RU2015393C1

RU2015393C1 - Supplying system for gas internal combustion engine

Info

Publication number: RU2015393C1
Authority: RU
Inventors: П.В. Куколев; А.В. Улитин
Original assignee: Акционерное общество "ГАЗ"
Priority date: 1991-06-13
Filing date: 1991-06-13
Publication date: 1994-06-30

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: secondary combustion chamber of a carburetor-mixer is made without a gas nozzle and inlet pipe line of the engine is provided with an additional gas nozzle positioned under throttle gates and coupled with a passage for supplying gas through a controlled valve. The additional gas nozzle is made of a pipe provided with side holes positioned in the zone of branching of passages of intake pipe line. The valve for controlling the additional nozzle is connected to a diaphragm of the pneumatic chamber whose vacuum space is in communication with a space downstream of the throttle. EFFECT: enhanced reliability. 3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к системам питания газовых двигателей внутреннего сгорания. The invention relates to engine building, in particular to power systems for gas internal combustion engines.

Известна система питания газового двигателя внутреннего сгорания, содержащая карбюратор-смеситель по меньшей мере с двумя, первичной и вторичной, смесительными камерами с последовательно открывающимися дроссельными заслонками и газовые форсунки, подключенные к газоподводящим каналам. A known power system for a gas internal combustion engine comprising a carburetor-mixer with at least two primary and secondary mixing chambers with successively opening throttles and gas nozzles connected to the gas supply channels.

Недостатком такой системы является невозможность обеспечения двигателю максимальной мощности из-за создания повышенного сопротивления в диффузоре вторичной камеры карбюратора-смесителя подаваемым в него газом перпендикулярно потоку воздуха, что в значительной степени снижает коэффициент наполнения двигателя, а также наилучших экологических показателей на частичных нагрузках из-за невозможности обеспечения оптимального состава смеси в связи с влиянием неуправляемого потока воздуха из вторичной камеры карбюратора через сообщающиеся каналы газовых форсунок в диффузор первичной камеры при закрытой заслонке вторичной камеры. The disadvantage of this system is the inability to provide the engine with maximum power due to the creation of increased resistance in the diffuser of the secondary chamber of the carburetor-mixer with the gas supplied to it perpendicular to the air flow, which significantly reduces the engine fill factor, as well as the best environmental performance at partial loads due to the impossibility of ensuring the optimal composition of the mixture due to the influence of uncontrolled air flow from the secondary chamber of the carburetor through communicating the further channels of the gas nozzles into the diffuser of the primary chamber with the shutter of the secondary chamber closed.

Целью изобретения является повышение энергетических и экологических показателей двигателя путем обеспечения максимального коэффициента наполнения в зоне полных нагрузок и оптимального состава смеси на частичных нагрузках. The aim of the invention is to increase the energy and environmental performance of the engine by ensuring the maximum filling ratio in the zone of full loads and the optimal composition of the mixture at partial loads.

Указанная цель достигается тем, что в системе питания газового двигателя внутреннего сгорания, содержащей карбюратор-смеситель по меньшей мере с двумя, первичной и вторичной, смесительными камерами с последовательно открывающимися дроссельными заслонками и газовые форсунки, подключенные к газоподводящим каналам, вторичная камера карбюратора-смесителя выполнена без газовой форсунки, а впускной трубопровод двигателя оборудован дополнительной газовой форсункой, размещенной под дроссельными заслонками и подключенной к каналу подвода газа через управляемый клапан, кроме того, дополнительная газовая форсунка выполнена в виде трубки с боковыми отверстиями, размещенными в зоне разводных каналов впускного трубопровода двигателя, а клапан управления дополнительной форсункой подключен к диафрагме пневмокамеры, вакуумная полость которой сообщена с задроссельной полостью двигателя. This goal is achieved by the fact that in the power supply system of a gas internal combustion engine containing a carburetor-mixer with at least two primary and secondary mixing chambers with consecutively opening throttles and gas nozzles connected to gas supply channels, the secondary chamber of the carburetor-mixer is made without a gas nozzle, and the engine intake pipe is equipped with an additional gas nozzle located under the throttle valves and connected to the feed channel gas through a controlled valve, in addition, the additional gas nozzle is made in the form of a tube with side openings located in the area of the intake channels of the engine intake pipe, and the control valve for the additional nozzle is connected to the diaphragm of the pneumatic chamber, the vacuum cavity of which is in communication with the throttle cavity of the engine.

