Устройство для подвода газа к форкамерам двигателя внутреннего сгорания

Союз СоветскикСоциалистическиеРеспубпик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 и 787708(23) Приоритет во делам иэооретеннй и открытийДата опубликования описания 25.12.80(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДВОДА ГАЗА К ФОРКАМЕРАМДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ 1Изобретение относится к двигателе- строению, конкретно - к устройству для питания двигателей внутреннего сгорания газообразным топливом в зависимости от усилий работы двигателя и от параметров самого двигателя.Известны устройства для подвода газа к форкамерам двигателя внутреннего сгорания, содержащее коллектор, подключенный к форкамерам и магистраль подачи в него газа через редуктор-регулятор, соединенный при помощи импульсного канала с датчиком давления наддува. Редуктор-регулятор изменяет количество топлива, подаваемого в форкамеру, в соответствии давлением наддува и обеспечивает15 примерно посточнный состав топливо-воздушной смеси в форкамере при работе на установившихся режимах Я.Однако при изменении нагрузки или20 в результате изменения технического состояния двигателя (износ, ухудшение герметичности), скорости изменения давления форкамерного газа и воздуха не совпадают, что приводит к неустойчивости рабочего процесса в цилиндре двигателя, Кроме того, при сохранении давления газа и частичной потере воздушного заряда в цилиндре начинается переобога 1 цение смеси в форкамере, что при определенных условиях приводит к обрыву факела, догоранию топлива и взрывам в выхлопном коллекторе. Это ведет к срыву запуска, снижению надежности и долговечности двигатели внутреннего сгорания.Цель изобретения - улучшение запуска и повышение надежности двигателя внугреннет э сгорания путем согласования давления газа с режимом работы.Указанная цель достигается тем, что в устройство дополнительно введены элемент сравнения давления наддува с эт лонным значением, пропорциональный ре. гулятор с регулируемым наклоном статической характеристики, регулятор минимального давления, элемент ИЛИ и, по меньшей мере, один отсечной клапан, а магистраль подачи газа соединена с кол3 7871 лектором двумя параллельными ветвямичерез элемент ИЛИ; причем редукгоррегулятор размещен, в одной из ветвеймагистрали и в импульсном канале установлен пропорциональный регулятор, последовательно с редуктором-регуляторомв той же ветви размещен отсечной клапан, и вход последнего подсоединен к даччику давления наддува через элемент сравнения, а регулятор минимального давления газа размещен в другой ветви магистрали.На чертеже представлена принципиальцая схема описываемого устройства.Коллектор 1 форкамерного газа подключен к форкамерам двигателя 2. Магистраль 3 подачи газа к коллекторуснабжена двумя параллельными ветвями4 и 5. В первой из них установлен редуктор-регулятор 6, соединенный при пвмоши импульсного канала 7 с датчиком8 давления наддува, а во второй - регулятор 9 минимального давления газа. Вимпульсном канале 7 установлен пропорциональный регулятор 10 с регулируемымнаклоном статистической характеристики,связанный с одним задатчиком эталонного давления 11 непосредственно, а совторым задатчиком 12 эталонного давления через элемент сравнения 13. Этотэлемент связан также с датчиком 8 давления наддува и подключен к отсечномуклапану 14, установленному последовательно с редуктором-регулятором. Последовательно с регулятором минимальногодавления также установлен отсечной клапаи 15, управляющая полость которогоподключена к одному из нормально закрытых клапанов 16 и 17, связанных сдатчиком 18 скорости. Обе ветви магистрали подключены к коллектору черезэлемент ИЛИ 19 и отсечной клапан20, связанный со вторым из двух нормально закрытых клапанов, связанных сдатчиком скорости,Устройство работает следующим образом.