устройство подачи природного газа с внешним смесеобразованием в двигатель

Формула изобретения

Устройство подачи природного газа с внешним смесеобразованием в двигатель, состоящее из электромагнитных управляемых клапанов, редуктора, узла распределения, смесительного узла с двумя входами, одним выходом и эжектором, трубопроводов, соединяющих редуктор с электромагнитными управляемыми клапанами, узел распределения - с впускным коллектором двигателя, отличающееся тем, что смесительный узел с эжектором выполнен в виде блока смесителей с числом последних, равным числу цилиндров двигателя, причем блок смесителей установлен в месте соединения двигателя с его впускным коллектором в виде насадки, а редуктор посредством выходного отверстия соединен с входами смесителей, входящих в блок смесителей, с помощью разнесенных по типу лучей трубопроводов из выходного отверстия редуктора, другие концы этих трубопроводов соединены с электромагнитными управляемыми клапанами, число которых также равно числу цилиндров двигателя.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области двигателестроения, в частности, к системам подачи газа в двигатель внутреннего сгорания - ДВС.

Известны системы подачи газа для газового и газожидкостного двигателя - патент RU № 2039882 [дата подачи заявки 14.08.1992 г.], патент RU № 2067684 [дата подачи заявки 22.11.1995 г.].

Недостатками данных систем является наличие рычажных механизмов и сложность управления подачей природного газа.

Известна также система подачи газа в ДВС - патент RU № 2042856 [дата подачи заявки 20.04.1992 г.]. Она содержит карбюратор, баллон со сжиженным газом, газовую магистраль, испаритель газа, снабженный входным электромагнитным клапаном, первую электромагнитную форсунку, размещенную на выходе из магистрали. В систему введена вторая электромагнитная форсунка, установленная параллельно первой форсунке.

Однако, при неоспоримых достоинствах, система при механическом износе механизма воздушной подачи не обеспечивает точной подачи воздуха во впускной коллектор.

Известна также система подачи газа в ДВС - патент RU № 2131990 [дата подачи заявки 27.09.1996 г.]. Она содержит газовый баллон с расходно-наполнительным и контрольно-предохранительным устройствами, выносной заправочный переходник, электромагнитный клапан с газовым фильтром, редуктор-испаритель, карбюратор-смеситель с газосмесительным устройством, бензиновый электромагнитный клапан, связанный электрической цепью с переключателем вида топлива. При работе двигателя на холостом ходу разрежение из впускного трубопровода передается в вакуумную полость клапана холостого хода. Под действием разрежения мембрана перемещается, сжимая пружину, и перемещает клапан холостого хода, открывающий канал из полости первой ступени в полость второй ступени редуктора-испарителя.

Однако наличие мембраны не позволяет использовать редуктор при снижении давления компримированного природного газа. Вся система целиком, кроме того, не позволяет осуществлять поцилиндровую настройку подачи газа.

Наиболее близким аналогом к заявляемому техническому решению является система подачи газа в ДВС фирмы "Lovato", Италия, описанная в информационном бюллетене "Национальная газомоторная ассоциация" № 7 2001 г. - http://www.ngvrus.ru/st7_2.shtml. Она содержит электромагнитные управляемые клапаны (называемый в информационном бюллетене электронный отсечной клапан), редуктор, узел распределения (называемый в аналоге распределитель газа). Кроме того, в системе присутствует смесительный узел с двумя входами, одним выходом и эжектором, судя по чертежу в данной статье, встроенным во впускной коллектор. Трубопроводы, соединяющие редуктор с электромагнитными управляемыми клапанами, а узел распределения - с впускным коллектором двигателя. В ней осуществлена эжекция газа из смесителя и распределенная поцилиндровая фазированная подача его.

Недостатками описанной системы является невозможность максимального заполнения цилиндров двигателя газовоздушной смесью, что сдерживает возможность увеличения мощности двигателя из-за конструкции подачи газа.

Задачей изобретения является повышение мощности двигателя за счет усовершенствования системы впуска газа в двигатель.

Сущность заявляемого изобретения заключается в том, что в устройстве подачи природного газа с внешним смесеобразованием в двигатель, состоящем из электромагнитных управляемых клапанов, редуктора, узла распределения, смесительного узла с двумя входами, одним выходом и эжектором, трубопроводов, соединяющих редуктор с электромагнитными управляемыми клапанами, а узел распределения - с впускным коллектором двигателя, смесительный узел с эжектором выполнен в виде блока смесителей с числом последних, равных числу цилиндров двигателя, причем блок смесителей установлен в месте соединения двигателя с его впускным коллектором в виде насадки, а редуктор посредством выходного отверстия, соединен с входами смесителей, входящих в блок смесителей, с помощью разнесенных по типу лучей трубопроводов из выходного отверстия редуктора, а другие концы этих трубопроводов соединены с электромагнитными управляемыми клапанами, число которых также равно числу цилиндров двигателя.

Техническим результатом заявляемого изобретения является возможность полного заполнения каждого из цилиндров двигателя описанным конструктивным приемом, выраженным в сущности заявляемого изобретения, что позволяет максимально увеличить мощность двигателя только за счет подачи газа.

Устройство поясняется с помощью чертежа, на котором позициями обозначены: 1 - управляемый редуктор, 2 - газовые трубопроводы, 3 - электромагнитный управляемый клапан, 4 - смеситель, 5 - впускной коллектор.

Устройство подачи природного газа в двигатель относится к распределенным - поцилиндровым "multi-port" системам впрыска газа. Оно состоит из управляемого редуктора 1, к выходу которого присоединены газовые трубопроводы 2, подводящие газ к каждому из смесителей 4, содержащих эжектор, соединенных в блок. На противоположном от редуктора конце каждого трубопровода стоит электромагнитный управляемый клапан 3, выход которого, помещен в смеситель 4. Впускной коллектор 5 двигателя расположен таким образом, что подходит к каждому смесителю 4, который выполнен в виде насадки на коллектор 5. К редуктору 1 газ подводит трубопровод высокого давления, который соединяет его с баллоном для хранения и транспортировки газа посредством двух кранов, один из которых запирает газ в баллоне, а другой в системе при отсечении баллонов во время ее обслуживания посредством разъемного соединения между двумя кранами.

Газ, хранящийся в баллоне, перетекая через разъемное соединение и по трубопроводу высокого давления, поступает в управляемый редуктор 1, где давление понижается до рабочего избыточного и, растекаясь по трубопроводам 2, поступает к электромагнитным управляемым клапанам 3. При неработающем двигателе электромагнитные клапаны 3 выполняют запирающую функцию. При работающем двигателе электромагнитные клапаны 3 выполняют распределительную функцию, позволяющую дозировать порции газа для каждого цилиндра при различных режимах работы двигателя. Порции газа из электромагнитных клапанов попадают в смесители 4 и посредством эффекта эжекции, создаваемого устройством в смесителе, предварительно перемешавшись с воздухом, поступающим из впускного коллектора 5, придают образовавшейся газо-воздушной смеси дополнительный импульс во время цикла всасывания у цилиндра и дозаправляют камеру сгорания.