专利名称：内燃机的燃料供应系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及动力机械制造，特别是内燃机，更确切地说涉及内燃机的燃料供应系统。
已知的气化器内燃机的燃料供应系统具有燃料箱和气瓶，气瓶借助带多级气体减压器的导管与节油器系统连接，而节油器系统配备有辅助燃料喷嘴和带有滑阀的电磁阀，以及具有带主分配系统的气化器-混合器，主分配系统配备有辅助燃料喷嘴和带有闭锁元件的电磁阀(SU,A1370279)。
已知的燃料供应系统的主要缺点是使用了在制造和调节上颇为复杂的减压器，从而导致其工作寿命受限制。
还已知一种技术方案，其中公开的内燃机燃料供应系统(SU,A1607692)具有带主燃料喷嘴和主空气喷嘴的液体燃料供给管路和带气瓶的气体燃料供给管路。
按SU,A1607692的内燃机燃料供应系统的主要缺点是可燃混合物中不允许添加大于5～7％的气体燃料，因为添加较多量气体燃料就要求增大气体导管内的压力，这在没有加热器的条件下这样会导致气体导管冷凝，并在解冻时使内燃机燃料供应系统发生故障。
此外，按SU,A1607692的燃料供应系统的缺点是液体燃料的经济性差，这是因为空气喷嘴的通过截面积增大了8～12％，而主燃料喷嘴的通过截面积又减小了同样值。结果向大量贫化的汽油-空气混合物中加入气体燃料时只有少量得到利用。气体压力的增加超过0.002-0.003Mpa时引起燃料混合物过度富化。
用气体燃料少量代替液体燃料也不允许大大降低排气的毒性。
本发明的目的是建立这样一种内燃机燃料供应系统，它可以大大提高可燃混合物中气体燃料的比例，并在此情况下保证内燃机在全部运行模式中不间断地工作。
为实现本发明的上述目的，本发明提供了一种内燃机燃料供应系统，具有带主燃料喷嘴和主空气喷嘴的液体燃料供给管路和带气瓶的气体燃料供给管路，按照本发明，气瓶配备有选择气体燃料液相的装置，这时气体燃料供给管路具有在气瓶之后沿燃料行程依序排列的过滤器、加热器、可调气体减压器、带控制电路的截流阀以及与内燃机的吸入集气管连接的可控分配器组件。
可控分配器组件最好以其一个输出端与空转行程通道连接，并含有通过带喷嘴的三通以其输出端与内燃机的吸入集气管连接的过渡模式和中等载荷模式的阀，以及通过三通的另一支管以其输出端与内燃机吸入集气管连接的最大载荷阀。
气瓶最好配备具有两个闭锁阀的加燃料装置，这两个阀用于燃料的气相和液相，设置在气瓶圆筒形表面的上部和下部附近，这样就能使用液相的和气相的两种燃料，而且在使用气相燃料时有可能将气瓶作为冷凝器。
当用气体燃料的液相燃料工作时，供给气体燃料，直到真正实现在恒压下的完全使用，并且，燃料质量不改变。
可将减压器制成单级的和膜片式的。
当减压器制成膜片式时，希望膜片由厚度2～5mm的耐滑油和汽油的橡胶制成，这样就增加了膜片的使用可靠性。
减压器的特点是它的结构简单、成本低、寿命长。
最好使加热器内气体燃料液相的加热表面面积为(7.0±1.0)·10-3m2。
为了更好地清除液体燃料内的杂质，最好使用多级过滤器。
按本发明制造的内燃机燃料供应系统的优点是可以保证混合物均匀性的提高；内燃机抗爆性的提高；在使用低辛烷值液体燃料时获得高辛烷值的可燃混合物；降低液体燃料的消耗50％；降低排气中有毒组分至极限允许值的1/10；提高内燃机的工作寿命；不使用辅助装置而达到增压效果。
应用气体燃料的液相(液化石油气)使得可以100％地使用气体燃料，从而消除了下列劳动量大的工序，例如1)定期拆卸气瓶；2)排放气体冷凝物；3)回收气体冷凝物；4)安装气瓶；5)建设安装和拆卸气瓶的站台。
