Система живлення двигуна внутрішнього згоряння з іскровим запалюванням

Реферат: Система живлення двигуна внутрішнього згоряння з іскровим запалюванням складається з блока управління електромагнітним клапаном холостого ходу, гвинта регулювання кількості горючої суміші холостого ходу, датчика положення дросельної заслінки, дросельної заслінки, головного паливного жиклера, поплавцевої камери, канала головної дозуючої системи, головного повітряного жиклера, розпилювача, автоматичного запобіжного клапана, повітряної заслінки, паливного жиклера системи холостого ходу, повітряного жиклера системи холостого ходу, електромагнітного клапана холостого ходу, канала системи холостого ходу, гвинта регулювання складу паливоповітряної суміші, отвору перехідної системи, отвору системи холостого ходу, датчика частоти обертання колінчастого вала, колінчастого вала. Д системи живлення двигуна внутрішнього згоряння з іскровим запалюванням додається блок управління системою подачі водневмісного газу, запірний клапан, електромагнітний клапан подачі водневмісного газу, електролізер, робоча камера електролізера, розширювальна камера електролізера, кришка-клапан електролізера, електроди електролізера, датчик температури охолоджуючої рідини. UA 103267 U (12) UA 103267 U UA 103267 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до двигунобудування, зокрема до карбюраторних систем живлення багатопаливних двигунів внутрішнього згоряння з іскровим запалюванням. Відома карбюраторна система живлення двигуна внутрішнього згоряння з іскровим запалюванням [1], яка складається з поплавцевої камери, паливного жиклера, дифузора, повітряної заслінки, розпилювача, дросельної заслінки. Робота карбюраторної системи живлення двигуна внутрішнього згоряння з іскровим запалюванням здійснюється наступним чином. Після пуску двигуна внутрішнього згоряння з іскровим запалюванням, паливо з поплавцевої камери через паливний канал та паливний жиклер надходить до розпилювача, де під дією різниці тисків розпилюється в дифузорі. Далі паливоповітряна суміш потрапляє над дросельною заслінкою, а далі в циліндр двигуна. Недоліком такої системи є те, що відсутні системи регулювання подачі палива на окремих режимах роботи двигуна, що призводить до погіршення паливної економічності та погіршення екологічних показників. Відома карбюраторна система живлення двигуна внутрішнього згоряння з іскровим запалюванням [2], яка складається з блока управління електромагнітним клапаном холостого ходу, гвинта регулювання кількості горючої суміші холостого ходу, датчика положення дросельної заслінки, дросельної заслінки, головного паливного жиклера, поплавцевої камери, каналу головної дозуючої системи, головного повітряного жиклера, розпилювача, автоматичного запобіжного клапана, повітряної заслінки, паливного жиклера системи холостого ходу, повітряного жиклера системи холостого ходу, електромагнітного клапана холостого ходу, каналу системи холостого ходу, гвинта регулювання складу паливоповітряної суміші, отвору перехідної системи, отвору системи холостого ходу, датчика частоти обертання колінчастого вала, колінчастого вала. Система живлення двигуна внутрішнього згоряння з іскровим запалюванням працює наступним чином. При ввімкненні замка запалювання двигуна, коли дросельна заслінка закрита, сигнал від датчика положення дросельної заслінки і датчика частоти обертання колінчастого вала надходить у блок управління електромагнітним клапаном холостого ходу, який, в свою чергу, відкриває електромагнітний клапан системи холостого ходу і паливо подається в канал системи холостого ходу. При роботі двигуна в режимах холостого ходу паливо з поплавцевої камери надходить в систему холостого ходу через головний паливний жиклер та паливний жиклер системи холостого ходу, і далі по каналу системи холостого ходу надходить до отвору системи холостого ходу і отвору перехідної системи. В каналі системи холостого ходу до палива підмішується повітря через повітряний жиклер системи холостого ходу. Повітряний жиклер системи холостого ходу забезпечує утворення бензоповітряної емульсії. Отвір перехідної системи знаходиться вище краю дросельної заслінки в її закритому положенні і через нього потрапляє повітря при роботі двигуна у режимі мінімальної частоти обертання холостого ходу. Отвір системи холостого ходу знаходиться нижче краю