Устройство для регулирования состава газовоздушной смеси

нн 776571 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК ПАТЕНТУ Союз Советских Социалистических Республик(23) Приоритет - (З 2) 26. 05, 76 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 30,10.80 ИностранцыЮке ван дер Вэйде и Густаф Лауис ван Вехем (Нидерланды)(72) Авторы изобретения н Иностранная фирма Недерландзе Организати фоор Тегепаст Натурветеншаппельийк Ондерэок тен Бехеве ван Нийверхайд, Хандель эн феркерн(54) УСТРОИСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ СОСТАВА ГАЗОВОЗДУШНОИ СМЕСИИзобретение относится к устройст-. вам для регулирования состава газо- воздушной смеси в двигателе внутреннего сгорания при питании его, напри мер, сжиженным нефтяным или природным газом. Известны устройства для регулирования состава газовоэдушной смеси иэ 10газа, например сжиженного нефтяногоили природного, и воздуха в двигателе внутреннего сгорания, содержащиекорпус, в котором закреплена мембрана с пружинной нагрузкой. Которая од ной своей стороной соединена с впуск"ным коллектором, идущим от дроссельной заслонки, размещенной в канале,и соединенным с диффузором (трубойВентури), в котором газообразное топОливо смешивается с воздухом, а другаясторона мембраны соединена с отверс-.тием для впуска воздуха диффуэора, ишток дросселя, соединенный с мембраной 13,25В этом устройстве предусмотренаодна пружина постоянной жесткости,уравновешивающая разность давлений;действующих на мембрану, и поэтомуего точность ограничена. Цель изобретения - повышение точности регулирования состава смеси.Для достижения поставленной цели устройство содержит четыре пружины, три из которых расположены с одной стороны мембраны для перевода дросселя в положение закрытия, причем первая из них выполнена наиболее слабой и с возможностью сжатия в том случае, когда на одной стороне мемб-раны превалирует низкое разрежение, вторая пружина выполнена сильнее первой и с возможностью сжатия, когда на той же стороне мембраны превалирует более высокое разрежение, а третья пружина выполнена наиболее сильной и с возможностью сжатия, когда превалирует еще более высокое разрежение, прй этом четвертая пружина расположена на другой стороне мембраны и выполнена с воэможностью перевода дросселя в положение открытия и сопряжена с штоком дросселя.Кроме того, первая пружина размещена во втулке с фланцем и отверстием, и.вторая пружина своим нижним концом опирается на фланец втулки, выполненный с возможностью перемещения в чашеобраэном элементе, на который своим нижним концом опирается третьяпружина, причем вторая и тре-тья пружины упираются своими верхними концами в оппозитно расположенный диск, установленный с возможнобтью регулирования в колпачке, соединенном с корпусом, а нижний конец первой пру 5 Фины опирается на чашообраэную деталь, соединенную с мембраной, и эта деталь прохОдит через промежуточную стенку колпачка, а верхний конец четвертой пружины опирается на внутреннюю сторону стенки чашеобраэной детали и ее нижний конец опирается на "дно отверстия, предусмотренного в верхней части штока дросселя.15Для того, чтобы иметь -возможностьустанавливать вторую и третью пружины Независимо одна от другой, дискснабжен установленной в его выемкес воэможностью регулировки вставкой, Она которую своим верхним концом опи"раетея вторая пружина.К штоку дросселя могут быть подключены электромагнит и клапанный распределитель с тремя ответнленниями,соединенными с штоком дросселя байпасами.На фиг, 1 показана дроссельнаяэаслонка, вид с торца; на фиг. 2сечение по оси диффузора (трубы Вентури); на фиг. 3 - сечение А-А нафиг. 2; на .фиг. 4 - золотник в увеличенном масштабе.; на фиг. 5 диаграмма скорость-разрежение; на фиг. 6"продольное сечение части другого варианта привода золотника на фиг. 7 поперечное сечение золотника, показанного на фиг. 6; на фиг, 8 - схема-,тическое изображение системы подачигазообразного топлива н двигателевнутреннего сгорания.40Устройство для регулирбванияподачи газообразных топлив в двигателевнутреннего сгорания (фиг. 1-4) содержит корпус 1 с-закрепленным колпачком 2, с которым сочленены пружины 43, 4, 5 и 6. Иежду корпусом 1 и кол.