При запуске двигателя 2 и достижении оборотов первой уставки датчика 18скорости, при которых обеспечиваетсяпродувка форкамер воздухом, клапан 17открывается и вырабатывает управляющийсигнал на открытие отсечного клапана20. При дальнейшем увеличении, частотывращения, когда система зажигания двигателя обеспечивает устойчивое искрообраэование, клапан 16 датчика скорости открывается и вырабатывает управляющийсигнал на открытие отсечного клапана 15 7084 и топливный газ через открывшийся клапан 15, через регулятор минимального давления газа, настроенного на давление,обеспечивающее надежный запуск (около0,3 кгс/см ), через элемеог ИЛИ 19и отсечной клапан 20 проходит в коллектор 1 форкамериого газа и поступает вфоркамеры, Двигатель начинает работатьна топливе и повышает обороты. Послевыхода двигателя 2 на номинальные обороты и загрузки его до 25% от номинальной происходит повышение давления наддува.При превышении давления наддува сигнал от датчика 8 превысит величину значения давления от эадатчика 12 и элеменг сравнения 13 вырабатывает управляющий сигнал ыа открытие отсечного клапана 14.Топливный гаэ через открытый отсечной клапан 14, через редуктор-регулятор,предварительная настройка которого обеспечивает прием нагрузки до 25% от н- минальной, через элемент ИЛИ поступает в коллектор 1 форкамерного газа.При достижении нагрузки 25% от номинальной, сигнал от датчика давления наддува превысит сигнал эталонного давления от задатчииа 11, включится в работупропоряаональиый регулятор 10 с регулируемым наклоном характеристики, подавая в уиравляющую полость редукторарегулятора 6 сигнал настройки пропорционально дамеиию наддува. Наклон статической характеристики регуляторара10 подбирается таким, чтобы обеспечитьприем иагруэки двигателем свыше 257 оот номинальной.При умеиьщеиии нагрузки и остановке дюяателя все операции осуществляются в обратном порядке, автоматическиобеспечивав уменьшение давления форкамерного газа.Применение пропорционального регулятора с регулируемым наклоном статической характеристики позволяет с высокой точностью совмещать характеристику изменения давления форкамерногогаза с характеристикой наддувочногокомплекса ( газотурбонагнетатель-впускной коллектор), что обеспечиваег устойчивый рабочий процесс в цилиндре двигателя независимо от условий работыдвигателя и его параметров, что приводитк повышению надежности двигателя внутреннего сгсуания.Описанный выше порядок работы позволяет точнее согласовать количествогаза с количеством воздуха, в результате787708 бления наддува с эталонным значением,пропорциональный регулятор с регулируемым наклоном статической характеристики, регулятор минимального давления, элемент ИЛИ и, по меньшей мере, один отсечной клапан, а магистральподачи газа соединена с коллекторомдвумя параллельными ветвями черезэлемент ИЛИ . причем редуктор-регуФщ лятор размещен в одной из ветвей магистрали и в его импульсном канале установлен пропорциональный регулятор, последовательно с редуктором-регулятором втой же ветви размещен отсечной клапан,н вход последнего подсоединен к датчику давления наддува через элемент сравнения, а регулятор минимального давления газаразмещен в другой ветви магистрали. чего улучшаются пусковые качества двигателя, переходные процессы при изменении нагрузки, облегчаются пуско-наладочные работы на новых двигателях иобслуживание двигателей, находящихся вэксплуатации, и повышается нвдежностьдвигателя. Устройство для подвода газа к форкамерам двигателя внутреннего сгорания, содержащее коллектор, подключенный к форкамерам и магистраль подачи в него газа % через редуктор-регулятор, соединенный при помощи импульсного канала с датчиком давления наддува, о т л и ч а - ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения запуска и повышения надежности путем согласования давления газа с режимом работы, в устройство дополнительно введены элемент сравнения давформула изобретения Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Генкин К. И. Газовые двигатели. М., Машиностроение, 1977, рис. 100.7877,08 Файн Составите аурсков Т еред С.Корре Редакто унова Подписное аз 8 4/5 Патент", г. Ужгор филиал ктная 11/37 Тираж 608НИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж, Раушскаи наб., д