Система питания двигателя внут-реннего сгорания

Ья 1 .Саз СфветсннкСфцнанистнчесинкЮесаубани ОП ЯСАКИ Е ИЗОЗРЕТЕН ИЯ и 798339 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) ПриоритетОпубликовано 23.01.81, Бюллетень Эй 3 02 М 25/02 Ввуаеретваей квнятют ВВИ ив еаза вмбветвияй и етврытяй(53) УДК 621.444.Л(088.8) Дата оаублнкэвання описания 26.01.81(54) СИСТЕМА ПИТАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Изобретение относится к мащинострое. нию, в частности двигателестроению, к системам питания двигателей внутреннего сгорания.Известны системы питания цвигате/ лей внутреннего сгорания, содержащие возауховпусковой трубопровод, подключенный к каждому цилиндру при помощи патрубков, распылитель, установленный в трубопроводе и подключенный к расхоцяо 10 му баку с водой при помощи магистрали, снабженной регулятором расхода; и топ.- ливный насос, снабженный регулятором частоты вращения и рычагом управления и связанный с регулятором расхода.В известных системах воду в воэдухо.15 ,впускной трубопровод подают иа переходных режимах, т.е, в период наиболее иктеи- сивного выброса двигателем токсиюых веществ. В результате этого снижается токсичность отработавших газов 1.ИОднако, в известных системах подача воды осуществляется беэ учета условий экспдуатации двигателя. 2Бель изобретения - уменьшение токсичности путем повышения точности регулирования начала подачи воды и ее коачества при изменении режима работы дви,гатедя,Указанная цел достигается тем, чтораспылитель выполнен в виве группыфорсунок, в магистрали установлен распреаедйтель, снабженный водной и воздушнойполостями, из которых первая соединенас форсунками и расходным баком черезпоплавковый клапан, а вторая подключенак регулятору расхода, причем последнийвыполнен в виде пневморедуктора и подключен к источнику сжатого воздуха.Кроме того, форсунки установлены вовпускном патрубке каждого цилиндра,пневмореауктор связан с топлив .ым насосом через рычаг управления и дополнительно соединен с впускным трубопроводом, а распределитель выполнен в вицекорпуса с крышкой и снабжен поплавкомдля регулирования уровня воды в воднойполости, и послешия подключена к рас8339 3 79 пылителям при помощи радиальных отверстий и общего регулировочного винта.На фиг. 1 изображена общая схема системы; на фиг. 2 - продольный разрез распределителя и форсунки, устанавли- ваемой во впускном катрубке,на фиг. 3 пневморедукФор, продольный разрез.Система содержит распределитель 1, совмещенный с поплавковой камерой. Полость поплавковой камеры сообщена трубкой 2 с расходной емкостью и полостью А пневморедуктора 3, соединенного трубкой 4 с источником сжатого воздуха (не указан), Поплавковая камера распределителя трубкой 5 через подкачивщощий насос 6 или напрямую связана с расходной емкостью 7. Пневморедуктор соединен тягой 8 с рычагом 9 управле ния регулятором топливного насоса, Распределитель 1 трубками 10 соединен с форсунками 11, установленными во впуекных патрубках цилиндров воэвховпускного трубопровода 12. Полость В пневморедуктора 3 сообщена с атмосферой или при помощи трубки 13 с полостью воздуховпускного трубопровода 12Распределитель 1 содержит корпус 1, в которбм выполнены. радиальные каналы 15 (по числу цилиндров двигателя ), аксиальное отверстие под регуФ лировочный винт 16, на цилиндрическую поверхность которого выходят каналы 15. Регулировочный винт снабжен конусом 17 и уплотнен резиновым кольцом 18, которое поджато гайкой 19.Поплавковая камера образована корпусом 14 и крышкой 20, уплотненной резиновым кольцом 21; к крышке приварена бобышка 22, в которую ввернут штуцер 23 под трубку, сообщающую поплавковую камеру с полостью А пневморедуктора. В крышке 20 установлен запорный механизм со штуцером 24, который уплотнен кольцом 25. Зацорный механизм содержит корпус 26 клапана 27, фасонную гайку 28, поплавок 29 и стойку 30. Радиальные каналы через штуцеры 31 соединены трубками 10 с форсунками 32, установленными во впускных патрубках цилиндров и уплотненными прокладками 33. В нижней части форсунки 32 выполнено калиброванное отверстие 34, перпендикулярное оси форсунки и расположенное по направлению движения воздуха. Прокладка 33 служит для точного ориентирования отверстия форсунки 32 по оси патрубка.Все детали и узлы распределителя 1, форсунок 32 (фиг. 2) и соединительных фтрубок, контактирующих с водой илнее парами, выполнены из материалов,не подвергаощихся коррозии.