下面以具体实施例结合
本发明，附图中图1为按照本发明的内燃机燃料供应系统的示意图；图2为图1所示系统使用的多级过滤器的剖面图；图3为图1所示系统使用的加热器的剖面图；图4为图1所示系统使用的气动电力组件的剖面图。
在本发明的最佳实施例中，图1所示内燃机燃料供应系统包括液体燃料供给管路，它具有借助汽油导管2通过汽油泵(图中未示出)与气化器4的浮子室3连接的汽油箱1，该浮子室3通过燃料喷嘴5(图中仅简单地示出一级浮子室的一个喷嘴)与气化器4的一级和二级浮子室7(图中仅简单地示出一级浮子室)的相应雾化器6连接。
浮子室3还与空转模式时供给液体燃料的通道8连接。空转模式时供给液体燃料的通道8通过电磁阀(图中未示出)的计量孔11与内燃机10的吸入集气管9连接。
气体燃料供给管路具有固定气瓶12，该气瓶12与充入装置13和主气体导管14连接，在主气体导管14的气体燃料供给行程上依次装有过滤器15、加热器16，该加热器16与输入和输出导管17连接，以保证内燃机10冷却系统的冷却液通过加热器16循环。
然后，沿气体燃料行程上在加热器16的出口处连接一个带气压计18′的可调气体减压器18，该减压器制成带有由厚度2～4mm的耐滑油和汽油的橡胶制成的膜片的单级减压器，并且随后与带控制电路20的截流阀19连接。
截流阀19通过主气体导管14与可控分配器组件21连接，该分配器组件21的一个输出端与空转模式时的可燃混合物的供给通道22连接，而另一个输出端与内燃机10的吸入集气管9连接。
控制电路20包含振荡器继电器23、控制继电器24和信号灯25。
可控分配器组件21具有将主气体导管14与组件21的第一输出端连接的空转模式气体导管26；通过喷嘴28将主气体导管14与组件21的第二输出端连接的中等载荷模式的气体导管27；以及通过三通31的支管30将主气体导管14与第二输出端连接的最大载荷模式气体导管29。
可控分配器组件21还包括安装在气体导管27内的过渡模式的中等载荷的阀32和安装在最大载荷气体导管29内的最大载荷阀33以及分别与阀32,33可控输入端连接的微型开关34,35，它们与内燃机转数控制板电连接(图上未示出)，而转数控制板与节流阀36和安装在气体导管26内的气动电力组件37连接。
按照本发明，燃料供应系统应制成为与传统的使用汽油空气混合物为工作燃料的供应系统的内燃机相比较。气化器主燃料喷嘴的横截面面积减少至1/2.5～1/3.5，而主空气喷嘴的横截面面积减少至1/4.0～1/6.0。
图2示出过滤器15的剖面图，它由壳体38，盖子39，密封圈40，支撑衬筒41和过滤元件42组成。
在气体燃料供给管路中装入多级过滤器可以实现由气体清除杂质的粗清理和细清理，从而保证在100％地利用气体燃料的情况下减压器正常工作。各种杂质在过滤器上堆积为干粉状(蒸发前)，可以防止系统中污物的聚集，这种污物是能在气体燃料的高温下形成的粘性的树脂组分。
过滤器的清理和工作能力的恢复在打开充入装置闭锁元件(气瓶断开)时自动进行，这时堆积的粉状污物被压力冲出，过滤器受反向压力而清理。
图3示出加热器16的剖面图，该加热器16具有壳体43、盖子44和45、输入和输出支管46和47，以保证内燃机冷却系统的液体通过它而循环。主气体导管14穿过加热器的壳体43。加热器的燃料加热表面积为(7.0±1.0)·10-3m2。
加热器内气体燃料液相的加热表面面积的选择应考虑获得气体燃料的气相具有可保证可燃混合物的最佳成分的参数。