дросельної заслінки і через нього в циліндри двигуна потрапляє бензоповітряна суміш, склад якої регулюється гвинтом регулювання складу паливоповітряної суміші. Кількість паливоповітряної суміші, а значить і частота обертання колінчастого вала, регулюється за допомогою положення дросельної заслінки, яке визначається гвинтом регулювання кількості паливоповітряної суміші. Наявність отвору перехідної системи забезпечує плавний перехід від режимів холостого ходу до навантажувальних режимів роботи двигуна. Блок управління електромагнітним клапаном холостого ходу за допомогою електромагнітного клапана холостого ходу керує подачею палива в режимі примусового холостого ходу, перекриваючи канал системи холостого ходу. Сигнал від датчика частоти обертання колінчастого вала та від датчика положення дросельної заслінки, за умови, коли дросельна заслінка закрита, а частота обертання колінчастого вала перевищує задану частоту обертання, що визначає режим примусового холостого ходу, надходить в блок управління електромагнітним клапаном холостого ходу, який вимикає електромагнітний клапан холостого ходу, внаслідок чого перекривається канал системи холостого ходу і припиняється подача палива через отвір системи холостого ходу. При зниженні частоти обертання до мінімальної частоти холостого ходу, про що свідчить сигнал від датчика частоти обертання колінчастого вала, блок управління електромагнітним клапаном холостого ходу вмикає електромагнітний клапан холостого ходу, внаслідок чого подача палива через канал системи холостого ходу і отвір системи холостого ходу відновлюється. 1 UA 103267 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Недоліком даної системи є неможливість її роботи при використанні альтернативних видів палива, наприклад газоподібного. Задачею корисної моделі є розширення паливної бази для двигунів внутрішнього згоряння, а також поліпшення паливної економічності та екологічних показників двигуна внутрішнього згоряння з іскровим запалюванням з карбюраторною системою живлення в режимі мінімальної частоти обертання холостого ходу шляхом додавання до бензоповітряної суміші водневмісного газу, отриманого в результаті процесу електролізу водного розчину лугів. Вирішення поставленої задачі досягається тим, що до системи живлення двигуна внутрішнього згоряння з іскровим запалюванням додається блок управління системою подачі водневмісного газу, запірний клапан, електромагнітний клапан подачі водневмісного газу, електролізер, робоча камера електролізера, розширювальна камера електролізера, кришкаклапан електролізера, електроди електролізера, датчик температури охолоджуючої рідини. Система живлення двигуна внутрішнього згоряння з іскровим запалюванням показана на фіг. 1. Схема включає блок управління електромагнітного клапана холостого ходу 1, блок управління системою подачі водневмісного газу 2, гвинт регулювання кількості горючої суміші холостого ходу 3, датчик положення дросельної заслінки 4, дросельну заслінку 5, головний паливний жиклер 6, поплавцеву камеру 7, канал головної дозуючої системи 8, головний повітряний жиклер 9, розпилювач 10, автоматичний запобіжний клапан 11, повітряну заслінку 12, запірний клапан 13, електромагнітний клапан подачі водневмісного газу 14, паливний жиклер системи холостого ходу 15, повітряний жиклер системи холостого ходу 16, електромагнітний клапан холостого ходу 17,канал системи холостого ходу 18, електроди електролізера 19, кришку-клапан електролізера 20, гвинт регулювання складу паливоповітряної суміші 21, отвір перехідної системи 22, отвір системи холостого ходу 23, робочу камеру електролізера 24, розширювальну камеру електролізера 25, електролізер 26, датчик частоти обертання колінчастого вала 27, колінчастий вал 28, датчик температури охолоджуючої рідини 29. Система живлення двигуна внутрішнього згоряння з іскровим запалюванням працює наступним чином. При ввімкненні замка запалювання двигуна напруга з блока управління системою подачі водневмісного газу 2 надходить на електроди електролізера 19, в результаті чого починається реакція електролізу водного розчину лугів в робочій камері електролізера 24, що призводить до утворення водневмісного газу. За рахунок того, що електромагнітний клапан подачі водневмісного газу 14 знаходиться у закритому положенні, в робочій камері електролізера 24 буде створюватись