Предложенное техническое решение отличается от известных тем, что вторичная камера карбюратора-смесителя выполнена без газовой форсунки, а впускной трубопровод двигателя оборудован дополнительной газовой форсункой, размещенной под дроссельными заслонками и подключенной к каналу подвода газа через управляемый клапан, кроме того, дополнительная газовая форсунка выполнена в виде трубки с боковыми отверстиями, размещенными в зоне разводных каналов впускного трубопровода двигателя, а клапан управления дополнительной форсункой подключен к диафрагме пневмокамеры, вакуумная полость которой сообщена с задроссельной полостью двигателя. The proposed technical solution differs from the known ones in that the secondary chamber of the carburetor-mixer is made without a gas nozzle, and the engine intake pipe is equipped with an additional gas nozzle located under the throttle valves and connected to the gas supply channel through a controlled valve, in addition, the additional gas nozzle is made in in the form of a tube with side openings located in the area of the intake channels of the engine intake pipe, and the additional nozzle control valve is connected n to the diaphragm pneumatic chamber, the vacuum chamber which communicates with the cavity zadrosselnoy engine.

На чертеже представлена принципиальная схема системы питания газового двигателя внутреннего сгорания. The drawing shows a schematic diagram of a power system for a gas internal combustion engine.

Система питания содержит карбюратор-смеситель 1 с первичной 2 и вторичной 3 смесительными камерами с размещенными в них дроссельными заслонками 4 и 5, газовую форсунку 6 первичной камеры, дополнительную газовую форсунку 7 с боковыми отверстиями 8 и 9, размещенную во впускном трубопроводе 10 двигателя, имеющем разводные каналы 11 и 12, управляемый клапан 13, подключенный через шток 14 к диафрагме 15, подпружиненной пружиной 16 с регулировочным винтом 17, пневмокамеры 18, седло 19 клапана 13, штуцера 20 и 21 подвода газа и газоподводящие каналы 22, 23 и 24, вакуумную полость 25 со штуцером 26, связанным с задроссельной полостью двигателя каналом 27. The power supply system comprises a carburetor-mixer 1 with a primary 2 and secondary 3 mixing chambers with throttles 4 and 5 located in them, a gas nozzle 6 of the primary chamber, an additional gas nozzle 7 with side openings 8 and 9, located in the inlet pipe 10 of the engine having adjustable channels 11 and 12, a controlled valve 13 connected through a rod 14 to a diaphragm 15, a spring-loaded spring 16 with an adjusting screw 17, a pneumatic chamber 18, a seat 19 of a valve 13, a gas supply fitting 20 and 21 and gas supply channels 22, 23 and 24, a vacuum w cavity 25 with a nipple 26 connected with the motor conduit zadrosselnoy cavity 27.

Работает система питания следующим образом. При минимальной частоте вращения коленчатого вала двигателя на холостом ходу или на частичных нагрузках дроссельная заслонка 5 вторичной камеры 3 карбюратора 1 полностью закрыта, дроссельная заслонка 4 первичной камеры 2 приоткрыта на угол, соответствующий режиму работы двигателя. Газ через газоподводящие каналы 22 и 23, штуцер 21, форсунку 6 поступает в первичную смесительную камеру 2, где смешивается с проходящим через нее воздухом. Правильно подобранные регулировочные параметры газового редуктора (на чертеже не показан) и, при наличии дозатора (на чертеже не показан), размеры и конструкция форсунки 6 обеспечивают на этих режимах строгое соответствие величины расхода газа через форсунку 6 относительно величины расхода проходящего через смесительную камеру 2 воздуха, позволяя обеспечить на основных эксплуатационных режимах работы автомобиля минимальные расход топлива и токсичность отработавших газов. The power system operates as follows. At a minimum speed of the engine crankshaft at idle or at partial loads, the throttle valve 5 of the secondary chamber 3 of the carburetor 1 is completely closed, the throttle valve 4 of the primary chamber 2 is ajar at an angle corresponding to the engine operation mode. Gas through the gas supply channels 22 and 23, the fitting 21, the nozzle 6 enters the primary mixing chamber 2, where it is mixed with the air passing through it. Correctly selected adjusting parameters of the gas reducer (not shown in the drawing) and, if there is a dispenser (not shown in the drawing), the dimensions and design of the nozzle 6 provide in these modes a strict correspondence of the gas flow rate through the nozzle 6 with respect to the flow rate of air passing through the mixing chamber 2 , allowing to ensure minimum fuel consumption and exhaust gas toxicity at the main operating modes of the car.

