Регулятор давления газообразного топлива для двигателя внутреннего сгорания

(59 6 0 б/061 Г 02 М 21/О ТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СС ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ ГОСУДАРСПО ДЕЛ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ К ПАТЕН(46 ) 15,0тба сковой вентиль, сое ройством управления лостью,2 Регулятор по ч а ю щ и й с.я тем снижения деФормации параллельно второй це усеченного конус иненный с ус с входной п 1, о тличто, с цельюторой мембраны,мбране на конустановлен флаб.(прототип ита 1/О 81 ик ент США РМ 21/02, о(54)(57) 1, РЕГУЛЯТОР ГАЗООБРАЗНОГО ТОПЛИВА ДЛЯ ДВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, с йкорпус, между входной и й полостями которого установлен первыйрегулирующий орган, связанный с первой мембраной, образующей с корпусомпервую командную и рабочую полости,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения быстродействия регулятора, в выходной полости установлены вторая мембрана, образующаявторую командную полость, и второйрегулирующий орган, выполненный ввиде расположенного напротив второймембраны первого сопла в виде усеченного конуса, меньшее основаниекоторого соединено с рабочей полостьюпервым каналом, соединенным черезвторой перпендикулярно расположенный к оси усеченного конуса каналс выходной полостью регулятора и через второе сопло, установленное соосно с вторым каналом, с промежуточной полостью, соединенной через пу 801 А 3, Регулятор по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что первый регулирующий орган установлен в дополнительной полости, соединенной с выходной полостью и через дроссель с промежуточной полостью.4. Регулятор по пп1 и 3, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что клапанпервого регулирующего органа выполнен в виде установленной над седлом шайбы с кольцевой проточкой, в которой установлен вилкообразный конец рычага, кинематически связанного с. первой мембраной, причем шайба свя- Ф зана с пружиной.5. Регулятор по пп. 1-4, о т л ич а ю щ и й с я тем, что пружина установлена на шарнирном элементе,6, Регулятор по пп, 1-5, о т л ич а ю щ и й с я тем, что вторая командная полость соединена с всасыв щнм трубопроводом двигателя внутреннего сгорания.7, Регулятор по пп. 1-6, о т л ич а ю щ и й с я тем, что устройство управления пускового вентиля выполнено в виде соленоида, соединенного с выходом схемы замедления, вход ко торой соединен через индуктивную или емкостную связь с высоковольтным проводником распределителя зажигания, 1074419Изобретение относится к автоматическому регулированию и может бытьиспользовано в системах подачи газообразного топлива двигателей внутреннего сгорания.Известен регулятор подачи газообразного топлива к двигателю внутреннего сгорания, содержащий корпус,между нходной и выходной полостямикоторого установлен регулирующий орган, снязанный с мембраной, образую"щей с корпусом командную и рабочуюполости .1 Д .Однако такой регулятор имеет сложную конструкцию,Наиболее близким по технической 15сущности к предлагаемому янляетсярегулятор подачи газообразного топлива к двигателю внутреннего сгорания, содержащий корпус с мембраннымчувствительным элементом, связанным 20с регулирующим органом, установленным между входным и выходным каналами 21Недостатком этого регулятора является низкое быстродействие неспособ ность быстро изменять количество горючей смеси в соответствии с любымиизменениями нагрузки двигателя) .Цель изобретения - повышение быстродействия регулятора, 30Поставленная цель достигается тем,что н регуляторе давления газообраз -ного топлина для двигателя внутреннего сгорания, содержащем корпус,между входной и выходной полостямикоторого установлен первый регулирующий орган, связанный с первой мембраной, образующей с корпусом первуюкомандную и рабочую полости, в выходной,полости установлены втораямембрана, образующая вторую командную полость, и второй регулирующийорган, выполненный в виде расположенного напротив второй мембраны первого сопла н виде усеченного конуса,меньшее основание которого соединено 45с рабочей полостью первым каналом,соединенным через второй перпендикулярно расположенный к оси усеченногоконуса канал, с выходной полостьюрегулятора и через второе сопло,установленное соосно с вторым каналом, с промежуточной полостью, соединенной через пусковой вентиль,соединенный с устройством управлефния, с входной полостью, 55Параллельно второй мембране наконце усеченного конуса установленфланец,Первый регулирующий орган установлен в дополнительной полости, сое диненной с выходной полостью и через дроссель с промежуточной полостью,50 Клапан первого регулирующего органа выполнен в виде установленной над седлом шайбы с кольцевой проточ-, 65 кой, в которой установлен вилкообраэный конец рычага, кинематическисвязанного с первой мембраной, причем шайба связана с.