Система питания карбюраторного двигателя внутреннего сгорания жидким и газообразным топливом

ае ав СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 3(5902 М 13 08К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬПИЙ,(71) Центральный ордена ТрудовогоКрасного Знамени научно-исследовательский автомобильный и автомоторныйинститут(56) 1. Авторское свидетельство СССРР 918483, кл. Р 02 М 13/08, 1980.(54)(57) 1 СИСТЕМА ПИТАНИЯ. КАРБЮРАТОРНОГО ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ ЖИДКИМ И ГАЗООБРАЗНЫМ ТОПЗКВОМсодержащая впускной трубопровод, карбюратор жидкого топлива и газовыйсмеситель, снабженные дроссельнымизаслонками с приводом от педали идатчиками их положения, канал холостого хода в карбюраторе с запорнымэлементом, управляемым с помощьюэлектромагнитного клапана от датчикаположения дроссельной заслонки карбюратора и датчика частоты вращенияколенчатого вана двигателя, источникгазового топлива, подключенный к га-.зовому смесителю через редуктор,снабженный первой и второй ступенямии разгрузочным устройством, полостькоторого сообщена каналом с впускнымтрубопроводом, а вторая ступень редуктора сообщена с газовым смесителемканалом,.в котором размещен регулировочный винт, о т л и ч а ю щ а я ся . тем, что, с целью повышения надежности работы путем автоматического переключения системы на жидкое топливо в случае прекращения подачи газообразного топлива, газовый смеситель. снабжен воздушной заслонкой с приводом от пневмокамеры, сообщенной пер.вым каналом с первой ступенью редук.тора через первый дополнительный электромагнитный клапан с запорным органом и вторым каналом - с впускным трубопроводом через второй дополнительный электромагнитный клапан, и к первой .ступени редуктора подключен датчик давления, причем система снабжена электромагнитным реле, к кото-.рому подключены первый и второй электромагнитные клапаны через датчик давления.2, Система по п.1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что первый и,вто рой электромагнитные клапаны включе- О ны параллельно и контакты первого клапана нормально замкнуты, а контакты второго клапана нормально разомкнуты.3. Система поп,1, о т л и ч а - ю щ а я с я тем, что в канале, сооб" щающем газовый смеситель со второй ступенью редуктора, установлен третий дополнительный электромагнитный :"клапан, подключенный к реле через датчик давления и датчики положения дроссельных заслонок карбюратора и газового смесителя.Изобретение относится к машиностроению,в частности к карбн:раторным двигателям внутреннего сгорания.Известна система питаййя карбюраторного двигателя внутреннего сго- рания жидким и газообразным топли вом, содержащая впускной трубопровод, карбюратор жидкого топлива и газовый смеситель, снабженные дроссельными заслонками с принодом от педали и датчиками их положения, 1 О канал холостого хода в карбюраторе с запорным элементом, управляемым с помощью электромагнитного клапана от датчика положения дроссельной за" слонки карбюратора и датчика частоты 15 вращения коленчатого вала двигателя, источник газоного топлива, подключенный к газовому смесителю через редуктор, снабженный первой и второй ступенями и разгрузочным устройством, полость которого сообщена с впускным трубопроводом, а вторая ступень редуктора сообщена с газовым смесителем каналом, в котором размещен регулировочный Винт 1Недостатком известной системы явля- ется сложность перевода ее питания двигателя только жидким топливом в случае прекращения поступления газообразного топлива.7 ля этого необходимо полностью закрыть дроссельную ЗО заслонку газового смесителя.,что .связано с изменением кинематики ее привода, и произвести перенастройку сис" темы холостого хода карбюратора. Выполнение указанных операцийтребует 35 остановки транспортного средства.Указанный недостаток не позволяет использовать известную систему.нри некоторых типах источников газообразного топлива, например металлогидрид О ных аккумуляторах водорода, требующих для приведения их в действие предварительного прогрева отработавшими газами двигателя, а также временно прекращающих выдачу водорода при работе двигателя на пониженных режимах в условиях низких температур окружающего воздуха. Кроме того, отключение подачи газообразного топлива происходит с запаздыванием вследствие значительного объема газообразного топлива .