Газова система живлення двигуна автомобіля

Реферат: Газова система живлення двигуна автомобіля містить газовий балон з заправним і витратним вентилями, редуктор-випарник, з'єднаний газовими трубопроводами з газовим балоном і форсунками приймального колектора двигуна, нагрівник газу, оснащений джерелом і терморегулятором тепла. Автономна система нагрівника газу виконана у вигляді замкнутого контуру, розміщеного в малому колі системи охолодження двигуна, і містить свічку розжарення, електричний циркуляційний насос і терморегулятор, причому свічка розжарення та електричний циркуляційний насос встановлені послідовно перед редуктором-випарником, а терморегулятор після редуктора-випарника. UA 114045 U (54) ГАЗОВА СИСТЕМА ЖИВЛЕННЯ ДВИГУНА АВТОМОБІЛЯ UA 114045 U UA 114045 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до загального машинобудування, а саме до систем живлення двигунів внутрішнього згорання, які працюють на газовому паливі. Відома система живлення газового двигуна внутрішнього згорання (див. кн. Григорьев Е.Г., Ерохов В.Н. и др. Газобалонные автомобили. - М.: Машиностроение, 1989. - 216 С., С. 27…34), яка містить газовий балон з витратним і заправним вентилями, редуктор для зниження тиску з вбудованим випарником та газозмішувальний пристрій. Основним недоліком відомої системи живлення газового двигуна внутрішнього згорання є утруднений запуск двигуна, а при низьких температурах навколишнього середовища і неможливість запуску двигуна на зрідженому газі. Тому при мінусовій температурі навколишнього середовища в автомобілях з газовою системою живлення запуск двигуна передбачено проводити на бензині і тільки після його прогріву перемикати на газову систему живлення. Запуск двигуна з такими системами живлення на зрідженому газі вважається позаштатним режимом і допускається лише при несправності бензинової системи живлення. Однак він створює велике навантаження на діафрагму редуктора, що значно скорочує термін її дії, а при значному часі запуску двигуна приводить до замерзання редуктора, що унеможливлює запуск двигуна. Окрім того, від цього залежать витрати газу, так як недостатній підігрів дає велику розбіжність по щільності газу між режимами мінімального та максимального навантаження. Відома система живлення двигуна внутрішнього згорання зрідженим газом (див. патент РФ на винахід № 2430258, МПК F02M 21/02, опубл. 26.04.2010 p.), яка містить газовий балон з мультиклапаном, вентилі рідкої і газової фази, редуктор-випарник, відсічний електромагнітний клапан, електромагнітні клапани рідкої і газової фази, газовий нагрівник, трубопроводи, електронний блок керування, електронний комутатор блоку перемикачів режимів роботи системи живлення. Основним недоліком відомої системи живлення газового двигуна внутрішнього згорання є її складна конструкція через наявність у ній додаткових реле, діодів, сигнальних ламп і стабілізаторів, а також складність керування багаточисельними режимами роботи системи. Наявність додаткових газових клапанів і газового нагрівника не вирішує проблеми запуску двигуна при мінусових температурах зовнішнього середовища, оскільки залишки рідкої фази палива та конденсат при зупинці двигуна можуть замерзати у редукторі та газопроводах живлення, в тому числі і газового нагрівника, а це в свою чергу приводить до нестабільного запуску, як самого двигуна, так і нагрівника, що в подальшому створює ряд незручностей при запуску двигуна, швидке спрацювання агрегатів системи та збільшення витрат палива. Відома система живлення і підігріву у газового двигуна внутрішнього згорання (див. патент України на корисну модель № 89039, МПК F02M 1/00, опубл. 10.04.2010 р., Бюл. № 7), найбільш близька за своєю технічною суттю та досягнутим результатом до запропонованої корисної моделі, яка містить газовий балон з заправним і витратним вентилями, редуктор-випарник, з'єднаний газовими трубопроводами з газовим балоном і форсунками приймального колектора двигуна, електромагнітні клапани, давачи температури, електронний блок керування, нагрівник, з термоелектричними модулями і водяними теплообмінниками з гілкою розгалуженого трубопроводу, оснащений джерелом тепла для спалювання рідкого палива, і паливним насосом, який з'єднаний окремим трубопроводом з штатною або окремою паливною ємністю. Основним недоліком відомої системи живлення і підігріву у газового двигуна внутрішнього згорання є її конструктивна складність через наявність додаткового нагрівника з термоелектричними модулями і водяними теплообмінниками з гілкою розгалуженого трубопроводу, що в свою чергу приводить до складності обслуговування та експлуатації системи, крім того відома система потребує наявності рідкого палива, так як прогрів двигуна здійснюється саме на рідкому паливі, а це створює незручності при запуску двигуна та вимагає додаткових затрат. Задача корисної моделі - спрощення конструкції газової системи живлення двигуна внутрішнього згорання шляхом мінімізації додаткового обладнання для запуску двигуна в умовах низької температури зовнішнього середовища та підвищення якості процесу запуску двигуна безпосередньо газовим паливом шляхом забезпечення оптимальної щільності газу в редукторі-випарнику. Поставлена задача вирішується у газовій системі живлення двигуна автомобіля, що містить