пружиной.Пружина установлена на шарнирномэлемен те,Вторая командная полость соединена с всасывающим трубопроводом дви.гателя внутреннего сгорания.Устройство управления пусковоговентиля выполнено в виде соленоида,соединенного с выходом схемы замедления, вход которой соединен черезиндуктивную или емкостную связь свысоковольтным проводником распределителя зажигания.На фиг. 1 показана схема регулятора; на фиг. 2 - дросселирующий орган; на фиг. 3 - электрическая схемасистемы зажигания,Регулятор содержит корпус 1, между входной 2 и выходной 3 полостямикоторого установлен первый регулирующий орган 4, связанный с первой мембраной 5, образующей с корпусом 1первую командную б и рабочую 7 полости, установленные в выходной полости вторую мембрану 8, образующуювторую командную полость 9, и второйрегулирующий орган, выполненный ввиде расположенйого напротив второймембраны 8 первого сопла 10 в видеусеченного конуса, меньшее основаниекоторого соединено с рабочей полостью 7 первым каналом 11, соединенным.через второй перпендикулярно расположенный к оси усеченного конусаканал 12, с выходной полостью регулятора 3 и через второе сопло 13,установленное соосно с вторым каналом 12, с промежуточной полостью 14,соединенной через пусковой вентиль15, соединенный с устройством управления 16, выполненным, например, ввиде электромагнита, с входной полостью 2Параллельно второй мембране 8 на конце первого сопла 10 можетбыть установлен фланец 17,Первый регулирующий орган 4 можетбыть установлен в дополнительной полости 18, соединенной с выходной полостью 3 и через дроссель 19 - спромежуточной полостью 14,Корпус 1 снабжен крышками 20 и 21,которые удерживают первую 5 и вторую 8 мембраны соответственно,Первая командная полость 6 посредством отверстия 22 в крышке 20 соединена с окружающей средой., Втораякомандная полость 9 посредством патрубка 23 в крышке 21 присоединяетсяк всасывающему трубопроводу двигателя внутреннего сгорания, причем таким образом, что во второй команднойполости 9 создается давление, которое отличается от давления в выходной полости 3, В представленном при 3 1074419 4мере патрубок 23 посредством воздушного фильтра, введенного но всасыва-ющий трубопрочод, можно соединить споследним. Выходная полость 3 посредством патрубка 24, поперечное сечение которого значительно больше, 5чем максимальное количество смеси,вытекающей иэ выходной полости 3,соединяется со всасывающим или питающим трубопроводом двигателя внутреннего сгорания, чтобы создать в 10выходной полости 3 давление, соответствующее эффективному данлению, чтоуменьшает нагрузочные потери и падение давления, Посредством третьего канала 25 выходная полость 3 соединяется с выполненной в корпусе 1.дополнительной полостью 18, Первыйрегулирующий орган 4 имеет третьесопло 26, которое со своей сторонычерез входную полость 2 и присоединиОтельный патрубок 27 соединено с источником горючего. Открытием отверстия третьего сопла 26 управляетзапорный орган 28, который с помощьюшарнира 29 закрепленного на рычаге30, закрепленном посредстном цапфы31 н стенках дополнительной полости18, На рычаг 30 воздействует пружина 32, управляющая положением запорного органа 28, установленного накраю отверстия третьего сопла 26.Конец 33 рычага 30 работает совместно со штоком 34, который скользитпо направляющей внутри стенки дополнительной полости 18 и посредствомпластины 35 соединяется с первоймембраной 5, Таким образом, перемещения мембраны 5, вызванные изменением давления н рабочей полости 7,посредством рычага 30 передаются запорному органу 28 для управления 4 Оподачей горючего во всасывающий трубопровод.Входная полость 2 посредствомчетвертого канала 36 соединена с камерой 37, где скользит пусковой вентиль 15, образующий запирающий орган, который посредством пружины 38прижимается к седлу, Камера 37 припомощи пускового вентиля 15 соединенас промежуточной полостью 14. Дроссель 19, седло 39 которого соединенопятым каналом 40 с дополнительнойполостью 18, служит для ограниченияподачи горючего, особенно при эапу"ске или при чрезмерных перегрузкахдвигателя,На пусконом канале 15 закреплен .