пачком 2 предусмотрена мембрана 7,которая соединена с газовым дросселем 8 установленным в кайале 9 пРИйомощи чашеобраэной детали 10 и пластины 11В чашеобразной детали 10 имеетсякольцо 12, с помощью которого мембрана 7 соединена с штоком 13 дросселя,Мток установлен в направляющей 14.Верхняя сторона мембраны 7 соединена через полость 15 и вакуумный ка"нал 16 с впускным коллектором;идущим от дроссельной -заслонки двигателя,н"котором превалируетразрежение, создаваемое при работедвигателя. Газовый канал 9; "в котором"размещен газовый дроссельный клапан 8, соединен сдиффузором, в котором газообразноетопливо смешивается с воздухом, ВоздухЪвсасывается за счет разрежения, соз- у даваемого в двигателе, в направлении, показанном стрелкой (фиг. 2).Кольцевая камера 17, предусмотренная н диффуэоре, соединена с соплом 18 диффуэора (трубой Вентури) через ряд отверстий 19 в ее стенке. Эта кольцевая камера также соединена с впускным. коллектором, идущим от дроссельной заслонки.Пространство под мембраной 7 соединено с находящимся перед впускным отверстием диффуэора и другая сторо" на мембраны соединена с отверстием для нпуска воздуха диффузора.На чашеобразную деталь 10 действует перная пружина 3, которая имееттакие размеры, что н случае очень низкого разрежения, например 20 см вод. ст. н пространстве надмембраной 7 центр мембраны перемещается вверх таким образом, что микроныключатель 21, на который воздействует пластина 11, перемещается в положение, обозначенное пунктирной линией на фиг. 8.Разрежение 20 см вод. ст. происходит в случае, когда двигатель 22 запускается с помощью пускового двигателя. Перед пуском двигателя 22 пусковой выключатель включается.Когда микроныключатель 21 включен и на систему зажигания 23 двигателяподана энергия, то отключается электрический клапан 24, расположенный в соединительной трубе, идущей от бака21 для топливного газа на регулятор26 давленияКогда двигатель отключается с помощью выключателя 27 остановки днигателя, разрежение на верхней сторОнемембраны 7 снижается и микровыключатель 21 возвращается в свое положе-ние, показанное на фиг. 8, Таким образом отйтпдчается система зажигания23.Выключатель 27 остановки двигателя предусмбтрен в параллельной цепис цепью автоматической коробки передач 28.Вторая пружина 4 при полной нагрузке регулирует крутящий момент двигателя такйм образом, что он нижепри высоком числе оборотов, чем принизком, Эта пружина имеет такие размеры, что в случае разрежения, например, выше 15 мм рт,ст. она начинает сжиматься и сжимается полностью при более высоком разрежении.Диаграмма скорость-разрежение построена для работы пружины 4 (числооборотов двигателя показано на оси Х,а разрежение - на оси У). На этойдиаграмме О обозначает начальное сжатие пружины 4, Ь - максимальное ее сжатие, точка д на оси Х обозначает число оборотов двигателя при начальном сжатии пружины 4, точка б на оси Х число оборотов двигателя, при котороч пружина 4 сжимается до максимума,точка 1 максимальное число оборотов двигателя. Между точками д и 1 крутящий момент двигателя ниже, чем между точками 0 и д, Точка С обозначает разрежение при полной нагрузке, когда число оборотов двигателя максимальное.. 5В промежуточной стенке 29 колпачка 2 предусмотрено отверстие 30, через которое прохоДит чашеобразная деталь 10. Противоположно верхней стенке чашеобразной детали 10 расположена втулка 31, снабженная фланцем 32. Вторая пружина 4 опирается своим нижним концом в этот фланец, а своим верхним концом - в оппозитно расположенный. диск 33, предусмотренный в колпачке. В выемке последнего установлена вставка 34 на резьбе для регулирования усилия затяжки пружины. С помощью диска 33 и вставки 34 может быть обеспечено начальное сжатие пружин 4 и 5 независимо одно от дру гого.В верхней стенке втулки 31 имеется отверстие, так что во всем внутреннем пространстве колпачка 2 превалирует тот же вакуум, что и в пространстве над мембраной 7 Фланец 32 образован таким образом, что он посажен со скольжением в чашеобразном элементе 35, который снабжен фланцем, посаженным с возможностью скольжения в колпачке 2.