между упомянутым подпружиненным клапаном и газовым смесителем. Отмеченные недостатки снижают качество и надежность работы системы питания.Цель изобретения - повышение на дежности работы путем автоматического переключения системы питания на жидкое топливо в случае прекращения подачи газообразного топлива.Указанная цель достигается тем,6 О что в системе питания карбюраторного двигателя внутреннего сгорания жидким и газообразным топливом, содержащей трубопровод, карбюратор для жидкого топлива и газовый смеситель, снабженные дроссельными заслонками с приво-. дом от педали и датчиками их положе.ния, канал холостого хода в карбюра,торе с запорным элементом, управляемым с помощью электромагнитного клапана от датчика положения дроссельной заслонки карбюратора и датчика частоты вращения коленчатого вала дви гателя, источник газового топлива, подключенный к газовому смесителю через редуктор, снабженный первой и второй ступенями и разгрузочным устройством, полость которого сообщена каналом с Впускным трубопроводом, а вторая ступень редуктора сообщена с газовым смесителем каналом, в котором размещен регулироночный винт, га зовый смеситель снабжен воздушной эа слонкой с приводом от пневмокамеры, сообщенной первым каналом с первой ступенью редуктора через первый дополнительный электромагнитный клапан с запорным органом и вторым каналомс впускным трубопроводом через второй дополнительный электромагнитный клапан, и к первой ступени редуктора подключен датчик давления, причем система снабжена электромагнитным реле, к которому подключены первый и . второй электромагнитные клапаны через датчик давления.Первый и второй электромагнитные клапаны включены параллельно и кон" такты первого клапана нормально замкнуты, а конакты второго клапана нор мально разомкнуты.В канале, сообщающем газовый смеситель со второй ступенью редуктора, установлен третий дополнительный электромагнитный клапан, подключенный к реле через датчик давления и датчики положения дроссельных. заслонок карбюратора и газового смесителя.На фиг.1 изображена принципиальная конструктинная схема системы питания; на фиг.2 - конструктивная схема привода дроссельных заслонок карбюратора и газового смесителя и расположение датчиков положения упомянутых заслонок,на фиг,3- электрическая схема подключения обмоток электромагнитных клапанов к источнику электрического тока.(.истема питания фиг.1) содержит впускной трубопровод 1 и устанонленные на нем карбюратор 2 для подачи жидкого топлива и газовый смеситель 3. Карбюратор 2 имеет дроссельную заслонку 4 и устройство для подачи топлива на холостом ходу, состоящее, из эмульсионного канала 5, кольцевого распылителя б и запорного элемента 7, связанного с мембраной 8 пневматической камеры 9, сообщенной через электромагнитный клапан 10 с впускным трубопроводом 1. Газовый смеситель 3 имеет дроссельную заслонку 1 и диффузор 12, канал 13 дляподачи газообразного топлива с регулировочным винтом 14 и третьим электромагнитным клапаном 15, а также воздушную заслонку 16 с пружиной 17, удерживакщей ее в одном из крайних :положений. Заслонка 16 связана с мембраной 18 пневматической камеры 19, сообщенной через второй электромагнитный клапан 20 с впускным трубопроводом 1. Каналом 13 газовый смеситель 3:сообщен с диафрагменно-рычажным редуктором 21 давления газообразного топлива, который содержитпервую 22 ступень высокого давления,вторую ступень 23 низкого давления,а также полость разгрузочного устройства 24 второй ступени 23, сообщенную через электромагнитный клапан 25 с впускным трубопроводом 1С первой ступенью 22 сообщен датчик26 давления газа и через первый щэлектромагнитный клапан 27 " пневма 1.,тическая камера 19. Система содержиттакже датчики 28 и 29 фиг.2) поло-.жения дроссельных заслонок 4 и 11карбюратора 3 и газового смесителя3 соответственно и датчик 30 фиг.З)частоты вращения коленчатого валадвигателя,В электрическую цепь (фиг.З) датчика 26 давления газа включены сигнальная лампа 31, электромагнитноереле 32 с управляющей обмоткой, имеющее контактное устройство 33, черезкоторое обмотки электромагнитныхклапанов 10, 15, 20, 25 и 27 подключены к источнику электрического то.