стержень 41, которыЯ может управлятьподачей горючей смеси. Пусковой вентиль 15 используется н особенностинепосредственно перед запуском дви- фгателя. Привод пускового вентиля 15может управляться путем использования статического давления, котороеследует эа изменениями давления во,всасывающем трубопроводе двигателя,5 или путем применения тахометрического: элемента, реагирующего на число оборотов двигателя, или путем применения электрического органа, "вязанного с зажиганием двигателя, что облегчает запуск двигателя, особенно при нагрузке. В этом случае вначале открынают пусконой вентиль 15, который в нормальных условиях остается закрытым посредством пружины 38, и горючее иэ промежуточной полости 14 через второе сопло 13 и седло 39 поступает во всасывающий трубопровод 1 двигателя, вследствие чего двигатель запускается, Сразу же после запускадвигатель начинает засасывать горючуюсмесь, причем открывается запорныйорган 28, благодаря чему продолжается подача смеси,На фиг, 2 показан первый регулирующий орган (преимущественный вариант исполнения) . Третье сопло 26имеет насадку 42, которая служит длярегулирования и навернута на соответствующий трубаобразный патрубок43, жестко соединенный с корпусом 1регулятора давления, На патрубке 43предусмотрен нилкообраэный рычаг 44,нижний конец 45 которого имеет сальник 46 и отверстие с резьбой, Сальник 46 полый и ввиду ноэьюжных колебаний снабжен небольшим упором 47для пружины 32, свободный конец которой находится в контакте с запорныморганом 28, работающим совместно стретьим соплом 26, В. данном случаезапорный орган 28 представляет собойшайбу с кольцевой проточкой 48. Припрогибе изогнутого рычага 49 одновременном работает цапфа 31, котораяудерживается нилкообраэным рычагом50, жестко связанным с нилкообраэным рычагом 44. Такая конструкция обеспечивает уравновешинание рычага при определенной степени свободы, причем в такой мере, что смещения рычага 30 не оказывают никакого. ноздейстния на запорный орган 28 - вентиль, который равномерно выступает по "раю третьего сопла 26, Перемещение рычага 49 по часовой стрелке вызывает смещение запорного органа 28 против действия пружины 32 и образование зазора постоянной ширины относительно края третьего сопла 26, через который смесь поступает в дополни. - тельную полость 18.На схеме (фиг. 3) показана бобина 51 которая соединяется со свечой зажигания посредством высоковольтного проводника распределителя зажигания 52, Выход схемы замедления 53 соединен с обмоткой электромагнита 16 якорь которого кинематически связай со стержнем 41 вентиля 15Питание замедлителя осуществляетсячерез выключатель 54, который в слу 107441930 чае автомобильного двигателя состоитиз выключателя для стартера и зажигания, Замыкание выключателя 54 сообщает потенциал первому транзистору 55,база которого соединена, например,посредством индуктивной или емкостной связи 56 с высоковольтным проводником 52 бобины зажигания 51, Эмиттер транзистора 55 посредством сопротивления 57 соединен с транзисторами 58 и 59, которые совместно сдиодами 60-62, емкостями 63 и 64 исопротивлениями 65-67 управляют питанием обмотки электромагнита 16.Благодаря этому электромагнит 16 занекоторый заранее заданный промежуток времени до начала работы бобинызажигания 51, т,е. до начала работыдвигателя, получает питание и вследс"вие этого дальнейшее возбуждениеза счет воздействия схемы 53,Для запуска двигателя вначале замыкают выключатель 54, чтобы начал .работать замедлитель, вследствие чего транзисторы 58 и 59 электромагнита .16 получают питание в течениеопределенного времени, например, втечение 2 с, Горючее поступает изкамеры 37 через второе сопло 13 иседло 39 в полости 3 и 18, во всасывающий трубопровод двигателя, ЗапуФщенный двигатель продолжает работать, так как высокое напряжение через индуктивную или емкостную связь56 воздействует на транзистор 55,который замыкает цепь питания .электромагнита 16, после отключения схемы электронного замедлителя.При нормальной работе двигателя в выходной полости 3 создается некоторое разрежение, которое по первому каналу 11 передается во входную полость 2 и путем .деформации первой мембраны 5 вызывает пропорциональное открытие запорного органа 28. Вытекающая из третьего сопла 26 смесь, выходящая затем через седло 39, создает в дополнительной полости 18 некоторое давление, под действием которого через третий канал 25 поступает доэируемое количество горючего. Выходящий из второго сопла 13 поток горючего поступает па соосно расположенному второму каналу 12 в первый канал 11 и воздействует на мембрану 8. Этот поток в той или иной стопени делится между первым каналом 11 и выходной полостью 3, Деформация мембраны 8 происходит в результате разности давлений в полостях 3 и 9, которые в свою очередь соответствуют давлениям, предусмотренным во всасывающем трубопровоце над воздушным фильтром и под ним, Благодаря этому создаются наилучшие условия для питания двигателя: двигатель непосредственно реагирует на внезапную перегрузку, причем пропорционально этой перегрузке, а как только перегрузка заканчивается, снова восстанавливаются нормаль- ныл условия.1074419 Заказ 409/56 Тираж 842 ВНИИПИ Государственного комитета СС по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д