Регулятор давления газа для двигателя внутреннего сгорания с турбонаддувом

СООЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 76014 1)з Г 02 О 19/10 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ м, а также я повыше сем диапа аэа 1), рой упвыода щим устм, при- ующего К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Е,А.Чудаков и К.И,Генкин. Транспортный газовый двигатель с внутренним смесеобразованием, Ин-т машиноведения, изд.Академии наук СССР. М.: 1954, с.106, р.47.(54) РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ ГАЗА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ С ТУРБОНАДДУВОМ Изобретение относится к двигателестроению в частности к системам управления ДВС,Известен регулятор давления г содержащий главный клапан с каме равления и каналами для ввода и газа и регулирующий блок с задаю ройством и управляющим элементо чем задающее устройство регулир блока кинематически связано с органом управления, а его управляющий элемент соединен одновременно с камерой управления и каналом ввода газа главного клапана.Его недостаток при использовании для дозирования газа в ДВС с турбонаддувом состоит в отсутствии возможности учета давления наддува для ограничения давления подаваемого в ДВС газа. Такое ограничение необходимо для предотвращения переобогащения горючей смеси в двигателе, которое может привести к потере ее воспламеняемости и последующему взрыву на(57) Изобретение относится к системам управления двигателей внутрен него сгорания, Регулятор содержит главный клапан 1 с вводом 7 и выводом 8 газа и управляющий им регулирующий блок 2, кинематически связанный с системой управления ДВС, и блок 3 ограничивания, связанный с полостью наддувочного воздуха. Управляющие элементы блоков 2, 3 связаны с вводом 7 и выводом 8 газа, между собой и с главным клапаном 1 таким образом, что регулятор выдает на выход давление газа, заданное органом управления ДВС, но не больше величины, определяемой располагаемым давлением наддува ДВС. 2 ил,оде при смешении с воздухо кновке двигателя,Целью изобретения являетсние точности регулирования во взоне изменений нагрузок.Для этого известный регулятор снаб. жен блоком ограничения давления газа взависимости от давления наддува, содержащий управляющий и задающий элемент,причем управляющий элемент включен в линию управления главным клапаном, а задающий элемент соединен с полостьюнаддувочного воздуха.. На фиг.1 изображена схема вариантарегулятора с управляющими элементамитипа "сопло - заслонка"; на фиг.2 - схемаварианта регулятора с управляющими элементами в виде двухбойных короткоходовых клапанов,Регулятор на фиг.1 содержит главныйклапан 1, регулирующий блок 2 и блок ограничения 3,Корпус 4 главного клапана 1 имеет камеру управления 5 с управляющей мембраной 6, ввод 7 и вывод 8 газа, Доэирующий орган - клапан 9 - взаимодействует с мембраной 6 камеры управления и пружиной 10.Регулирующий блок 2 содержит в корпусе 11 задающее устройство, состоящее иэ пружины 12, взаимодействующей с плунжером 13 и мембраной 14 обратной связи, Через рычаг 15 задающее устройство связано кинематически с органом управления двигателем, Управляющий элемент регулирующего блока 2 состоит из дросселя 16, сопла 17 и мембраны 14 обратной связи, являющейся одновременно заслонкой сопла 17. Каналами 18 и 19 управляющий элемент соединен одновременно с камерой управления 5 и через дроссель 16 - с каналом 7 ввода газа главного клапана 1,Блок ограничения 3 содержит в корпусе 20 управляющий элемент, состоящий иэ сопла 21 и мембраны 22 обратной связи, являющейся одновременно заслонкой сопла 21 и взаимодействующей мембраной 23 управляющего элемента. Задающее устройство блока ограничения образовано мембраной 23, пружиной 24 подстройки, регулировочным винтом 25 и камерой ограничения 26. Управляющий элемент блока ограничения 3 включен линией 27 в линию 18 - 19 управления главным клапаном, а его задающее уетройство соединено камерой 26 с полостью наддуаочного воздуха,Камеры обратной связи 28 блока ограничения и 29 регулирующего блока соединены каналами ЗО и 31 через выходную камеру 32 главного клапана с выводом 8 газа.Межмембранная полость ЗЗ блока ограничения соединена с атмосферой или - на случай прорыва мембраны 22 - с линией безопасного сброса газа.На фиг,2 изображен вариант регулятора, у которого управляющие элементы регулирующего блока 2 и блока ограничения 3 содержат двухбойные клапаны 34 и соответственно 35, взаимодействующие с входами выходных камер 36 регулирующего блока 37 и блока ограничения и поджатые пружинами 38 и 39, а управляющий элемент блока ограничения включен в линию 19 управления главным клапаном через линию 27.