- ка 34. Датчики 28 и 30 через электромагнитный клапан 10 управляют запорным элементом 7. Те же датчики совместно с датчиком 29 управляют электромагнитным клапаном 15 . ОКинематическая передача между дроссельными заслонками 4 и. 11 карбюратора 2 и газового смесителя 3 состоит из трехплечего рычага 35 фиг.2), свободно установленного на 5 оси дроссельной заслонки 4 и связанного с педалью акселератора, двуплечего рычага 36, закрепленного на оси дроссельной заслонки 4, и рычага 37, закрепленного на оси дроссель-у ной заслонки 11. Рычаг 35 снабжен регулировочным винтом 38. Иежду рыча" гами 35 и 36 установлена пружина 39 Рычаги 35 и 37 при помощи пальцев шарнирно соединены с плоскОЙ серьгой у 40, снабженной по концам продольными прорезями, и связаны между собой пружиной 41. Винты 42 и 43 на рычагах 35 и 37 служат. для воздействия на датчики 28 и 29 и раэмыкаиия их ,контактов при полностью закрытом пе-. 4 ф ложении дроссельных заслонок 4 и 11.,ФГазовый смеситель 3 сообщен первым каналом 44 с первой ступенью 22 редуктора 21 через первый электро" у магнитный клапан 27 с запорным эле-, ментом 47 и вторым каналом 45 с впускным трубопроводом 1 - через второй электромагнитный клапан 20. Разгрузочное устройство 24 редуктора 21 соббщено каналом 46 с впускным .трубопроводом 1, а вторая ступень 23 сообщена с газовым смесителем 3 при помощи каналов 46 и 13.Система работает следующим образом.При наличии в бортовом источнике автомобиля газообразного топлива давление за первой ступенью 22 редуктора 21 превьааает минимальную величину, при которой срабатывает датчик 26 давления газа.,цепь датчика 26 разомкнута, обмотка электромагнитного реле 32 обесточена и его контактное устройство 33 находится вположении, изображенном на фиг,З,При этом.электромагнитные клапаны10, 20 и 25 обесточены, а к клапану27 подается напряжение и он открыт.Пневматическая камера 19 сообщается с камерой 22 высокого давления редуктора 21, и мембрана 18 устанавливает воздушную заслонку 16 газового смесителя в полностью открытое положение. Полость .разгрузочно. го устройства 24 редуктора 21 через электромагнитный клапан 25 сообщается с впускным трубопроводом 1 двигателя, и вторая"ступень 22 редуктора 21 включена в работу.Устройство подачи жидкого топлива на холостом ходу в карбюраторе 2,управляемое электромагнитным клапаном 10, в этом случае отключено на всех режимах работы двигателя.При работе двигателя на холостом ходу питание его осуществляется только .газообразным топливом, поступающим из второй ступени 23 низкого давления редуктора 21 через третий электромагнитный клапан 15 в канал 13 газового смесителя 3. Дроссельная заслонка 4 карбюратора при этом полностью закрыта, а дроссельная заслонка 11 смесителя открыта на необходимый для этого режима угол, величина которого может устанавливаться посредством винта 38 и поворота рычага 35 относительно рычага 36.Пружина 39 прижимает рычаг 36 к винту .38, обеспечивая надежный контакт этих элементов и тем саяюм ста,бильность регулировки холостого хода,газового смесителя 3.При воздействии на педаль акселе;ратора открывается дроссельная заслонка 4, вступает в работу топливодозирующая система карбюратора 2 и через него во впускной трубопровод 1 двигателя поступает топливовоздуш" ная смесь требуемого состава. Одновременно через кинематическую переда-.чу увеличивается угол .открытия дроссельной заслонки 11 газового смесителя 3 и повышается подача газовоздушной смеси в двигатель. В случае подачи в двигатель одновременно газообразного и жидкого топлив системойобеспечивается их оптимальное соотношение.При дальнейшем повороте рычага 35от педали акселератора угол открытиядроссельнойзаслонки 11 начинаетуменьшаться вплоть до ее полного закрытия. При этом датчик 29 положениядросселя размыкает цепь третьегоэлектромагнитного клапана 15 и подача газообразного топлива прекращает.ся. При дальнейшем перемещении педа.ли акселератора, что соответствуетвысоким нагрузкам двигателя, питаниедвигателя производится. только жидкимтопливом.При торможении автомобиля двигателем, когда педаль акселератора отпущена, дроссельная заслонка 4,карбюратора полностью закрыта, частотавращения превышает величину настройкидатчика 30 частоты вращения коленвала, двигатель работает на режимепринудительного холостого хода. Приэтом цепи датчиков 28 и 30 разомкнуты, питание третьего электромагнитного клапана 15 отключается и подачагазообразного топлива в газовый сме-,ситель 3 прекращается, При снижении частоты вращения двигателяниже величины настройки датчика30 его цепь замыкается, напряжение подается к третьему.