Когда разрежение над мембраной 7 увеличивается вследствие того, что увеличивается число оборотов двигателя, например до 15 мм рт,ст., центр З 5 мембраны 7 перемещается вверх и пру" жина 4 начинает сжиматься, так как чашеобразная деталь 10 перемещается вверх мембраной, Когда из-за увеличения числа оборотов двигателя разрежение увеличивается еще больше, то ча шеобразная деталь 10 приходит в контакт с фланцем 32 втулки 31, так что фланец перемещается в чашЕобразную часть элемента 35. Это заставляет газовый дроссель 8 сесть в свое седло д 35 до тех пор, пока не будет достигнуто разрежение при полной нагрузке.Третья пружина 5 имеет такие размеры, что ее сжатие начинает увеличи/ ваться при разрежении, которое выше, чем в том случае, когда двигатель работает на холостом ходу, т.е. при снижении скорости. Вследствие этогочашеобразный элемент 35 перемещается вверх, преодолевая усилие пружины 5, так что дроссель 8 перекрывает канал, идущий от отверстия 37 для впуска газа до кольцевой камеры. Газовый поток при холостом ходе блокируется одновременно с этим путем выключения сигнала разрежения в канале 38 сигна ла разрежения, идущем на испаритель, При снижении числа оборотов разрежение в кольцевой камере 17 незначительно, поскольку дроссельная заслонка 39 на двигателе, приводимая в дей ствие педалью, предусмотренной на тяге 40, закрывается затем полностью.Сигнал разрежения поступает в том случае, когда внутренняя полость чашеобразной дейли 10 сообщится через отверстие 41 в верхней части 42 штока 44 (фиг. 3 и 4)с кольцевым пространством 43 каналом 44, выходящим в донную часть отверстия. Верхняя часть 42 установлена с возможностью перемещения в чашеобразной детали 10 и уплотнена с помощью кольцеобразного уплотнения, В отверстии 41 размещен нижний конец пружины б, которая стремится перевести гаэораспределительный клапан 8 в положение открытия.В кольцевом пространстве 43 имеется кольцо 45, снабженное отверстиями 46, посредством которых кольцевое пространство 43 сообщается с каналом 44. Выше и ниже кольца 45 предусмотрены соответственно уплотнительные кольца 47 и 48. Когда газораспределительный клапан 8 открыт, кольцевое пространство 43 сообщается с каналом 38 сигнала разрежения.Когда при снижении числа оборотов стержень клапана идет вверх, кольцо 45, которое закреплено на штоке также перемещается вверх и сообщение между каналом 44 и каналом 38 сигнала разрежения прерывается, так что сигнал разрежения выключается. Если регулятор давления не требует сигнала разрежения для своего. срабатывания для подачи газообразного топлива, то этот сигнал разрежения может быть исключен из установки.Двигатель может быть остановлен закрытием газового дросселя 8, противодействукщего пружине б, посредством приведения в действие на короткий про- . межуток времени соленоида 49, в котором для дросселя 8 предусмотрена тяга 50. Кратковременное действие соленоида 49 имеет место также при переклю-" чении автоматической коробки передач 28 так что двигатель тогда работает на холостом ходу. После кратковременного срабатывания соленоида 49, которое предпочтительно осуществляется с помощью реле, газовый дроссель 8 возвращается в свое открытое положение.В варианте устройства показанного на фиг. б и 7, корпус 51 содержит канал сигнала разрежения с тремя ответвлениями, из которых ответвление 52 выходит в пространство на другой стороне мембраны, при этом выход этого ответвления может быть закрыт клапаном 53. Этот клапан предусмотрен на одной стороне пластинчатой пружины 54, а другой конец этой пружины соединен с корпусом на другой стороне мембраны. Стержень 55 газораспределительного клапана 56 снабжен выступом 57 и проходит через отверстие в пластинчатой пружине. Когда газораспределительный клапан 56 закрыт пластин776571 30 чатая пружина 54 поднимается выступом 57, так что клапан 53 открывается.Второе ответвление 58 капала сигнала разрежения соединено с впускным коллектором за дроссельной заслонкой двигателя. В концевой части этого ответвления имеется сужение 59. Третье ответвление 60 канала"сигнала разре- жения соединено с соединением разрежения регулятора давления.