надлишковий тиск, який витіснятиме електроліт з робочої камери електролізера 24 у розширювальну камеру електролізера 25, тому продуктивність його роботи буде знижуватись, відповідно, до зменшення площі електродів електролізера 19, занурених в електроліт. При досягненні рівня електроліту нижче рівня електродів електролізера 19, виробництво водневмісного газу припиниться і продовжиться лише за умови відкриття електромагнітного клапана подачі водневмісного газу 14, що призведе до зниження надлишкового тиску в робочій камері електролізера 24, в результаті чого рівень водного розчину лугів між робочою камерою електролізера 24 та розширювальною камерою електролізера 25 почне вирівнюватись, відповідно до чого буде зростати площа занурених у електроліт електродів електролізера 19 та продуктивність електролізера 26. Пуск двигуна здійснюється на штатному паливі, при цьому клапан подачі водневмісного газу 14 - закритий, а електромагнітний клапан холостого ходу 17 - відкритий. В режимі мінімальної частоти обертання холостого ходу, коли дросельна заслінка 5 закрита, про що свідчить сигнал від датчика положення дросельної заслінки 4, та мінімальної встановленої частоти обертання колінчастого вала на холостому ході, про що свідчить сигнал від датчик частоти обертання колінчастого вала 27 двигун може працювати при одному з можливих варіантів: - в режимі не прогрітого двигуна; При роботі непрогрітого двигуна, тобто коли температура в системі охолодження становитиме нижче 60 °C, про що свідчить сигнал від датчика температури охолоджуючої рідини 29, який надходить до блока управління системою подачі водневмісного газу 2, сигнал на електромагнітний клапан подачі водневмісного газу 14 не подається, в результаті чого він знаходиться у закритому положенні, перекриваючи подачу водневмісного газу від електролізера 26 у двигун. В режимі непрогрітого двигуна двигун працює на штатному паливі. Паливо з поплавцевої камери 7 надходить в систему холостого ходу через головний паливний жиклер 6 та паливний жиклер системи холостого ходу 15, і далі по каналу 18 воно 2 UA 103267 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 надходить до отвору системи холостого ходу 23. В каналі системи холостого ходу 18 до палива підмішується повітря через повітряний жиклер системи холостого ходу 16. Повітряний жиклер системи холостого ходу 16 забезпечує розрив потоку палива, коли система холостого ходу не працює. Отвір перехідної системи холостого ходу 22 знаходиться вище краю дросельної заслінки 5 в її закритому положенні, і через нього до палива підсмоктується повітря, утворюючи паливоповітярну суміш. Отвір системи холостого ходу 23 знаходиться нижче краю дросельної заслінки 5 і через нього до двигуна потрапляє паливоповітряна суміш, кількість якої регулюється гвинтом регулювання складу паливо повітряної суміші 21, таким чином відбувається регулювання складу суміші в режимі мінімальної частоти холостого ходу. - в режимі прогрітого двигуна; При роботі прогрітого двигуна, тобто коли температура в системі охолодження становитиме вище 60 °C, про що свідчить сигнал від датчика температури охолоджуючої рідини 29, який надходить до блока управління системою подачі водневмісного газу 2, який, в свою чергу, подає сигнал па електромагнітний клапан подачі водневмісного газу 14, в результаті чого він відкривається, і відновлюється подача водневмісного газу з робочої камери електролізера 24 перед дросельною заслінкою 5 у двигун, електромагнітний клапан холостого ходу 17, знеструмлюється, закриваючи його, тим само припиняючи подачу палива через канал системи холостого ходу 18. В результаті чого двигун, в режимі прогрітого двигуна, працює тільки на водневмісному газі. Регулювання частоти обертання колінчастого вала 28 двигуна при мінімальній частоті холостого ходу в режимі прогрітого двигуна здійснюється за допомогою ступеня відкриття електромагнітного клапана подачі водневмісного газа 14. Ступінь відкриття електромагнітного клапана подачі водневмісного газа 14 регулюється блоком управління системою подачі водневмісного газу 2 за сигналом від датчика частоти обертання колінчастого вала 27, тим само підтримуючи стійку роботу двигуна в режимі холостого ходу. При підвищенні частоти обертання при холостому ході в режимі прогрітого двигуна, про що свідчить сигнал від датчика положення дросельної заслінки 