Пристрій для регулювання потужності газодизеля

Пристрій для регулювання потужності газодизеля, що включає відцентровий регулятор подачі рідкого палива, електромагнітний клапан, регулятор витрати газу, з'єднаний з відцентровим регулятором, пневмокоректор та підсилювач витрати газу, який відрізняється тим, що додатково обладнаний датчиком розрідження у впускному трубопроводі, вихід якого сполучено з електромагнітним клапаном, а пневмокоректор виконаний у вигляді газового редуктора тиску з задатчиком, що взаємодіє з потоком повітря у впускному трубопроводі газодизеля. (19) (21) a200800400 (22) 11.01.2008 (24) 10.08.2009 (46) 10.08.2009, Бюл.№ 15, 2009 р. (72) УЛЕКСІН ВАСИЛЬ ОЛЕКСІЙОВИЧ, БАБИЧ ОЛЕКСАНДР СЕРГІЙОВИЧ, БЕЗРУКАВИЙ СЕРГІЙ ВІКТОРОВИЧ, ПАНЧЕНКО ВІКТОР МИКОЛАЙОВИЧ (73) УЛЕКСІН ВАСИЛЬ ОЛЕКСІЙОВИЧ, БАБИЧ ОЛЕКСАНДР СЕРГІЙОВИЧ, БЕЗРУКАВИЙ СЕРГІЙ ВІКТОРОВИЧ, ПАНЧЕНКО ВІКТОР МИКОЛАЙОВИЧ (56) UA 26005, 2007 a200708438, 2007 EP 1124048, 2001 SU 1784737, 1992 SU 1539357, 1990 DE 19754439, 1998 3 вного насоса високого тиску 9. До складу регулятора витрати газу 2 входять корпус 10, діафрагма 11, золотник 12 та штовхач 13. Газопровід 14 сполучає вихідну порожнину В регулятора витрати газу 2 з вхідним отвором В пневмокоректора 3. Пневмокоректор 3 складається з корпуса 15, закріпленого на впускному трубопроводі 16. В корпусі 15 встановлено золотник 17 з пружиною 18 та важіль 19 з лопаттю 20 та з пружиною 21. Золотник 17 ділить корпус пневмокоректора на вхідну В та вихідну Г порожнини. Газопровід 22, який сполучає вихідну порожнину Г пневмокоректора 3 з порожниною керування Г підсилювача витрати газу 4, через дросель 23 сполучається з впускним трубопроводом газодизеля. Підсилювач витрати газу 4 складається з корпуса 24, розділеного діафрагмою 25 на дві порожнини: порожнину керування Г та вихідну порожнину Д, відділену від вхідної порожнини А клапаном 26. Вихідна порожнина Д сполучена газопроводом 27 з впускним трубопроводом 16. Між вихідною порожниною Д та газопроводом 27 встановлено дросель 28. Обмотка 29 електромагнітного клапана 5 одним кінцем з’єднана з джерелом струму Uип, а другим - з „масою" через ключ, виконаний у вигляді нормальнорозімкнутих контактів 30, розташованих у корпусі 31 датчика розрідження 32. Корпус датчика розрідження 32 діафрагмою 33 поділений на дві порожнини: вакуумну Е та атмосферну Ж. Діафрагма 33 однією стороною взаємодіє з контактом 30, другою - з пружиною 34, яка спирається на регулювальний гвинт 35. Вхідні порожнини А електромагнітного клапана 5 та підсилювача витрати газу 4 газопроводом 36 сполучені з магістраллю подачі газу від газобалонної установки, обладнаної газовим редуктором першої ступені (на схемі не показаний). Пристрій для регулювання потужності газодизеля працює наступним чином. При зупиненому двигуні розрідження у впускному трубопроводі відсутнє, діафрагма 33 датчика розрідження 32 під дією жорсткості контакта 30 прогнута у вихідне положення, при якому контакти розімкнуті, обмотка 29 електромагнітного клапана 5 знеструмлена, клапан закритий і не пропускає газ з газопроводу 36 до входу Б регулятора витрати газу 2. В усіх порожнинах регулятора витрати газу, пневмокоректора та підсилювача виграти газу, крім порожнин А, встановлюється атмосферний тиск. Клапан 26 закритий пружиною і газ не може надходити у двигун. У режимі дизеля живлення електромагнітного клапана 5 вимкнено і він знаходиться в закритому стані, тиск газу на вході Б регулятора витрати газу 2 відсутній. Через канал 14 у порожнині В регулятора витрати газу встановлюється розрідження, рівне розрідженню у впускному колекторі. Під дією цього розрідження діафрагма 11 прогинається і вивільнює штовхач 13. Відцентровий всережимний регулятор 1 працює в звичайному режимі, регулюючи подачу qц рідкого палива шляхом зміни положення рейки 9. Зменшення частоти обертання двигуна веде до зменшення підтримуючої сили відцентрового чутливого елемента 6, повороту важеля 8 під дією відновлюючої сили пружини 7 проти годинникової стрілки та збільшенню подачі 87768 4 рідкого палива. Збільшення частоти обертання призводить до збільшення підтримуючої сили, повороту важеля 8 за годинниковою стрілкою та відповідного зменшення подачі рідкого палива. У режимі газодизеля на обмотку 29 електромагнітного клапана 5 подається напруга, внаслідок наявності розрідження у впускному трубопроводі 16 діафрагма 33 прогнута і контакти 30 замкнуті, замикаючи коло обмотки електромагнітного клапана. Електромагнітний клапан 5 відкритий і через нього з газопроводу 36 від газобалонної установки на вхід Б регулятора витрати газу 2 подається газ під тиском. Витрата газу через регулятор витрати газузалежить від положення золотника 12, що визначається положенням важеля 8, який взаємодіє з золотником 12 через штовхач 13 і діафрагму 11. По газопроводу 14 газ поступає у вхідну порожнину В пневмокоректора, проходить через золотник 17 у вихідну порожнинк Г і через дросель 23 - у впускний колектор 16 газодизеля. Тиск