газовий балон з заправним і витратним вентилями, редуктор-випарник, з'єднаний газовими трубопроводами з газовим балоном і форсунками приймального колектора двигуна, нагрівник газу, оснащений джерелом і терморегулятором тепла, в якій, згідно з корисною моделлю, автономна система нагрівника газу виконана у вигляді замкнутого контуру, розміщеного в малому колі системи охолодження двигуна, і містить свічку розжарення, електричний 1 UA 114045 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 циркуляційний насос і терморегулятор, причому свічка розжарення та електричний циркуляційний насос встановлені послідовно перед редуктором-випарником, а терморегулятор після редуктора-випарника. Запропонована газова система живлення двигуна внутрішнього згорання проста за конструкцією і забезпечує надійний запуск двигуна на газовому паливі при низьких температурах зовнішнього середовища, створюючи ефективний режим для підігріву газу в редукторі-випарнику. Суть корисної моделі пояснюється кресленням, де: на фіг. 1 показана газова система живлення двигуна автомобіля; на фіг. 2 показана загальна схема рідинної системи охолодження двигуна; на фіг. 3 показана схема розміщення автономної системи підігріву газу в загальній системі охолодження двигуна. Газова система живлення двигуна автомобіля містить газовий балон 1 з заправним 2 і витратним 3 вентилями, редуктор-випарник 4, з'єднаний газовими трубопроводами 5 з газовим балоном 1 і газовими форсунками 6 двигуна 7, автономну систему нагріву газу 8 у вигляді свічки розжарення 9, електричного циркуляційного насоса 10, терморегулятора 11. Редуктор-випарник 4 розміщений в малому колі 12 загальної рідинної системи охолодження двигуна, яка містить радіатор 13, водяний насос 14, блок циліндрів 15, головку циліндрів 16, термостат 17, радіатор опалення 18 і розширювальний бачок 19. Система також містить автомобільний акумулятор 20, перемикач 21 і бак 22 рідкого виду палива. Газова система живлення двигуна автомобіля працює наступним чином. У початковий момент запуску двигуна при мінусових температурах навколишнього середовища перемикач виду палива 21 встановлюється в положення подачі газу і відбувається прогрів редукторавипарника 4. При цьому від автомобільного акумулятора 20 при повороті ключа запуску двигуна і, відповідно, замиканні контактів у замку запалювання, здійснюється живлення автономної системи підігріву газу 8, а саме свічки розжарення 9 і електричного циркуляційного насоса 10. Свічка розжарення 9 розігріває охолоджуючу рідину перед редуктором-випарником 4, а електричний циркуляційний насос 10 через редуктор-випарник 4 і терморегулятор 11, який перекриває доступ рідини в радіатор опалення 18 і проходження охолоджуючої рідини по малому колу 12 загальної системи охолодження двигуна, переміщає нагріту охолоджуючу рідину по замкнутому контуру автономної системи підігріву газу 8, яка містить електричний циркуляційний насос 10, свічку розжарення 9, редуктор-випарник 4 і терморегулятор 11. При цьому відбувається прогрів редуктора-випарника 4. Прогрів редуктора-випарника 4 відбувається в залежності від температури навколишнього середовища протягом 20…30 с. Після досягнення необхідної температури редуктора-випарника 4 терморегулятор 11 автоматично перекриває коло автономної системи підігріву газу 8 і відкриває мале коло 12 загальної системи охолодження двигуна, а контрольна лампочка в салоні автомобіля (не показана) дає сигнал на запуск двигуна автомобіля. При подальшому повороті ключа запуску двигуна 7 газове паливо із газового балона 1 подається по газових трубопроводах 5 до прогрітого редуктора-випарника 4 та газових форсунок 6. Відбувається запуск двигуна 7 і циркуляція теплоносія, тобто охолоджуючої рідини, здійснюється по штатних трубопроводах системи охолодження двигуна 7. Експериментальні запуски двигунів ЗМЗ-4062 автомобілях ГАЗ-3110 "Волга" з газобалонним обладнанням засвідчили, що при температурі до -15° С достатньо 20…30 с. для повноцінного підігріву редуктора-випарника 4 і запуску двигуна 7 безпосередньо на газовому паливі шляхом забезпечення оптимальної щільності газу і виключення можливості замерзання самого редуктора-випарника 4. Запропонована газова система живлення двигуна автомобіля проста за конструкцією і забезпечує надійний запуск двигуна на газовому паливі при низьких температурах зовнішнього середовища, створюючи ефективний режим для підігріву газу в редукторі-випарнику. 50 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 55 60 Газова система живлення двигуна автомобіля, що містить газовий балон з заправним і витратним вентилями, редуктор-випарник, з'єднаний газовими трубопроводами з газовим балоном і форсунками приймального колектора двигуна, нагрівник газу, оснащений джерелом і терморегулятором тепла, яка відрізняється тим, що автономна система нагрівника газу виконана у вигляді замкнутого контуру, розміщеного в малому колі системи охолодження двигуна, і містить свічку розжарення, електричний циркуляційний насос і терморегулятор, причому свічка розжарення та електричний циркуляційний насос встановлені послідовно перед редуктором-випарником, а терморегулятор після редуктора-випарника. 2 UA 114045 U 3 UA 114045 U Комп’ютерна верстка О. Рябко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4