембраной на водородную и воздушную полости, иэ которых последняя подключена к вторичной камере, и две дроссельные заслонки, первая иэ которых установлена в первичной камере, а вторая во вторичной. В таких двигателях установка корректора в трубопроводе подачи водорода позволяет повысить точность регулирования подачи водоро да в зависимости от режима, в результате чего понижается расход водорода Г 13 Однако в известных двигателях не принимаются никакие меры по прекращению подачи водорода на режиме принудительного холостого хода, а также по автоматической перестройке системы питания на холостом ходу после израсходования водорода. В результате этого эФФективность применения устройства понижается, а расход водорода на указанном режиме повышается. Цель изобретения - повышение экономичнос ти15 поставленная цель достигаетсятем, что в воздушной полости корректора установлена дополнительная мембрана, разделяющая эту полость на нижний, подключенный к вторичной камере, 2 О и верхний отсеки, и последний сообщенс атмосферой, ось дроссельной заслонки первичной камеры снабжена кулачком,а ось дроссельной заслонки вторичной камеры - короьислом, причем 21 оси дроссельных заслонок связанымежду собой через короьисло н кулачок.Кроме .того, корректор выполненс обводной трубой, в которой установ- М лен жиклер переменного сечения.Двигатель дополнительно содержит датчик положения дроссельной заслонки первичной камеры, датчик частоты вращения вала двигателя, рабочий клапан, клапан перекрытия подачи водорода и блока управления с входами для .датчиков и выходами, причем рабочий клапан установлен между корректором и вторичной камерой и подключен к одному иэ выходов блока управ 1 ления, к другому выходу которого под ключен клапан перекрытия подачи водорода, а датчики положения дроссельной заслонки и частоты вращения подключены к входам блоха управления,Двигатель дополнительно содержит 15 датчик давления водорода в источнике, электрический привод дроссельной заслонки вторичной камеры и отсечной клапан системы холостого хода первичной камеры, причемдатчик давления водорода в источнике подключен к одному из выходов блока управления, а привод дроссельной заслонки вторич-. ной камеры и отсечной клапан системы холостого хода первичной камеры подключены к выходам блока управления.На чертеже изображена схема сис - темы питания предлагаемого двигателя,Двигатель .1 содержит впускную магистраль 2 и подключенные к ней бен - зопровод 3 и трубопровод 4 подачи 30 водорода, смеситель 5 с двумя камера - ми - первичной б и вторичной 7, кор - ректор 8 расхода водорода. Первичная камера б смесителя 5 представляет. собой однокамерный бензовоздушный 35 карбюраор с дроссельной заслонкой 9 и отсечным клапаном 10 бензина в его системе холостого хода 11. Во вторичной камере 7 установлены форсунки 12 для подачи водорода и заслон ка. 13. Заслонка 13 установлена на выходе из вторичной камеры 7 по ходу потока смеси. Корректор 8 расхода водорода содержит корпус 14, разделенный мембраной 15 на две полости- водородную 16 и воздушную 17; Воэ - душная полость 17 соединена каналом с вторичной камерой 7 смесителя. К оси дроссельной заслонки 9 жестко прикреплен кулачок 18, к оси заслонки 13 вторичной камеры 7 жестко при- . креплено коромысло 19, причем оси заслонок связаны между собой через кулачок и коромысло с воэможностью скольжения коромысла 19 по кулачку 16. Воздушная полость 17 корректора разделена мембраной 20 на два отсека - на нижний 21 и верхний 22, Верхний отсек 22 сообщен с атмосферой, Мембрана 15 и мембрана 20 соединены между собой штоком 23 и иг лой 24, причем игла 24 выполнена с возможностью изменения проходного сечения входного патрубка 25 водородной полости 16. В трубопроводе 4 установлен клапан 26 перекрытия по дачи водорода, на двигателе 1 - датчик 27 частоты вращения его вала, а на приводе (на чертеже не показан) дроссельной заслонки 9 - датчик 28 положения этой заслонки, Между форсункой 12 и входным патрубком 25 корректора 8 за клапаном 26 установ - лена обводная труба 29 с жиклером 30 переменного сечения, а между выходным патрубком 31 корректора 8 и форсункой 12 установлен рабочий клапан 32. Злектрический привод 33 дроссельной заслонки 13 вторичной камеры установлен на смесителе 5Перед клапаном 26 перекрытия подачи водорода установлен датчик 34 сравнения водорода в источнике на чертеже не показан). Рабочий клапан 32, отсечный клапан 10 системы холостого хода 11 и привод 33 дроссельной заслонки 13 вторичной камеры 7 подключены к выходам блока 35 управления, а датчик 28 положения дроссельной заслонки 9 первичной камеры б, датчик 27 частоты вращения вала и датчик 34 давления водорода соединены с входами блока 35 управления.Двигатель работает следующим образом.На режимах холостого хода, соответствующих минимальной частоте вращения вала, при работе с водородом, блок управления 34 получает сигналы от датчика 27 частоты вращения вала двигателя и от датчика 28 положения дроссельной заслонки 9 (на этом режиме дроссельная заслонка 9 закрыта) и посылает сигнал на рабочий клапан 32 для его закрытия, Водород поступает через клапан 26 перекрытия подачи водорода, обводную трубу 29 и жиклер 30 в форсунку 12 и далее во вторичную камеру 7, где смешивается с проходящим через нее воздухом. Далее смесь поступает во впускную магистраль 2 двигателя и в цилиндры двигателя 1, где сжигается. При этом подача бензина прекращена, так как блок 35 управления закрывает отсечной клапан 10 бензиновой системы холостого хода 11, а дроссельная заслонка 9 закрыта.