газу, який створюється за рахунок опору дроселя 23 і залежить від витрати газу, передається у порожнину керування Г підсилювача витрати газу, через діафрагму 25 відкриває клапан 26, через який у впускний трубопровід 16 газодизеля подається основний потік газу. Дросель 28 створює опір основному потоку газу, у порожнині Д підсилювача витрати газу створюється тиск, рівний тиску в керуючій порожнині Г. Це підтримує клапан 26 у такому положенні, яке забезпечує рівність тисків у порожнинах Д і Г, чим забезпечується пропорційність між витратою газу основного потоку через дросель 28 і керуючого потоку через дросель 23. При роботі газодизеля на холостому ходу циклова подача рідкого палива мала і важіль 8 не контактує з штовхачем 13. Золотник 12 закритий під дією пружини і газ у незначних кількостях надходить до впускного трубопроводу лише через нещільність золотника 12 та через відкритий під дією пружини 21 золотник 17 і дросель 23, практично не впливаючи на роботу двигуна. При роботі газодизеля з навантаженням важіль 8, обертаючись під дією пружини 7 через штовхач 13 прогинає діафрагму 11 та відкриває золотник 12, через який газ поступає в порожнину В і створює тиск на діафрагму 11. Сила тиску газу на діафрагму 11 через штовхач 13 передається на важіль 8 відцентрового регулятора, обмежуючи його обертання під дією відновлюючої сили в сторону збільшення подачі рідкого палива. Величина тиску в порожнині В встановлюється пропорційною різниці підтримуючої та відновлюючої сил, яка збільшується при зменшенні частоти обертання вала газодизеля і зменшується при її збільшенні. З порожнини В по газопроводу 14 газ під означеним вище тиском поступає до вхідного каналу В пневмокоректора, через відкритий під дією пружини 21 золотник 17 і дросель 23 - у впускний трубопровід 16. Тиск газу, що створюється через наявність дроселя 23 у порожнині Г пневмокоректора, по газопроводу 22 передається у порожнину керування Г підсилювача витрати газу 4. На перетині золотника 17 тиск газу у порожнині Г створює зусилля, яке разом з зусиллям пружини 18 спрямоване проти дії пружини 21, і сприяє зменшенню прохід 5 87768 ного отвору золотника. Потік повітря у впускному колекторі 16, маючи високу швидкість, створює силу динамічного напору на лопать 20, яка через важіль 19 діє на золотник 17 в сторону його відкривання (вліво), сприяє збільшенню прохідного отвору золотника, відкриваючи доступ газу у порожнину Г. Отже, сили пружини 21 та лопаті 20 через важіль 19 передаються золотнику 17 і разом з силами пружини 18 та вихідного тиску у порожнині Г на перетин золотника 17 утримують останній у положенні рівноваги. Збільшення тиску у порожнині Г веде до переміщення золотника вправо і зменшення прохідного отвору, зменшення тиску у порожнині Г веде до переміщення золотника вліво і збільшення прохідного отвору, що стабілізує тиск у порожнині Г. Таким чином, пневмокоректор являє собою редуктор тиску газу, задатчиком якого являються пружина 21 та лопать 20, яка сприймає силу динамічного напору повітря у впускному трубопроводі 16. При середніх навантаженнях у межах регуляторної ділянки характеристики тиск газу у порожнині Г пневмокоректора, який створює силу на золотник 17, спрямовану разом з силою пружини 18 в сторону закриття золотника, недостатній для врівноваження сил від дії пружини 21 та від динамічного напору, створюваного потоком повітря на лопаті 20, які передаються на золотник через важіль 19, і золотник 17 відкритий повністю. З вхідного отвору В пневмокоректора 3 через відкритий Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 6 золотник 17, порожнину Г та дросель 23 газ поступає в у впускний трубопровід 16. Витрата газу через дросель 23 виявляється пропорційною тиску в порожнині В, яка, як було відмічено вище, встановлюється пропорційною різниці підтримуючої та відновлюючої сил відцентрового регулятора. При максимальних навантаженнях на коректорній ділянці характеристики частота обертання газодизеля зменшується, зменшується сила тиску потоку на лопать 20 та збільшується тиск газу на вході В і в порожнині Г. Внаслідок цього золотник 17 зміщується в сторону закриття, підтримуючи тиск газу у порожнині Г пропорційним витраті повітря у впускному трубопроводі 16. В результаті витрата газу через дросель 23 та через підсилювач витрати газу 4 встановлюється пропорційною витраті повітря через впускний трубопровід 16 і підтримується сталий склад газоповітряної суміші, яка подається в циліндри газодизеля. Лопать 20 створює незначний гідравлічний опір у впускному трубопроводі двигуна (за результатами вимірювань - близько 10мм.вод.ст.), що менше у порівнянні з прототипом (дифузором) у 10 разів. Таким чином, застосування запропонованого пристрою забезпечує роботу двигуна в режимах „дизель" та „газодизель", формування регуляторної і коректорної ділянок характеристики газодизеля при незначному гідравлічному опорові впускного трубопроводу двигуна. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601