Використання: в двигунобудування, в двопаливного двигунах внутрішнього згоряння з газотурбінним наддувом. Суть винаходу: двохпаливний газобензиновий двигун внутрішнього згоряння, що містить трубопроводи, карбюратор, перехідник-змішувач, повітряний фільтр, магістраль подачі бензину в карбюратор з електромагнітним клапаном і фільтром, магістраль подачі газу, редуктори високого і низького тиску, він забезпечений турбокомпресором з всмоктуючим, воздухонапорним і газопріемним патрубками, органом перепуску випускних газів, повітряним розподільним пристроєм у вигляді проставки. 2 мул.

Винахід відноситься до двигунобудування, а більш конкретно до двопаливними двигунів внутрішнього згоряння з газотурбінним наддувом, використовуваним переважно на автомобілях.

Відомі двигуни внутрішнього згоряння з Газотрубна наддувом, що містять поршневий двигун внутрішнього згоряння з встановленої в випускному трубопроводі газовою турбіною турбокомпресора, робоче колесо якої встановлено на одному валу з ротором відцентрового нагнітача, розташованого у впускному трубопроводі. (Двигуни внутрішнього згоряння, Пристрій і робота поршневих і комбінованих деталей. Под ред. А.С. Орліна, М. Машинобудування, 1970, с.7-8). При наддуванні щільність повітря підвищується і, отже, збільшується кількість свіжого заряду, що надійшов в циліндр при впуску в порівнянні з зарядом повітря в тому ж двигуні без наддуву. Однак карбюраторні бензинові двигуни з газотурбінним наддувом мають ряд недоліків. Ці недоліки полягають в тому, що разом з підвищенням тиску наддуву зростають тиск і температура суміші в кінці стиснення, внаслідок чого згоряння суміші легко набуває детонаційний характер. З метою уникнення детонації доводиться або знижувати ступінь стиснення карбюраторного двигуна, або використовувати більш дорогий бензин з підвищеним октановим числом. З відомих двигунів внутрішнього згоряння з газотурбінним наддувом найбільш близьким за технічною сутністю і по досягається результату є двигун внутрішнього згоряння (Григор'єв О.Г. Колубаев В.Д. Ерохов В. І. та ін. Газобалонні автомобілі, 1989, с. 37, рис .12), що містить впускний трубопровід із закріпленими на ньому послідовно карбюратором, перехідником-змішувачем з патрубками впуску повітря і газу і повітряним фільтром, випускний трубопровід для випуску відпрацьованих газів з випускного колектора в атмосферу, магістраль дл я подачі бензину в карбюратор, забезпечену електромагнітним клапаном з паливним фільтром, магістраль подачі газу в перехідник-змішувач, в якій послідовно встановлені редуктор високого тиску, електромагнітний клапан з газовим фільтром і двоступінчастий редуктор низького тиску. Однак відомі двигуни внутрішнього згоряння мають ряд суттєвих недоліків. Ці недоліки полягають в тому, що переклад роботи двигуна з бензину на стиснений природний газ (при незмінній ступеня стиснення) супроводжується зниженням його максимальної потужності на 18-22% наслідком чого стане у свою чергу зниження вантажопідйомності автомобіля. Крім того, зниження максимальної потужності газових двигунів, що працюють на стиснутому природному газі, супроводжується погіршенням тягово-динамічних і експлуатаційних характеристик автомобіля. Для підвищення потужних і економічних показників роботи двигуна на часткових і повних навантаженнях шляхом поліпшення регулювання складу газоповітряної суміші, пропонується двохпаливний газобензиновий двигун внутрішнього згоряння з газотурбінним наддувом, забезпечений турбокомпресором з всмоктуючим, воздухонапорним і газопріемним патрубками, останній з яких повідомлений з випускним трубопроводом, забезпеченим органом перепуску випускних газів з приводом управління, а між повітряним фільтром і перехідником-змішувачем встановлю ено повітряне розподільний пристрій у вигляді проставки, всередині якої соосно з нею розміщена автоматична перегородка, виконана у вигляді сідла, з розміщеними всередині нього на одній загальній осі двох заслінок, кінематично пов'язаних між собою стягнутий пружиною, що розділяють внутрішній простір проставки на дві порожнини, одна з яких повідомлена з повітряним фільтром і з всмоктуючим патрубком турбокомпресора, а інша з перехідником-змішувачем і, через нагнітальний трубопровід, з воздухонапорним патрубком турбокомпресора, Річем нагнітальний трубопровід повідомлений з наддіафрагменнимі порожнинами першого і другого ступенів редуктора низького тиску. На фіг. 1 схематично показано пристрій двопаливного газобензинових двигуна внутрішнього згоряння з газотурбінним наддувом; на фіг.2 сідло з розміщеними всередині нього заслінками. Двохпаливний газобензиновий двигун внутрішнього згоряння з газотурбінним наддувом містить магістральний вентиль 1, підігрівач газу 2, одноступінчатий редуктор високого тиску 3, електромагнітний клапан з газовим фільтром 4, двоступеневий газовий редуктор низького тиску 5 і газовий перехідник-змішувач 6, повідомлені між собою газовими трубопроводами високого тиску 7, 8, 9 і 10 і трубопроводами низького тиску 11 і 12. Бензинова система для подачі палива в двигун включає в себе паливний бак (не показаний), бензонасос 13, е ектромагнітних клапан з бензиновим фільтром 14 і карбюратор 15, повідомлені між собою через бензопроводи 16 і 17. Між повітряними фільтрами 18 і газовим перехідником-змішувачем 6 встановлено повітряне розподільний пристрій 19, виконане у вигляді пустотілої проставки з розміщеної по осі в її внутрішньої порожнини автоматичної перегородкою , виконаної в свою чергу у вигляді сідла 20 з розміщеними всередині нього на одній загальній осі 21 двох заслінок 22, кінематично пов'язаних між собою. Для утримання заслінок 22 в закритому стані