На рабочих режимах дроссельная заслонка 9, установленная в первичной камере б смесителя 5, и связанная с ней через кулачок 18 и коромысло 16 заслонка 13 вторичной камеры 7 открывается, открывается так же рабочий клапан 32, связанный с блоком 35 управления по сигналу датчика 26 положения дроссельной заслонки 9, через первичную камеру б начинает поступать смесь бензина с воздухом, а через вторичную 7 - водорода с воздухом. Причем, часть водорода поступает через отводную трубу 29 с жиклером 30, а часть - через корректор 8 расхода водорода и рабочийФормула изобретения клапан 32. При изменении режима работы изменяется положение заслонок 9 и 13, изменяется разрежение во вторичной камере 7 и в нижнем отсеке 21 корректора 8, нарушается равновесие связанных штоком 23 с 5 иглой 24 мембран 15 и 20, игла 24 изменяет свое положение во входном патрубке 25, тем самым изменяя расход водорода через корректора 8, рабочий клапан 32 и форсунку 12, 10При изменении атмосферного давления, например, его уменьшении, и иэза разности в площадях мембран 15 и 20, уменьшается давление в верхнем отсеке 22, причем площадь мембраны 15 15 больше, чем мембраны 20, шток 23 с иглой 24, перемещаясь, уменьшает проходное сечение входного патрубка 25 и уменьшает расход водорода, Обедняется смесь по водороду, а так как при уменьшении атмосферного дав,ления бензовоздушные карбюраторы обогащают приготовленную ими смесь, более богатая бензином смесь требует меньше водорода.На режимах принудительного холостого хода (при торможении двигателем) датчик 27 частоты вращения вала двигателя 1 и датчик 28 положения дроссельной заслонки 9 сообщают блоку 35 управления о том, что дроссельная заслонка 9 .закрыта, а частота вращения вала двигателя 1 выше частоты вращения на минимальном холостом ходу, а блок 35 управления выдает сигнал для .закрытия клапана 26 пере- З 5 крытия водорода, Водород во вторичную камеру 7 смесителя 5 не поступает.В случае окончания водорода на борту автомобиля, Давление его перед клапаном 26 перекрытия водорода па дает и датчик 34 давления водорода в источнике сообщит об этом блоку 35 управления. Блок 35 управления удерживает клапан 26 перекрытия водорода закрытым, и электрический при вод 33 - включенным, тем самым при-, вод 33 закрывает заслонку 13 вторичной камеры 7. Блок управления при этом открывает отсечной клапан 10 системы холостого хода 11. Устройство работает как бензовоздушный карбюратор.Использование предлагаемого двигателя, как показали экспериментальные исследования, позволяет снизить эксплуатационный расход условного топлива на 5-7 по сравнению со способом работы, основанном на качественномрегулировании мощности двигателя и снизить эксплуатационный рас" ход водорода на 20-25,как за счет 60 оптимальной его добавки к топливу, так и за счет отключения его подачи на режимах принудительного холос. того хода, весьма характерных для городской эксплуатации. 65 Двигатель внутреннего сгорания, содержащий впускную магистраль и подключенные к ней бензопровод и трубопровод подачи водорода, топливо-воздушный смеситель, установленный во впускной магистрали, снабженный двумя смесительными камерами, из которых первичная выполнена в виде бензовоздушного карбюратора с системой холостого хода, а вторичная снабжена водородной форсункой, корректор расхода водорода, установленный в трубопроводе подачи водорода между источником водорода и вторичной камерой и разделенный мембраной на водородную и воздушную полости, из которых последняя подключена к вторичной камере, и две дроссельные заслонки, первая иэ которых установлена в первичной камере, а вторая - во вторичной, о т л и ч .а ю щ и й с я тем, ,что, с целью повышения экономичности, в воздушной полости корректора уста новлена дополнительная мембрана, разделяющая эту полость на нижний, подключенный к вторичной камере, и верхний отсеки, а последний сообщен с, атмосферой, ось дроссельной заслон.ки первичной камеры снабжена кулачком, а ось дроссельной заслонки вторичной камеры - коромыслом, причем оси дроссельных заслонок связаны меж-. ду собой через коромысло и кулачок,2. Двигатель по п . 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что корректор выполнен с обводной трубой, в которой установлен жиклер переменного сечения.3. Двигатель по пп, 1 и 2, о т,л и ч а ю щ и й с я тем, что он дополнительно содержит датчик положения дроссельной заслонки первичной камеры, датчик частоты вращения вала двигателя, рабочий клапан, клапан перекрытия подачи водорода и блок управления с входами для датчиков и выходами, причем рабочий клапан установлен между корректором и вторичной камерой и подключен .к одному из выходов блока управления, к другому выходу которого подключен клапан перекрытия подачи водорода, а датчики положения дроссельной заслонки и частоты вращения подключены к входам блока управления. 4. Двигатель по пп. 1-3, о т л ич"а ю щ и й с я тем, что он дополнительно содержит датчик давления водорода в источнике, электрический привод дроссельной заслонки вторичной камеры и отсечной клапан системы холостого хода первичной камеры,причем датчик давления водорода в источнике подключен к одному из входов блока управления, а привод дроссель1002643 Составитель В.Шиловдактор Т.Митрович ТехредЕ,ХаритончикКорректор Ю.Макарнек 495/10 Тираж 548 Подписно ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/ка ППП "Патент", г,ужгород, ул,Проектная фи ной заслонки вторичной камеры и отсечной клапан системы холостого хода первичной камеры подключены к выходам блока управления. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свиедетельство СССР М 670739, кл. Г 02 М 25/10, 1979.