Патент на изобретение №2272929

(54) СПОСОБ ПОДАЧИ И СМЕШЕНИЯ ГАЗА И БЕНЗИНА В ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

(57) Реферат:

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к способам подачи и смешения газа и бензина в двигателе внутреннего сгорания. Изобретение позволяет осуществлять работу двигателя внутреннего сгорания на всех эксплуатационных режимах с любыми комбинациями подачи топлива, оптимизировать расход видов топлива, улучшить экономичность и экологичность при эксплуатации автомобилей. В способе подачи и смешения газа и бензина в двигатель внутреннего сгорания, включающем подачу жидкого и газообразного топлива и воспламенение топлива от электрического зажигания, запуск двигателя осуществляют на газобензовоздушной смеси, а прогрев до температуры 60±5°С – на бензиновоздушной смеси. Подбор видов топлива, их пропорцию и управление подачей при работе двигателя осуществляют электронным блоком управления по сигналам от датчиков температуры и нагрузки на двигатель. При достижении двигателем температуры 60±5°С включается инжектор газа и отключается инжектор жидкого топлива, двигатель работает на газе. В начале движения при увеличении оборотов включается инжектор жидкого топлива, в двигатель поступает газобензовоздушная смесь. При достижении оборотов двигателя, соответствующих максимальной мощности, отключается инжектор жидкого топлива, двигатель продолжает работу на газе. 1 ил.

Изобретение относится к области автомобилестроения, а именно к двигателям внутреннего сгорания с воспламенением от электрического зажигания, работающим на газе, бензине и смеси газа с бензином.

Широко известны двигатели, используемые в автомобилях и работающие на смешанном топливе. Смотри, например, авторские свидетельства СССР №№1650933, опубл. 20.03.89, 91754, опубл. 17.07.50 и другие.

Известны также различные способы работы двигателей внутреннего сгорания на смешенном топливе. Смотри, например, а.с. №91754.

Наиболее близким к заявляемому из известных является способ подачи и смешения газа и бензина в карбюраторную систему двигателя внутреннего сгорания по патенту России №2216636, опубл. 20.11.2003. Этот способ включает подачу жидкого и газообразного топлива и воспламенение топлива от электрического зажигания, при этом запуск двигателя осуществляют стартером, раскручивающим двигатель до 450-650 об/мин, далее в двигатель подают газобензиновую смесь, на которой двигатель набирает обороты 1000-1100 об/мин и температуру 20±5°С, далее двигатель прогревают до 60±5°С на бензиновоздушной смеси, режим холостого хода обеспечивают на газовоздушной смеси, работу двигателя с 1000-1100 об/мин до 2500-2700 об/мин обеспечивают на газобензиновоздушной смеси, а при более высоких оборотах – на бензиновоздушной смеси.

Недостатком данного способа является то, что он не достаточно вариативен, т.е. не предоставляет возможности работать только на газе, который является наиболее экономичным видом топлива.

Задачей изобретения является создание способа, позволяющего осуществлять работу двигателя внутреннего сгорания на всех эксплуатационных режимах с любыми комбинациями подачи топлива, оптимизировать расход всех видов топлива с максимальной эффективностью и с максимальным достижением технических характеристик работы двигателя, достижения наибольшей экономичности топлива и экологичности при эксплуатации автомобилей.

Технический результат заключается в возможности применения изобретения на двигателях с инжекторными системами питания без конструктивной переделки двигателя, при этом обеспечивается возможность эксплуатации автомобиля тремя вариантами использования топлива:

– только на бензине;

– только на газе;

– на смеси бензина и газа,

причем в последнем случае управление подачей бензина и газа происходит автоматически, и при этом обеспечиваются условия для максимального использования положительных свойств каждого вида топлива (бензина и газа), когда недостатки одного топлива компенсируются преимуществами другого.

Этот технический результат реализуется следующим образом. В способе подачи и смешения газа и бензина в двигатель внутреннего сгорания, включающем подачу жидкого и газообразного топлива и воспламенение топлива от электрического зажигания, в котором запуск двигателя осуществляют на газобензовоздушной смеси, а прогрев до температуры 60±5°С – на бензиновоздушной смеси, согласно изобретению, подбор видов топлива, их пропорцию и управление подачей при работе двигателя осуществляют электронным блоком управления по сигналам от датчиков температуры и нагрузки на двигатель, при достижении двигателем температуры 60±5°С включается инжектор газа и отключается инжектор жидкого топлива, двигатель работает на газе, в начале движения при увеличении оборотов включается инжектор жидкого топлива, в двигатель поступает газобензовоздушная смесь, при достижении оборотов двигателя, соответствующих максимальной мощности, отключается инжектор жидкого топлива, двигатель продолжает работу на газе.

