Система подачі газового палива в автомобільний двигун

Система подачі газового палива в автомобільний двигун, що включає газовий балон, редуктор-випарник із пристроєм неробочого ходу і розвантажувальним пристроєм, змішувач, карбюратор із дросельною заслінкою, впускний колектор, яка відрізняється тим, що уній Винахід відноситься до області двигунобудування, зокрема, до систем живлення газобалонних автомобілів з карбюраторними двигунами внутрішнього згоряння (ДВЗ), що працюють на зрідженому газі ВІДОМІ системи живлення автомобільного двигуна зрідженим газом, що забезпечують дозування подачі палива в залежності від режиму роботи і навантаження на двигуні, що містять газовий балон, впускний трубопровід, карбюраторзмішувач із дросельною заслінкою і двоступінчастий газовий редуктор У таких системах управління здійснюється шляхом подачі розрідження у визначені порожнини газового редуктора або додатковим уведенням регульованих пристроїв, наприклад, з кінематичним зв'язком [1] ВІДОМІ системи живлення ДВЗ, у яких поліпшення регулювальних характеристик досягається, наприклад, уставленням в каналах штуцерів регулятора подачі додаткових регулювальних елементів [2] ВІДОМІ системи живлення для газового ДВЗ, технічні рішення яких спрямовані на підвищення паливної економічності і зниження токсичності відпрацьованих газів [3] Недоліком відомих систем є те, що інертність газодинамічних процесів при перехідних режимах роботи двигуна вони чи не враховують зовсім, що здійснене роздільне управління пристроєм неробочого ходу і розвантажувальним пристроєм шляхом роздільної подачі до них розрідження, для чого пристрій неробочого ходу з'єднано з впускним колектором трубопроводом, у якому послідовно встановлений нормально відкритий електромагнітний клапан, обладнаний власним електронним блоком управління, що має зв'язок з кінцевим вимикачем, механічно зв'язаним із дросельною заслінкою карбюратора, а розвантажувальний пристрій безпосередньо з'єднаний трубопроводом з його наддросельним простором приводить до дискретності регулювання, чи ж досягають зменшення її шляхом введення в систему ряду додаткових елементів, вимагаючих регулювання, що ускладнює системи конструктивно і технологічно і знижує їхню надійність Найбільш близьким по технічній сутності аналогом пропонованої системи є система подачі газового палива в ДВЗ, що виконана з комплекту газобалонної апаратури, утворюючої контур живлення двигуна газовим паливом [4], [5] Загальними ознаками систем, що заявляється і відомої, є комплект газобалонної апаратури, що включає газовий балон, редуктор-випарник із пристроєм неробочого ходу і розвантажувальним пристроєм, змішувач, карбюратор із дросельною заслінкою, впускній колектор У ВІДОМІЙ системі мається трійник підведення газу (далі -трійник), призначений для підведення і регулювання КІЛЬКОСТІ подаваного газу в окремі камери змішувача, призначеного, у свою чергу, для подачі і дозування газового палива в потік повітря, що надходить у двигун через карбюратор, тобто для підготовки робочої суміші для циліндрів двигуна У даній системі пристрій неробочого ходу і розвантажувальний пристрій конструктивно виконані в корпусі редуктора-випарника, мають загальне управління, здійснюване шляхом подачі CO го (О 46334 розрідження з впускного колектора через загальний трійник Дозування подачі палива здійснюється шляхом зміни положення клапана, що має жорсткий зв'язок з мембрановим пристроєм Положення клапана залежить від різниці тисків у порожнинах, розташованих праворуч і ліворуч від мембрани Основними недоліками такої системи подачі палива є підвищена витрата палива на режимах неробочого ходу і часткових навантажень, підвищена витрата палива на режимі примусового неробочого ходу, підвищене значення токсичності вихлопних газів В основу винаходу поставлено завдання удосконалення системи подачі газового палива в автомобільний двигун, оптимізуючого алгоритм управління подачею палива на режимах неробочого ходу і перехідних режимах з метою підвищення паливної економічності і зниження токсичності відпрацьованих газів Для досягнення цього технічного результату в системі подачі газового палива в автомобільний двигун, що включає газовий балон, редукторвипарник із пристроєм неробочого ходу і розвантажувальним пристроєм, змішувач, карбюратор із дросельною заслінкою, впускний колектор, для підвищення паливної економічності і зниження токсичності відпрацьованих газів, згідно винаходу здійснене роздільне управління пристроєм неробочого ходу і розвантажувальним пристроєм шляхом роздільної подачі до них розрідження, для чого пристрій неробочого ходу з'єднано з впускнім колектором трубопроводом, у якому послідовно встановлений нормально відкритий елетромагнітний клапан, постачений власним електронним блоком управління, маючи зв'язок з кінцевим вимикачем, механічно зв'язаним із дросельною заслінкою карбюратора, а розвантажувальний пристрій безпосередньо з'єднаний трубопроводом з його наддросельнім простором Між ВІДМІТНИМИ ознаками і технічним результатом, що досягається, є причиннонаслідковий зв'язок У пропонованій системі здійснене роздільне управління пристроєм