є стійки 23, на яких укріплена стяжна пружина 24. Заслінки поділяють внутрішній простір проставки на дві сполучені між собою порожнини 25 і 26. Розподільний пристрій 19 забезпечений повітряними патрубками 17 і 28. Двигун оснащений турбокомпресором 29, що містить в свою чергу газову турбіну 30, що приводиться відпрацьованими газами, і компресор 31 для подачі стисненого повітря в двигун 32. Газова турбіна 30 своїм газопріемним патрубком підключена до випускного колектора 33 двигуна 3 2 і для випуску відпрацьованих газів в атмосферу забезпечена випускним патрубком 34. Компресор 31 своїм Воздухопріемние патрубком через всмоктуючий трубопровід 35 повідомлений з повітряним патрубком 27, а воздухонапорним патрубком компресора 31 через нагнітальний трубопровід 36 повідомлений з повітряним патрубком 28 повітряного розподільного пристрою 19. Випускний колектор 33 забезпечений обсадних трубопроводом 37, оснащеним в свою чергу перепускним органом управління 38. Нагнітальний повітряний трубопровід 36 повідомлений з одного боку через балансиров очну трубку 39 з наддіафрагменной порожниною першого ступеня, з іншого через балансуючу трубку 40 з наддіафрагменной порожниною другого ступеня газового редуктора 5. Магістральний вентиль 1 і бензиновий насос 13 через систему трубопроводів і запірної арматури повідомлені відповідно з газовими балонами і бензобаком (не показано). Робота здійснюється в такий спосіб. При роботі на газоподібному паливі стиснений природний газ з балонів високого тиску (не показані) через відкриті витратні (не показані) і магістральний вентиль 1 і газовий трубопровід 7 надходить в підігрівач газу 2. З підігрівача 2 підігрітий газ через газовий трубопровід 8 надходить в одноступінчатий редуктор високого тиску 3, де тиск газу знижується до 0,8-1,2 МПа. Підігрітий газ, проходячи через магістральний електромагнітний клапан з газовим фільтром 4, очищається від механічних домішок і через газовий трубопровід 10 надходить в першу щабель двоступінчастого газового редуктора низького тиску 5, в якому тиск знижується до 0,18-0,20 МПа. Потім газ з першого ступеня надходить у другу сходинку редуктора, де його тиск знижується до атмосферного. Надалі газ з другого ступеня редуктора низького тиску надходить у дозуючий економайзерное пристрій, що забезпечує подачу необхідної кількості газу в газоповітряний перехідник-змішувач 6 карбюратора 16, де змішується з очищеним стисненим повітрям, що поступає одночасно з повітряного фільтра 18 через порожнину 25 повітряного розподільного пристрою 19, всмоктуючий трубопровід 35, компресор 31, нагнітальний трубопровід 36 і нижню порожнину 26, утворюючи горючу суміш. Повітряні заслінки 22 при цьому внаслідок різниць тисків в порожнинах 25 і 26 з одного боку і внаслідок зусиль, створюваного стягнутий пружиною 24 у напрямку їх прикриття, знаходяться в закритому стані і щільно притиснуті до сідла 20. Новоутворена горюча суміш у змішувачі, володіючи підвищеною щільністю в порівнянні з сумішшю газу з атмосферним повітрям в двигуні без наддуву, через дифузори і змішувальні камери карбюратора-змішувача (не показано) направляються у впускний трубопровід і розподіляється по окремих циліндрах двигуна. Суміш, вступаючи в двигун 32 під надлишковим тиском, компенсує втрату потужності в порівнянні з потужністю двигуна при роботі його на бензоповітряної суміші. При роботі двигуна випускні гази, проходячи по випускного колектора 33 і перепускному органу 8, обертають ротор газової турбіни 30, а разом з ним і ротор компресора 31, а віддаляються випускні гази в атмосферу через випускний патрубок 34. При збільшенні навантаження і, як наслідок , збільшенні тиску наддувочного повітря, останнім передається в наддіафрагменние порожнини високого і низького тиску редуктора. Зростання тиску в наддіафрагменних порожнинах високого і низького тисків з одночасним розрідженням в порожнині другого ступеня редуктора низького тиску 5 супроводжується збільшенням перепаду тисків в порожнинах першого і другого ступенів редуктора, що призводить до виникнення додаткових зусиль на діафрагми. Ці зусилля діють відповідно на діафрагми і клапани низького і високого тиску. Ступінь відкриття клапанів високого і низького тисків збільшується, що призводить до відповідного збільшення витрат паливного газу через ці клапани. Все це в цілому приводить до зростання витрат газу відповідно до зрослим витратою повітря через двигун. Подальше зростання навантаження двигуна обумовлює збільшення тиску наддувочного повітря і, як наслідок, збільшення ступеня відкриттів клапанів високого і низького тиску відповідно першого і другого ступеня редуктора 6, що призводить до збільшення подачі газу відповідно до збільшеним навантаженням двигуна. При роботі двигуна на газоподібному паливі електромагнітний клапан 4 відкритий. Пропускний орган управління 38 у випускному колекторі 33 встановлений в положенні для подачі випускних газів в газову турбіну 30. При роботі двигуна на рідкому паливі бензин з бензобака (не показаний) бензиновим насосом 13 через бензопровід 16, відкритий електромагнітний клапан 14 і бензопровід 17 подається в карбюратор 15, в який одночасно через повітряний фільтр 18, відкриті під дією швидкісного повітряного напору заслінки 22 і нижню порожнину 26 надходить атмосферне повітря. Новоутворена топлівоздушная суміш в карбюраторі 15 через повітряні колектори (не показано) надходить в циліндри двигуна. Турбокомпресор 19 при цьому не працює, так як в цьому випадку випускний колектор 33 через перепускний орган управління 38 і обвідний трубопровід 37 повідомлений з випускним патрубком 34, минаючи газопріемний патрубок газової турбіни 30.