加热器的结构力求比这种类型的已知加热器更简单，其制造工艺也很简单。
图4示出气动电力组件的剖面图，它包括金属壳体48，介电壳体49，固定接点50,51，输入套管52，带计量孔53′的输出套管53，金属盖子54，活动接点55，弹簧56，气体燃料空腔57。
图4所示气动电力组件用于断开或接通气化器电磁阀，以保证空转模式时通过孔11向空转系统可燃混合物通道22供给液体燃料。对固定接点51通电压。在空腔57内存在压力0.1～0.2MPa的气体燃料时活动接点55被压开，接点50和51之间的电路断开，不对气化器电磁阀供电压，它中断向空转系统供给液体燃料。当没有液体燃料时气体燃料通过带计量孔53′的套管53进入空转通道22，以保证在空转模式时内燃机稳定地工作。当空腔57内没有气体燃料时在弹簧56的压力下活动接点55压向金属盖子54，接点50和51之间的电路闭合。对气化器电磁阀供电压，使之打开，以保证通过打开的计量孔11向空转通道22供给液体燃料，这样就保证了在空转模式下内燃机用汽油正常工作。
内燃机燃料供应系统的工作方式如下。
内燃机的起动和预热当打开气瓶12的闭锁阀时，气体燃料的液相在1.2～1.6MPa压力下沿主气体导管14通过多级过滤器15和加热器16，在这里预热实际到达内燃机冷却液体的温度，并送至气体减压器18，借助减压器调节起动工作压力等于0.02～0.1Mpa。
接通点火，(板控制的)节流阀36微微打开，接通起动器，起动内燃机10。当内燃机10起动时，振荡器(图中未示出)发出电压通至振荡器继电器23的接点和控制继电器24。这时接通截流阀19。当打开截流阀19时，气体同时沿通道26通过气动电力组件37的计量孔53′进入通道22，并由此进入吸入集气管9，而且沿气体导管27通过喷嘴28进入内燃机10的吸入集气管9。
当节流阀36打开时，微型开关34协同动作，打开过渡模式和中等载荷的阀32，燃料沿气体导管27通过三通31的喷嘴28进入吸入集气管9的操纵节流的空间。
即使在零下温度下，燃料供应系统也可以在打开空气阀58的条件下预热内燃机。
在加热至工作温度的内燃机10内，冷却系统的被加热的冷却液体沿导管17通过图3的支管46,47进入加热器16，将气体燃料的液相转变至新的粘滞状态。用减压器18调节工作压力等于0.08～0.2Mpa。
加载下的工作在打开节流阀36的条件下增加内燃机10的转速，吸入集气管9的控制节流空间内燃料的稀释度增大，来自雾化器6的富有汽油-空气的混合物进入控制节流空间，其数量比传统的气化器内燃机减少了数倍，这是由于两个室内主空气喷嘴的横截面面积减少了3～5倍，主燃料喷嘴的横截面面积减少了1.5～2.5倍。
同时，在加热器16中被加热至预定粘滞状态的气体燃料的液相在压力0.08～0.2MPa下沿辅助气体导管26,27进入吸入集气管的控制节流空间，在此与汽油-空气混合物混合，并形成最佳的双燃料可燃混合物，从而保证了内燃机在所有过渡模式下无故障地工作。
当进一步打开节流阀时(超过30°)微型开关35协同动作，打开最大载荷阀33，气体燃料在压力0.08～0.2MPa下通过三通31进入控制节流空间，补充地富化可燃的混合物。
当打开节流阀超过48°时，气化器4的二级室(图中未示出)进入工作，这就保证了内燃机在最大载荷下工作。
在没有气体燃料的情况下内燃机在空气闸门58已被关闭条件下用液体燃料工作。