Дополнительная форсунка 7 на этих режимах отключена клапаном 13, который диафрагмой 16 через шток 14 посредством разрежения в задроссельной полости двигателя, передающегося по каналу 27 через штуцер 26 в вакуумную полость 25 пневмокамеры 18, прижимается к седлу 19, перекрывая доступ газа в форсунку 7. An additional nozzle 7 in these modes is turned off by a valve 13, which diaphragm 16 through the rod 14 by means of rarefaction in the throttle cavity of the engine, which is transmitted through the channel 27 through the nozzle 26 into the vacuum cavity 25 of the pneumatic chamber 18, is pressed against the seat 19, blocking the access of gas to the nozzle 7.

Для обеспечения двигателю максимальных энергетических показателей открывается дроссельная заслонка 5 вторичной смесительной камеры 3. При этом разрежение в задроссельной полости двигателя и соответственно в вакуумной полости 25 пневмокамеры 18 падает до величины, при которой пружина 16, отрегулированная винтом 17, пересиливая перепад давлений на диафрагме 15, через шток 14 отводит клапан 13 от седла 19, обеспечивая расход газа через газоподводящие каналы 22, 24, штуцер 20 и боковые отверстия 8 и 9 дополнительной форсунки 7 в разводные каналы 11 и 12 впускного трубопровода двигателя. Этот газ совместно с топливовоздушной смесью, приготавливаемой в первичной смесительной камере 2, и воздухом, поступающим через вторичную камеру 3, обеспечивает необходимый мощностный состав смеси. Отсутствие газовой форсунки непосредственно в канале вторичной смесительной камеры 3 позволяет значительно уменьшить сопротивление этой камеры проходящему воздуха, что повышает коэффициент наполнения двигателя и соответственно его мощность. To ensure maximum engine performance, the throttle valve 5 of the secondary mixing chamber 3 opens. At the same time, the vacuum in the throttle cavity of the engine and, accordingly, in the vacuum cavity 25 of the pneumatic chamber 18 drops to a value at which the spring 16 adjusted by the screw 17 overpowers the differential pressure across the diaphragm 15, through the rod 14 diverts the valve 13 from the seat 19, providing gas flow through the gas supply channels 22, 24, the fitting 20 and the side holes 8 and 9 of the additional nozzle 7 in the discharge channels 11 and 12 air engine piping. This gas, together with the air-fuel mixture prepared in the primary mixing chamber 2, and the air entering through the secondary chamber 3, provides the necessary power composition of the mixture. The absence of a gas nozzle directly in the channel of the secondary mixing chamber 3 can significantly reduce the resistance of this chamber to the passing air, which increases the fill factor of the engine and, accordingly, its power.

Как вариант, клапан 13 может управляться механическим приводом от кинематической взаимосвязи дроссельных заслонок (на чертеже не показаны). Alternatively, the valve 13 can be controlled mechanically by the kinematic relationship of the throttle valves (not shown).

Изобретение предполагается использовать в конструкции перспективных легковых газобалонных автомобилей, а также для переоборудования находящихся в эксплуатации легковых автомобилей с бензиновыми двигателями. The invention is intended to be used in the construction of promising passenger cars with gas tanks, as well as for the conversion of passenger cars with gasoline engines.

Помимо улучшения энергетических и экологических показателей двигателей предполагается также снижение эксплуатационного расхода топлива. In addition to improving the energy and environmental performance of engines, it is also expected to reduce operating fuel consumption.

(56) Авторское свидетельство СССР N 1332058, кл. F 02 М 13/08, 1987 - прототип. (56) Copyright certificate of the USSR N 1332058, cl. F 02 M 13/08, 1987 - prototype.

Claims

1. POWER SYSTEM OF A GAS INTERNAL COMBUSTION ENGINE, comprising an inlet pipe with adjustable channels, a carburetor-mixer with at least two primary and secondary mixing chambers, with throttle valves opening in series, the primary mixing chamber being equipped with a gas nozzle connected to a different gas supply the fact that, in order to increase efficiency and reduce toxicity by ensuring maximum filling ratio at full load and opti cial mixture composition on partial load, the system is provided with a pneumatic chamber with the diaphragm, and an inlet conduit provided with an additional gas injector located under the throttle valves and connected to a gas supplying channels, through a controllable valve.

2. The system according to claim 1, characterized in that the additional gas nozzle is made in the form of a tube with holes located in the area of the inlet ducts of the inlet pipe.

3. The system of claims. 1 and 2, characterized in that the controlled valve is connected to the diaphragm of the air chamber, the vacuum cavity of which is in communication with the throttle space.