формула винаходу

Двохпаливний газобензиновий двигун внутрішнього згоряння з газотурбінним наддувом, що містить впускний трубопровід із закріпленими на ньому послідовно карбюратором, перехідником-змішувачем з патрубками впуску повітря і газу і повітряним фільтром, випускний трубопровід, магістраль подачі бензину в карбюратор, забезпечену електромагнітним клапаном і паливним фільтром, магістраль подачі газу в перехідник-змішувач, в якій послідовно встановлені редуктор високого тиску, електромагнітний клапан з газовим фільтром і дв ухступенчатий редуктор низького тиску, що відрізняється тим, що він забезпечений турбокомпресором з всмоктуючим, воздухонапорним і газопріемним патрубками, останній з яких повідомлений з випускним трубопроводом, забезпеченим органом перепуску випускних газів з приводом управління, а між повітряним фільтром і перехідником-змішувачем встановлено повітряне розподільний пристрій в вигляді проставки, всередині якої соосно з нею розміщена автоматична перегородка, виконана у вигляді сідла з розміщеними всередині нього на одній загальній осі дво заслінок, кінематично пов'язаних між собою стягнутий пружиною, що розділяють внутрішній простір проставки на дні порожнини, одна з яких повідомлена з повітряним фільтром і з всмоктуючим патрубком турбокомпресора, а інша з перехідником-змішувачем і через нагнітальний трубопровід з воздухонапорним патрубком турбокомпресора, причому нагнітальний трубопровід повідомлений з наддіафрагменнимі порожнинами першого і другого ступенів редуктора низького тиску.

МАЛЮНКИ

, малюнок 2