электромагнитному клапану 15 и включается подача газообразного топлива в газовыйсмеситель 3, соответствующая режимухолостого хода двигателя,В случае снижения давления газообразного топлива в первой ступени22 высокого давления редуктора 1 ниже минимально допустимой величиныдатчик 26 давления газа замыкаетцепь обмотки электромагнитного реле32 и контактное устройство: 3 релеобесточивает электромагнитный клапан 27 и подает питание на электромагнитные клапаны 20 и 25, Вместе собмоткой реле 32 питание подают кконтрольной лампе 31, сигнализирую. щей о грекращевии подачи газообразного топлива, Пневматическая камера19 отключается от редуктора 21 и со"ойцается через второй электромагнитццй клапан 20 с впускным трубопрово 7дом 1 двигателя,Иод действием разряжения в камере 19 мембрана 18 полностью закрывает входушную заслонку 16 газового смесителя 3. Газообразное топливо, содеркащееся в камере 19 и связанных с ией каналах 44 и 45, через впускной трубопровод 1 отводится в двига;для подачи топлива на холостом ходу.40Благодаря тому, что газовйй смеситель 3 снабжен воздушной заслонкой 4с приводом от мембраны 8 пневматической камеры 19, подключенной к редуктору 21 через первый электромагнитный кпапан 27, обмотка которогои обмотка электромагнитного клапана10 управления запорным элементом 7канала холостого хода карбюратора 2подключены к источнику электрического тока 34 через реле 32,управляемоедатчиком давления газа 26, а такженаличие в канале 46, сообщающем газовый смеситель 3 с редуктором 21,электромагнитного клапана, управляемого датчиками положения упомянутыхдроссельных заслонок 4 и 11 и.датчиком 30 частоты вращения коленчатоговала, обеспечивается автоматическийперевод системы питания на.жидкое 60 топливо в случае прекращения подачигазообразного топлива, что повышаетнадежность, работы двигателя.Наличие в канале, сообщающем разгрузочное устройство 24 редуктора 21, 65 с впускным трубопроводом 1, электро- Ф 5 0 15 20 25 30 35 тель. Одновременно контактное устройство 33 реле отключает питание третьего электромагнитного клапана 15 подачи газообразного топлива и подводит питание к электромагнитному клапану 10, срабатывание которого включает в работу устройство для подачи жидкого топлива на холостом . ходу в карбюраторе 2.Электромагнитный клапан 25 отключает полость разгрузочного устройства 24 редуктора 21 от впускного трубопровода 1 двигателя и сообщает его с атмосферой, в результате чего клапан второй ступени 23 редуктора 21 закрывается, дополнительно перекрывая подачу газообразного топлива к газовому смесителю 3.Закрытая воздушная заслонка 16 предотвращает поступление воздуха в двигатель через газовый смеситель.3. Работа двигателя на всех нагрузочных режимах в этом случае происходит только на жидком топливе, подача которого обеспечивается карбюратором 2.На режиме принудительного холостого хода, когда дроссельная заслонка 4 закрыта, а частота вращения двигателя превышает величину настройки датчика 30, цепи датчиков 28 и 30 разомкнуты, электромагнитный клапан 10 обесточивается и соединяет пневматическую камеру 9 с атмосферой.Запорный элемент 7 перемещается вправо и прекращает подачу жидкого топлива через устройство холостого хода. При снижении частоты вращениядатчик 30 замыкает цепь клапана 10и приводит в действие устройствомагнитного клапана 25, обмотка которого подключена к упомянутому реле 32, управляемому датчиком давления газа 26, обеспечивает дополнительное перекрытие подачи газообразного топлива и выключение редуктора 21 иэ 5 работы, Сообщение пневматической камеры 19 привода воздушной заслонки 16 с впуСкным трубопроводом 1 двигателя через электромагнитный клапан 27, обмотка которого подключена к ис точнику электрического тока 34 через реле 32; управляемое датчйком 26 давления газа, позволяет отвести газообразное топливо из камеры 19 в двигатель и обеспечить четкое пере ключение воздушной заслонки в крайние положения. Подключение датчика 26давления газа и пневматической камеры 19 привода воздушной заслонки 1газового смесителя 3 к редуктору 21перед его второй ступенью 23 обеспечивает ограничение величины давления, подводимого к. этим элементам итем самым защищает их от перегрузок,что позволяет применить высокочувствительный датчик с низким давлениемсрабатывания.Такое конструктивное решение поэ"воляет повысить надежность работыдвигателя путем автоматического переключения его системы питания нажидкое топливо в случае прекращенияподачи газообразного топлива,