Пространство на другой стороне мембраны сообщается с атмосферой через входную часть диффузора.Устройство работает следующим образом.Когда дроссель 8 закрывается (что происходит при остановке двигателя 15 внутреннего сгорания), когда снижается число оборотов двигателя внутреннего сгорания и когда переключается коробка передач, клапан 53 в пространстве на другой стороне мембраны от О крывается. Это вызывает снижение сигнала разрежения до нуля, так как в канал сигнала разрежения проходит воздух. Сужение 59 предусмотрено во втором ответвлении 58 канала сигнала разрежения для того, чтобы предотвратить уход воздуха из этого канала во впускной коллектор.Когда сигНал разрежения снижается до нуля, газовый поток холостого хода, идущий по газоподводящему каналу ЗО 61, прерывается, так же как и в первом варианте устройства. Пространство в верхней части мембраны 62 сообщается через канал 63 с впускным коллектором за дросселем двигателя внутрен него сгорания. Далее устройство работает аналогично устройству, показанному на фиг. 1-4,40Формула изобретения 1. Устройство для регулирования состава газовоздушной смеси из газа, например сжиженного нефтяного или природного, и воздуха в двигателе внутреннего сгорания, содержащее корпус, в котором закреплена мембрана спружинной нагрузкой, которая одной своей стороной соединена с впускным коллектором, идущим от дроссельной зас-лонки:;размещенной в канале, и сое-. диненным с диффузором (трубой Вентури), в котором газообразное топливо смешивается с воздухом, а другая сторона мембраны соединена с отверстием 55 для впуска воздуха диффузора, и шток дросселя, соединенный с мембраной,8о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения точности, оно содержит четыре пружины, из которых трирасположены с одной стороны мембраныдля перевода дросселя в положениезакрытия, причем первая из них выполнена наиболее слабой и с возможностьюсжатия в том случае, когда на однойстороне мембраны превалирует низкоеразрежение, вторая пружина выполненасильнее первой и с возможностьюсжатия, когда на той же стороне мембраны превалирует более высокое разрежение, а третья пружина выйолненанаиболее сильной и С возможностьксжатия, когда превалирует еще болеевысокое разрежение, при этом четвертая пружина расположена на другойстороне мембраны и выполнена с возможностью перевода дросселя в положение открытия и сопряжена с штокомдросселя.2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что первая пружина размещена во втулке с фланцем иотверстием, а вторая пружина своимнижним концом опирается на фланецвтулки, выполненный с возможностьюперемещения в чашеобразном элементе,на который своим нижним концом опирается третья пружина, причем вторая и третья пружины упираются своими верхними концами в оппозитно расположенный диск, установленный с возможностью регулирования в колпачке,соединенном с корпусом, а нижний конец первой пружины опирается на чашеобразную деталь, соединенную с мемб-.раной, и эта деталь проходит черезпромежуточную стенку колпачка, а верхний конец четвертой пружины опираетсяна внутреннюю сторбну стенки чашеобразной детали и ее нижний конец опирается на дно отверстия, предусмотренного в верхней части штока дросселя.3. Устройство по п. 2, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что диск снабжен установленной в его выемке с возможностью регулировки вставкой, накоторую верхним концом опирается вторая пружина.4, Устройство по пп. 1-3, о т л ич а ю щ е е с я тем, что к штокудросселя подключены электромагнит иклапанный распределитель с тремя ответвлениями, соединенными с штокомдросселя байпасами.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент СИА Р 3215132,кл.123-120,опублик. 1965,776571 1 Тираж 608 :- Подпис ИПИ ГосуДарственного комитета СССР по делам изобретениЯ и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/ Заказ 7 113035,илиал ППП "Патент", г. Ужгород., ул. Проектная,Составитель М. ФайнРедактор Т. Рыбалова Техред И.АсталОш Еоррек