неробочого ходу і розвантажувальним пристроєм з різних порожнин впускного колектора і наддросельного простору карбюратора Управління пристроєм неробочого ходу за допомогою електромагнітного клапана дозволило виключити подачу газового палива на режимах гальмування двигуном, знизити загальну витрату палива, управління розвантажувальним пристроєм шляхом подачі розрідження з наддросельного простору карбюратора дозволило поліпшити роботу двигуна на перехідних режимах від частоти обертання неробочого ходу до навантаження, а також поліпшити пристосовність двигуна до змінення навантаження За рахунок цього отримано новий технічний результат оптимізовано алгоритм подачі палива на режимах неробочого ходу і перехідних режимах Технічне рішення, що заявляється, є новим, оскільки воно не відомо з рівня техніки, має винахідницький рівень, тому що запропоноване роздільне управління пристроєм неробочого ходу і розвантажувальним пристроєм з різних порожнин розрідження явним чином не випливає з рівня техніки, промислове застосовне, оскільки призначено для використання в автомобільних двигунах Технічна сутність пропонованого винаходу пояснюється кресленням (фіг), на якому схематично зображена система подачі газового палива в автомобільний двигун Газовий балон 1 трубопроводом 2 приєднаний до редуктора-випарнику 3, у якому маються пристрій неробочого ходу 4 і розвантажувальний пристрій 5 із приєднувальними штуцерами 6 і 7 ВІДПОВІДНО До штуцера 6 пристрою неробочого ходу 4 приєднаний трубопровід 8, що з'єднує його з електромагнітним клапаном 9, який, у свою чергу, трубопроводом 10 приєднаний до штуцера 11 впускного колектора 12, з'єднаного з карбюратором 13, маючи дросельну заслінку 14 Електромагнітний клапан 9 постачений власним електронним блоком управління 15, з'єднаним з кінцевим вимикачем 16, механічно зв'язаним із дросельною заслінкою 14 Розвантажувальний пристрій 5 за допомогою штуцера 7 трубопроводом 17 приєднано до штуцера 18 наддросельного простору карбюратора 13 Система працює у такий спосіб При роботі двигуна на неробочому ходу паливо подається тільки через пристрій неробочого ходу 4, до якого подається розрідження з впускного колектора 12 через трубопровід 10, відкритий при цьому електромагнітний клапан 9 і трубопровід 8 При збільшенні кута відкриття дросельної заслінки 14 карбюратора 13 розрідження подається з наддросельного простору карбюратора до розвантажувального пристрою 5 через трубопровід 17, при цьому збільшується подача палива через розвантажувальний пристрій у двигун, і зростає частота його обертання, а подача палива через пристрій неробочого ходу 4 знижується При поверненні дросельної заслінки 14 у вихідне положення процес відбувається в зворотному порядку, а саме подача палива через розвантажувальний пристрій 5 припиняється, паливо надходить у двигун через пристрій неробочого ходу 4 - двигун працює на неробочому ходу Під час руху автомобіля часто виникає режим примусового неробочого ходу у випадку руху автомобіля з закритою дросельною заслінкою 14 і включеним кінематичним зв'язком між колісьми автомобіля і двигуном У цьому випадку система подачі палива працює у такий спосіб Дросельна заслінка 14 закрита, включений кінцевий вимикач 16, механічно зв'язаний з дросельною заслінкою 14, електромагнітний клапан 9 закритий, подача палива може здійснюватися через пристрій неробочого ходу 4 по команді електронного блока управління 15 При частоті обертання більш ІОООоб/хв електромагнітний клапан 9 закритий, і паливо в двигун не подається При зниженні частоти обертання менш 1000об/хв по команді 46334 електронного блока керування 15 відкривається клапан 9, при цьому розрідження подається до пристрою неробочого ходу 4, і паливо надходить через нього в двигун Електронний блок керування 15 є виробом, що випускається серійно для автомобільної промисловості, і являє собою електронний пристрій, для якого вхідними сигналами є положення кінцевого вимикача 16 і напруга бортової електричній мережі автомобіля Пропонована система забезпечує тривалу подачу палива на режимі неробочого ходу, перехідних режимах і режимі примусового неробочого ходу, дозволяє знизити витрату палива і рівень токсичності відпрацьованих газів За пропонованою схемою виконана система живлення двигуна ЗМЗ-402, установленого на автомобілі "Газель", експлуатація якого показала позитивний результат запропонованого технічного рішення Використані джерела 1 Патент Російської Федерації №2002091, кл F02M21/02, 1993 2 Патент Російської Федерації №2008492, кл F02M21 /02, 1994 3 Авторське свідоцтво СРСР №1537871, кл F02M21/02, 1990 4 Проспект Новогрудського заводу газової апаратури "Комплекти газобалонної апаратури для легкових автомобілів, працюючих на зрідженому нафтовому газі" Посібник з експлуатації 2101 - 4400 000 000РЭ ВАТ "Новогрудський завод газової апаратури", 2000р С 4, 8, 9, 11, 25 - 27, 39, 40, 43, Рис 1 1, 1 2, 1 4, 8 1, 8 2, 9 5 Проспект Новогрудського заводу газової апаратури "Комплект газобалонної апаратури легкової (для автомобілів АЗЛК і ВАЗ)" Технічний опис і інструкція з експлуатації м Новогрудськ, Гродненської обл , 1992р , с 3, 4 17 ЇВ ІЗ 14 ФІГ