На приведенном чертеже схематически изображено устройство, реализующее способ подачи и смешения газа и бензина.

Это устройство содержит две параллельные линии подачи топлива: 1 – линию подачи газа, 2 – линию подачи жидкого топлива. На линии подачи газа 1 последовательно установлены: источник горючего газа (газовый баллон) 3, запорный электромагнитный клапан 4, редуктор 5, дозатор горючего газа – инжектор 6. На линии подачи жидкого топлива 2 также последовательно установлены: топливный бак (бензобак) 7, запорный электромагнитный клапан 8, дозатор жидкого топлива – инжектор 9. Обе линии 1 и 2 входят в коллектор двигателя внутреннего сгорания 10. Клапаны 4, 8 и инжекторы 6, 9 электрически соединены с блоком управления 11, с которым также соединены датчик температуры 12 и группа датчиков состояния работы двигателя внутреннего сгорания 13 и 14.

На блоке 11 установлен переключатель режима работы 15, а с коллектором двигателя внутреннего сгорания 10 соединен воздухозаборник 16.

Предлагаемое устройство подачи топлива в двигатель внутреннего сгорания может работать в трех режимах, задаваемых различными положениями переключателя 15:

– в положении “Бензин” двигатель работает в штатном режиме на бензовоздушной смеси;

– в положении “Газ” – в штатном режиме на газовоздушной смеси;

– в положении “Бинар” – на бензогазовоздушной смеси с автоматическим дозированием и смешением бензина, газа и воздуха в нужных пропорциях в зависимости от температуры и нагрузки двигателя.

Работа в режиме “Бинар” осуществляется следующим образом. При включении электропитания двигателя из источника горючего газа (газового баллона) 3 через управляемый открытый электромагнитный клапан 4 и редуктор 5 газ подается к инжектору 6. При достижении двигателем 450 об/мин, сообщаемых ему стартером, блок управления 11 включает работу инжектора газа 6 и газ подается в коллектор двигателя 10.

Одновременно из топливного бака (бензобака) 7 через управляемый открытый электромагнитный клапан 8 с помощью инжектора 9 в коллектор двигателя 10 поступает бензин.

В коллекторе 10 газ и бензин смешиваются в необходимых пропорциях с воздухом, поступающим через воздухозаборник 16, и двигатель запускается на газобензовоздушной смеси. Двигатель развивает обороты до примерно 1000-1100 об/мин, но при этом он еще не достаточно прогрет. Прогрев двигателя до температуры 60°С±5°С продолжается на бензине. Поступление газа прекращается. Движение можно начинать.

При достижении температуры 60°С±5°С датчик температуры 12 подает сигнал в блок управления 11, который включает работу инжектора 6 в режиме холостого хода и отключает работу инжектора 9. Двигатель начинает работу на газе.

В начале движения при увеличении оборотов двигателя один из датчиков группы датчиков состояния работы двигателя: датчик числа оборотов (актан-корректор), кислородный датчик, сейсмодатчик, дает сигнал блоку управления 11, который включит работу инжектора 9 и в двигатель начинает поступать газобензиновоздушная смесь. При достижении оптимальных оборотов двигателя, соответствующих максимальной мощности, и отсутствии повышенной нагрузки блок управления отключает работу инжектора 9 и двигатель продолжает работу на газе в стабильном режиме в том числе и на максимальных оборотах. Включение инжектора 9 происходит только когда появляется необходимость увеличения мощности (дополнительная нагрузка), например при резком обгоне, при преодолении препятствия и т.п.

Таким образом, применение предлагаемого способа позволяет осуществлять работу двигателя на любых видах топлива в наиболее экономичном режиме и с учетом климатических условий, включая активное использование более экологически чистого газового топлива и при этом обеспечивая условия для максимального использования положительных свойств каждого вида топлива.

Формула изобретения

Способ подачи и смешения газа и бензина в двигатель внутреннего сгорания, включающий подачу жидкого и газообразного топлива и воспламенение топлива от электрического зажигания, в котором запуск двигателя осуществляют на газобензовоздушной смеси, а прогрев до температуры 60±5°С на бензиновоздушной смеси, отличающийся тем, что подбор видов топлива, их пропорцию и управление подачей при работе двигателя осуществляют электронным блоком управления по сигналам от датчиков температуры и нагрузки на двигатель, при достижении двигателем температуры 60±5°С включается инжектор газа и отключается инжектор жидкого топлива, двигатель работает на газе, вначале движения при увеличении оборотов включается инжектор жидкого топлива, в двигатель поступает газобензовоздушная смесь, при достижении оборотов двигателя, соответствующих максимальной мощности, отключается инжектор жидкого топлива, двигатель продолжает работу на газе.

РИСУНКИ