Пневморедуктор 3 состоит иэ малого35 н большого 36 корпусов, в которыхсмонтированы детали и узлы. Шток 37установлен во втулке 38, ввинченной вкорпус 35 и уплотненной кольцом 39.Кольцо 40 установлено для уплотненияштока 37. Наружны конец . штока 37соединен через тягу 41 с рычагом 9 управления регулятором топливного насосаили с одним из концов его рейки, Второйконец штока 37 (фиг. 3) снабжен буртиком для фиксации пружины 42 диафрагмы 43. Втулка штока со сторонызацитного чехла 44 имеет буртик дляограничения хода штока. Седло 48 диафрагмы 43 со стороны полости В такжеснабжено буртиком для фиксации пружины42 диафрагмы 43. На седле 48 диафрагмы, которое выполнено полым, установлена неподвижно диафрагма, которая закреплена между корпусами 35 и 36 иуплотнена вставкой 46. Корпуса 35 и 36соединены болтами 47 с гайками 48.Седло 48 диафрагмы уплотнено кольцом49 по корпусу 36. На оси 50 смонтированы впускной 81 и выпускной 52 клапаны. Впускной клапан 51 подпружиненпружиной 53. Седло 54 закреплено между корпусом 36 и крышкой подвода воздуха 55, которая поджата болтами 86.Штуцер 57 предназначен для трубки,сообщающей воздуховпускной трубопроводи полость В. Через штуцер 58 подводятсжатый воздух. Через штуцер 59 и соединительную трубку полость А сообщенас поплавковой камерой.Тяга 41 одним концом соединена соштоком 37 с возможностью некоторогосвободного перемещения, регулируемогогайкой 60, которая контрится в тре-буемом положении, другим концом тягасоединена с рычагом управления регулятором топливного насоса высокогодавления или со свободным концом егорейки,Установку распределителя на двига-.теле (или машине) производят такимобразом, чтобы при подаче миннмаль -ного разрежения распределитель 1 извоздуховпускного трубопровода и.и безтакового (в случае сообщения полостиВ пневморедуктора через штуцер 57 сатмосферой) не,происходило истечениеводы через отверстия форсунок.Устройство работает следующим образом.798339 5При изменении положения рычага управления регулятором топливного насоса высокого давления или его рейки при изменении нагрузки на двигатель в сторону увеличения подачи топлива тягой 41 выбирается зазор по месту соединения в штоке 37, при этом разрежение во впускном трубопровоае, определяемой частотой вращения коленчатого вала дизеля, передается через трубку 13, от 10 крытый выпускной клапан 52 в воздушную полость поплавковой камеры (и расходной емкости в случае поцачи воды в последнюю самотеком).15Начиная с определенного положения рычага управления регулятором топливного насоса высокого давления или его рейки, осуществляется поаача воды во впускные патрубки цилинцров. Зазор в сопряжении тяга 41 - шток 37 вы" бирается и шток 37, перемешаясь вправо, сжимает пружину 42 диафрагмы 43, эа счет упругой силы пружины пиаф. рагма с седлом 45 также сдвигается вправо; закрывается выпускной клапан ,52 и, преодолевая усилие пружины 53, открывается впускной клапан 51 и сжатый воздух через. трубку 4, крышку поцвоаа воздуха 55, полость А и трубку 2 подается в воздушную полость распреаелите,ля 1 (и исходной емкости 7 ). В полос-: ти З пневморецуктора действует разрежение, передающееся из впускного трубопровода (в случае соединения .пневморе 35 дуктора 3 с воэдуховпускным трубопроводом 12 трубкой 13, а не атмосферой). При постоянном гидравлическом сопротивлении магистрали (регулировочный винт своей кромкой, перемешаясь, может изменять сечение входного отверстия радиального канала - это предваритеа- ная регулировка) входное отверстие ра диального канала 15 - трубка 10 - форсунка 1 1 давление возцуха в полости поплавковой камеры и разрежение у .отверстия форсунки определяет в каждый момент времени количество воды, аодаваемой во впускной патрубок цилиндра. Сила давления воздуха на диафрагму со стороны полости А, сила упругости пружины 42 диафрагмы 43 и разрежение в полости В определяют давление воздуха, поступающего в распреаелитель 1 ( и расходной емкости 7). Положение штока 37 определяет силу упругости пружины диафрагмы, Увеличение силы упругости пружины диафрагмы вызванное увеличением подачи топлива, вызывает увели 6чение давления воздуха, поступающегов воздушную полость поплавковой камеры1 (и расходной емкости 7), что соответственно, увеличивает подачу воды вовпускные патрубки цилиндров дизеля. Увеличение частоты вращения коленчатого валадвигателя вызывает увеличение разреженияв полости В пневморецуктора, и какследствие этого, снижение давления редуцируемого воздуха в полостях А пневмореауктора 3, распределителя 1 (и расходной емкости 7) и уменьшение подачивоцы в патрубки цилиндров прп неизменном положении штока 37. Такая. корректировка расхоца воды имеет преимущество при эксплуатации транспортных машин,когда подачу воды на режимах максималь -ной частоты вращения коленчатого валацвигателя (при движении с максимальнымискоростями без груза) необходимо уменьшать.