内燃机在空转模式下的工作内燃机在空转模式下工作时节流阀36完全关闭。气体沿辅助气体导管26通过气动电力组件37前进。随后气体沿空转模式时可燃混合物供给通道22与空气混合，进入吸入集气管9的控制节流空间，保证内燃机稳定地工作。这时排气中的毒性大大降低。
在没有气体时接点50,51闭合(图4)，对电磁阀供电压，使之打开，液体燃料通过孔11，这样保证内燃机使用汽油在空转模式下工作。
提出的内燃机燃料供应系统具有下列主要优点-降低液体燃料消耗至50％；
-降低排气的毒性至1/8～1/10(与用汽油空气混合物工作的内燃机比较)；-在使用低辛烷值液体燃料时获得高辛烷值的可燃混合物。
此外，使用该系统可以提高内燃机的工作寿命和增加润滑油的使用期限。
按照本发明的燃料供应系统已在BA32106型汽车上试验，一次加燃料(39升A76和40汽油和40升丙烷-丁烷)的行驶里程在城市环路时约为800～850公里，在公路上约为950～1000公里，带载荷250公斤(驾驶员和2名乘客)原地起动至时速100公里所需时间为14～15秒。
按照本发明，在燃料供应系统中使用高辛烷值可燃混合物还可以提高货车内燃机的压缩比(由7提高至9)。这一因素大大改善了生态环境，保证防止城市和其他居民点的空气污染。
按照本发明的内燃机燃料供应系统可以用于任何内燃机，特别是气化器的内燃机。
权利要求
1．一种内燃机的燃料供应系统，它具有带主燃料喷嘴和主空气喷嘴的液体燃料供给管路，以及带气瓶(12)的气体燃料供给管路，其特征在于气瓶(12)配备有气体燃料液相选择装置，同时气体燃料供给管路具有在气瓶之后沿燃料行程依次安装的过滤器(15)，加热器(16)，可调气体减压器(18)，带控制电路的截流阀(19)和与内燃机(10)的吸入集气管(9)连接的可控分配器组件(21)。
2．按照权利要求1所述的内燃机燃料供应系统，其特征在于可控分配器组件(21)以其一个输出端与空转模式时可燃混合物供给通道(22)连接，并包含用输出端通过带喷嘴(28)的三通(31)与内燃机(10)的吸入集气管(9)连接的过渡模式和中等载荷的阀(32)，以及用输出端通过三通(31)的另一支管与内燃机(10)的吸入集气管(9)连接的最大载荷阀(33)。
3．按照权利要求1或2所述的系统，其特征在于气瓶(12)配备有充入装置(13)，该装置具有两个位于圆筒表面的上部和下部附近的气相和液相闭锁阀。
4．按照权利要求1,2,3所述的系统，其特征在于减压器(18)制成单级的和膜片式的减压器。
5．按照权利要求4所述的系统，其特征在于减压器(18)制成膜片式，而膜片由厚度2～5mm的耐滑油和汽油的橡胶制成。
6．按照前列各项权利要求之一所述的系统，其特征在于加热器中气体燃料的液相加热表面的面积为(7.0±1.0)·10-3m2。
7．按照前列各项权利要求之一所述的系统，其特征在于过滤器(15)制成多级的过滤器。
全文摘要
提出的装置—内燃机燃料供应系统涉及动力机械制造领域,它用于增加可燃混合物中气体燃料的比例。该装置具有液体燃料供给管路和气体燃料供给管路,后者包含带充入装置的气瓶(12)、多级过滤器(15)、加热器(16)、单级减压器(18)、带控制电路(20)的截流阀(19)及与内燃机(10)的吸入集气管(9)连接的分配器组件(21)。本燃料供应系统可以用于任何内燃机。
文档编号F02M13/08GK1224483SQ96180387
公开日1999年7月28日 申请日期1996年7月22日 优先权日1996年7月22日
发明者亚历山大·V·丘马科夫 申请人:亚历山大·V·丘马科夫