Регулятор действует следующим образом,При установившемся режиме работы ДВС в линию 7 регулятора подается гаэ под давлением питания Рпит, а иэ линии вывода 8 газ выходит под давлением Рвы. Клапан - дозатор 9 приоткрыт давлением Рупр, поступающим в камеру управления 5 по линии 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 19. Газ из линии ввода 7 подводится через дроссель 16 (фиг,1) в линии 18, 19 и 27. Давление наддува Р достаточно для сжигания в двигателе газа, поступающего к нему под давлением Рвых. Под его действием в камере 26 задающего устройства блока ограничения мембрана 23 прижимает мембрану 22 обратной связи к соплу 21, не допуская выхода газа через него из линий 19, 18, 27,Усилие от давления Рвых. в камере 29 регулирующего блока 2 на мембрану 14 обратной связи уравновешивается усилием пружины 12. Сопло 17 приоткрыто и дросселирует сброс газа из линий 18, 19, 27 в камеру 29 обратной связи, откуда он уходит по каналу 31 большого сечения в камеру 32 главного клапана и далее на вывод 8, не повышая давления в камере 29 выше Рвых.Если расход газа из линии 8 возрастет и давление в камере 32 из-за этого уменьшится или если орган управления двигателя увеличит рычаг 15 и плунжер 13 поджатие пружины 12, то баланс сил на мембране 14 обратной связи нарушится, мембрана 14 прикроет сопло 17, давление Рупр, в линиях 18, 27, 19 и камере управления 5 будет возрастать, а дозирующий клапан 9 - смещать- . ся вниз и увеличивать давление Рвых, в . камере 32 и на выводе 8, пока в первом случае оно не вернется к исходному значению. а во втором случае - не возрастет до новой заданной величины и баланс сил на мембране 14 обратной связи регулирующего блока не восстановится.Аналогичнце процессы будут происходить в случае уменьшения расхода газа из линии 8 или при уменьшении затяжки пружины 72 органом управления двигателя. Если регулятору будет задано органом управления двигателя давление газа Рвых чрезмерно высокое в сравнении с располагаемым давлением наддува Р, то в момент его повышения до предельной для располагаемого давления наддува Р, величина нарушится баланс сил на мембране 22 обратной связи блока ограничения 3. Давление газа в камере 28 преодолеет через мембрану 22 усилие от Р в камере 26 на мембрану 23, сопло 21 приоткроется и приостановит нарастание давления Рувд, в линиях 27, 18, 19, Клапан 9 остановится, прекратит увеличение подачи газа в камеру 32 и рост давления Рвых, в ней независимо от команды управления, подаваемой через рычаг 15 и плунжер 13. Уровень ограничения давления газа по давлению наддува может регулироваться изменением натяга пружины 24 винтом 25.В регуляторе по схеме на фиг.2 в случаеизменения баланса сил в регулирующем блоке 2 или блоке ограничения 3, происходит перемещение соответствующего клапана 34 и 35, Каждый из.них управляет 5 соединением межклапанной камеры 36 и соответственно 37 с подводом газа из подклапанной полости и сбросом его через камеру обратной связи 29 и соответственно 28 и линии 30 и 31 на выход через камеру 32. 10 Поскольку эти клапаны включзны в линию управления главным клапаном 1 последовательно, то в камеру 5 управления главного клапана поступает меньшее из двух давлений, вырабатываемых блоком 2 или 3. 15Этот регулятор, как и регулятор, показанный на фиг.1 выдает при этом на вывод 8 давление газа Рвых., заданное органом управления двигателем через регулирующий блок 2, но не выше величины, допускаемой 20 блоком ограничения 3 в зависимости от располагаемого давления наддува Рх. Это обеспечивает с одной стороны требуемуюточность регулирования выходного давления газа, а с другой стороны предохраняет 25 двигатель от переобогащения смеси, опасного возможной потерей ее воспламеняемости.Ф о р мул а изобретен и я Регулятор давления газа двигателя внутреннего сгорания с турбонаддувом, содержащий главный клапан с камерой управления и каналами для ввода и вывода газа и регулирующий блок с задающим устройством и управляющим элементом, при этом задающее устройство регулирующего блока кинематически связано с органом управления двигателем, а его управляющий элемент соединен одновременно с камерой управления и каналом ввода газа главного клапана, о т л и ч а ю щ и й. с я тем, что, с целью повышения точности регулирования во всем диапазоне изменения нагрузок, регулятор снабжен блоком ограничения давления газа в зависимости от наддува, содержащим управляющий и задающий элементы, причем управляющий элемент включен в линию управления главным клапаном, а задающий элемент соединен с полостью наддувочного воздуха.,Кулаков Производственно-издательский комбинЪт "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 к аз 3168 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5