4, та від датчик частоти обертання колінчастого вала 27 надходить в блок управління електромагнітним клапаном холостого ходу 1, з якого сигнал надходить до електромагнітного клапана холостого ходу 17, відкриваючи його, тим само, відновлюючи живлення двигуна штатним паливом, та блока управління системою подачі водневмісного газу 2, який, в свою чергу, припиняє живлення електромагнітного клапана подачі водневмісного газу 14, який, в свою чергу, закривається, припиняючи подачу водневмісного газу до двигуна. При підвищеній частоті холостого ходу та при навантажувальному режимі система живлення працює як штатна. В режимі примусового холостого ходу, коли дросельна заслінка 4 закрита, а частота обертання колінчастого вала 28 перевищує задану частоту обертання колінчастого вала 28, сигнал від датчика частоти обертання колінчастого вала 27 та від датчика положення дросельної заслінки 4, надходить в блок управління електромагнітним клапаном холостого ходу 1, який вимикає електромагнітний клапан холостого ходу 17, внаслідок чого перекривається канал системи холостого ходу 18 і припиняється подача палива через отвір системи холостого ходу 23 та отвір перехідної системи 22. При зниженні частоти обертання до заданої допустимої частоти обертання холостого ходу, про що свідчить сигнал від датчика частоти обертання колінчастого вала 27, блок управління електромагнітним клапаном холостого ходу 1 вмикає електромагнітний клапан холостого ходу 17, внаслідок чого подача палива через канал системи холостого ходу 18 і отвір системи холостого ходу 23 та отвір перехідної системи 22 відновлюється. Кришка-клапан 20 заливної горловини виконує дві функції: перша - заливання дистильованої води в середину електролізера 26 для підтримки необхідної кількості електроліту в електролізері 26, друга - відведення залишкового об'єму повітря із об'єму електролізера 26 при закритому електромагнітному клапані подачі киснево-водневої суміші 14. Запірний клапан 13 призначений для запобігання потрапляння іскри (зворотного спалаху) в електролізер, і, як наслідок, запалювання водневмісного газу. Автоматичний запобіжний клапан 11, повітряна заслінка 12 та канал головної дозуючої системи 8 працюють в штатному режимі звичайного карбюратора. В результаті додавання водневмісного газу, отриманого в результаті процесу електролізу розчинів лугів, до повітряного заряду на впуску в двигун відбувається розширення паливної бази для двигунів внутрішнього згоряння, а також поліпшення паливної економічності, внаслідок заміщення вуглеводневих палив водневмісним газом, і екологічних показників двигуна 3 UA 103267 U 5 внутрішнього згоряння з іскровим запалюванням з карбюраторною системою живлення в режимі мінімального холостого ходу. Джерела інформації: 1. Грибанов В.И., Орлов В.А. Карбюраторы двигателей внутреннего сгорания. М., Машиностроение, 1967. - C. 11-14. 2. Ерохов В.И. Карбюраторы "СОЛЕКС". Устройство, эксплуатация, ремонт / Под научной редакцией С.Н. Погребного. М. "Издательский Дом Третий Рим", 2004. - 88 с, табл., ил. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 15 20 Система живлення двигуна внутрішнього згоряння з іскровим запалюванням, яка складається з блока управління електромагнітним клапаном холостого ходу, гвинта регулювання кількості горючої суміші холостого ходу, датчика положення дросельної заслінки, дросельної заслінки, головного паливного жиклера, поплавцевої камери, каналу головної дозуючої системи, головного повітряного жиклера, розпилювача, автоматичного запобіжного клапана, повітряної заслінки, паливного жиклера системи холостого ходу, повітряного жиклера системи холостого ходу, електромагнітного клапана холостого ходу, каналу системи холостого ходу, гвинта регулювання складу паливоповітряної суміші, отвору перехідної системи, отвору системи холостого ходу, датчика частоти обертання колінчастого вала, колінчастого вала, яка відрізняється тим, що до системи живлення двигуна внутрішнього згоряння з іскровим запалюванням додається блок управління системою подачі водневмісного газу, запірний клапан, електромагнітний клапан подачі водневмісного газу, електролізер, робоча камера електролізера, розширювальна камера електролізера, кришка-клапан електролізера, електроди електролізера, датчик температури охолоджуючої рідини. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4