Как только силы давления на аиафрагму 43 с левой и правой стороны уравновешиваются ( цавление редуцированноговоздуха достигнет соответствующей величины) впускной клапан 51 закрывается,подача воздуха под крышку 55 прекращается. При обратном ходе штока 37 открывается выпускной клапан 52 (эасчет уменьшения силы упругости пружины 42 аиафрагмы 43), часть возаухачерез полость В сбрасывается во впускной трубопровоа 12 (или атмосферу),давление его уменьшается, сила упругости пружины 42 диафрагмы 43 превышает силу давления всзауха на диафрагму 45,последняя с "едлом 45 перемещаетсявправо, выпускной клапан 52 закрывается. Силы, действующие на диафрагму 43,вновь уравновешиваются, но уже применьшем цавлении реаукцированного воздуха. Поцобным же образом воздействуетна диафрагму разрежение в полости В, вызывая открытие или закрытие выпускного клапана 52 и соответственно изменяя давление рецуцированного воздуха.Необходимую характеристику поцачи воды в воздуховпускной трубопровод подбирают, исходя из условий эксплуатации двигателя и определяют величиной хода штока 37 (полного и активного), жесткостью диафрагм 45, жесткостью пружин 42 и 53, площааью диафрагм 43, пределами редуцируемого давления, диапазоном изменения разрежения во впускном трубопроводе, гидравлическим сопротивлением магистрали входное отверстие радиального канала 15 - трубка 10 - форсунка 11. Конструкция устройства предусматриваетвозможность изменения гидравлического сопротивления этой магистрали перемещениемм кромки регулировочного винта 16 и изменения проходногосечения входных отверстий радиальных каналов. 5Использование предлагаемой системы при эксплуатации двигателей при повьг шенных температурах окружающего воздуха позволяет подавать воцу во впускные патрубки цилиндров при загрузке 10 двигателя, начиная с 40-50% и в количестве, необходимом ддя поцдерживания оптимальным его теплового состояния и снижения токсичности отработавших газов. Кроме того, введение воды во впускные 15 пртрубки цилиндров снижает зольность, коксуемость и угар масла, Эксплуатация устройства не требует больших затрат на обслуживание. Стоимость его изготовления невелика. 20 1. Система питания двигателя внутреннего сгорания, содержащая возцухо 25 впускной трубопровоц, поцключенный к квж цому цилиндру при помощи патрубка, распылитель, установленный в трубопроводе и подключенный к расходному баку с водой при помощи магистрали, снаб 30 женной регулятором расхода, и топливный насос, снабженный регулятором частоты. вращения и рычагом управления и связанный с регулятором расхода, о т л ичающаяся тем, что,сцелью 35 уменьшения токсичности путем повышеформула изобретения 7983398нии точности регулирования началаВподачи воды и ее количества при изменении режима работы двигателя, распылитель выполнен в вице группы форсунок, в магистр.али установлен распределитель, снабженный водной и воздушнойполостями, из которых первая соециненас форсунками и расхоцным баком черезпоплавковый клапан, а вторая подключенак регулятору расхода, причем последнийвыполнен в виде пневморецуктора иподключен к источнику сжатого воздуха.2. Система по и. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что форсунки установлены во впускном патрубке каждого цилиндра.З.Система по пп, 1,2, о тли чаю щ в я с я тем, что пневморедукторсвязан с топливным насосом через ры-чаг управления.4. Система по пп, 1-3, о т л и ч вю щ а я с я тем, что пневморедуктордополнительно соединен с впускнымтрубопроводом.5. Система по пп. 1-4, о т л и ч аю щ а я с я тем, что распрецелительвыполнен в вице корпуса с крышкой иснабжен поплавком для регулирования,уровня воды в водной полости, и последняя поцкдючена к распылителям при помощи радиальных отверстий и общегорегулировочного винта.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент ВеликобританииМ 1383308, кл. Р 1 В, опубдик. 1975.Шиловунова Коррек едактор каэ 997 ВНИ по 1130, 4/5 л. Проектн илиал П СоставительМ, Ликович Техред С.Миг9/40 Тираж 592ПИ Государственного коделам иэобретений и отк35, Москва, Ж, РаувП "Патент", г. Ужгород Била