Способ работы бензинового двигателя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. СПОСОБ РАБОТЫ БЕНЗИНОВОГО ДВИГАТЕЛЯ, заключающийся в приготовлении из топлива .и возцуха богатой и беаной смесей, разцелыюго ежигения их в процессе рабочих циклов в цилинорах двигателя с последующим обье аинением .продуктов сгорания в обшей выпускной системе, отличающий с я тем, что, с целью снижения токсичности отработавших газов, рабочие циклы с богатой и бецной смесями в каждом цилиндре двигателя чередуют между собой. 2. Способ по п. 1,отлича ющ я ft с я тем, что сжигают богатую смесь со значением ,85-O,95, а бедную - со значением cL 1,2-1,4. СО ОР ел ю ел со / /; Й/г./

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

gag F 02 В 75/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ д б

1 11

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3394175/25-06

{22) 02.02.82 (46) 15.08.83. Бюл. % 30 (72) Н. Н. Худолий и Д. П. Яворовский (71 3 Киевский автомобильно-цорожный институт им. 60 летия Великой Октябрьской социалистической революции (53) 621,434,03(088.8) (56) 1. Патент Японии Ию 52WO321, кл. 51 Е О, опублик, 1977, (54)(57) 1. СПОСОБ РАБОТЫ БЕНЗИНОВОГО ДВИГАТЕЛЯ, заключаюшийся в приготовлении из топлива .и воздуха бо

„„SU„„1035259 А гатой и бедной смесей, раздельного сжигания их в процессе рабочих циклов в цилиндрах двигателя с послецуюшим обьецинением .продуктов сгорания s обшей выпускной системе, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью снижения токсичности отработавших газов, рабочие цик» лы с богатой и бедной смесями в каждом цилинцре двигателя чередуют между собой.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юш и и с. я тем, что сжигают богатую смесь со значением oLW,85-0,95, а бедную со значением d. *1,2-1,4.

1035259

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к ДВС с искровым зажиганием.

Известен способ работы бензинового двигателя, заключающийся в приготовле- 5 нии из топлива и возцуха богатой и бедной смесей, раздельного сжигания их в процессе рабочих циклов в цилинцрах двигателя с последующим объединением продуктов сгорания в обшей выпускной cuo Ме Г1)

Нецостатком указанного способа является неполное использование возможностей цля снижения токсичности отработавших газов при раэцельном сжигании 15 богатой и бедной тепловозцушных смесей в цилиндрах двигателя, Цель изобретения - снижения токсичности отработавших газов двига геля.

Указанная цель достигается тем, 20 что рабочие циклы с богатой и бедной смесями в каждом цилиндре цвигателя чередуют между собой.

При этом, с целью улучшения процесса воспламенения, первоначально сжигают богатую смесь со эначени-, ем с" =0,85-0,95, а затем бедную«со: значением с =1,2-1,4, На фиг. 1 приведен оцин из возмож ных вариантов плунжерной пары топливно-30 го насоса, обеспечивающий данный спо соб работы двигателя; на фиг. 2 - блок:

1 схема системы управления электромаг» нитными форсунками.

Плунжерная лара топливного насоса, обеспечивающая непосредственный, циклический впрыск топлива в цилинцр двигателя, содержит плунжер 1 и втулку плунжера 2, размещенные в корпусе насоса 3, в котором размещены полость 4 4О низкого цавления топлива и соединитель» ный канал 5, обьединяюший отсечные каналы 6 и 7 (соответственно для цикла с богатой и бедной смесью) через эолот; ник 8. Во втулке 2 плунжера выполнен 45 питающий канал 9. На плунжере 1 выполнены отсечные кромки 10 и 11. Угол наклона кромки 4.0 больше, чем кромKH ll, °

Работа двигателя по предлагаемому способу осуществляется следующим об» разом

Величины цикловой подачи топлива определяются, как в обычном насосе, активным xoqoM плунжера 1, а ее изменение обеспечивается поворотом плунжера 1 вокруг своей оси. Однако в эави симости от положения золотника 8 цоэирование осуществляется верхней кромкой 10 (положение 1) или нижней «11 (положение П).

При положении 1 нагнетание топлива начинается после того, как плунжер 1 перекроет каналы 9 и 6 и закончится, когда отсечная кромка 10 откроет ка-. нал 6. При положении Л нагнетание топ» лива начинается, как и в прецьщушем случае, а закончится, когца нижняя кромка 11 откроет канал 7. Поскольку угол наклона кромки 10 больше, слецовательно, она обеспечивает больший актив ный ход плунжера и цикловую поцачу топлива по сравнению с цозированием кромкой 11, имеющей меньший наклон.

Необходимый поряцок черецования больших и малых цикловых подач обеспечивается вращением золотника 8 вокруг своей оси с частотой в четыре раза меньшей частоты вращения коленчатого вала к } и в два раза меньшей частоты вращения коленчатого вала насоса (при оцновыступном кулачке).

Такое соотношение частот вращения обеспечивает следующее черецование: цикл с богатой смесью, цикл с бецной смесью и т.ц.

Вращение золотника обеспечивается кинематической связью его с валом топливного насоса, например, при помощи шестеренчатой перецачи.

Соотношение величин цикловых подач устанавливается путем изготовления на плунжере кромок с необходимым соотношением углов наклона и может изменяться по углу поворота плунжера, например,. путем изготовления нижней кромки, закон изменения угла наклона которой от» личается от линейного.

Осуществление рабочего цикла с богатой смесью при работе цвигателя по прецлагаемому способу при о(.=0,85-О,95 характеризуется низким уровнем образования окислов азота и значительнымнродуктов неполного сгорания, которые, попадая с остаточными газами в свежий заряд следующего цикла, обеспечивают повышение устойчивости процессов вос» пламенения и сгорания в нем, что позволяет обеднить смесь в этом цикле цо значений о 1,2-1,4 при устойчивых процессах воспламенения и сгорания. Осуществление цикла с бедной смесью при указанных значениях характеризуется низким уровнем образования токсических веществ и наличием свободного кислороqa, который используется для дожигания

50

3 10352 процуктов неполного сгорания цикла с богатой смесью.

Переход к обычному способу работы в период пуска или цля получения макси.мальной мошности цвигателя осуществляется, например, перемещением золотника 8 в осевом направлении цо положения, в котором сечение золотника не имеет выборки и полностью перекрывает канал 5, независимо от вращения золотника. В этом случае цоэирование осуществляется только кромкой 10. Воспламенение и сжигание смеси в богатом и бедном циклах, как и при обычном способе работы, обеспечивается искровой системой зажигания.

Второй возможный вариант обеспечения данного способа, работы цвигателя осушесгвляется, например, при впрыске топлива во впускной трубопровоц электро-2О магнитными форсунками 12. Блок-схема управления ими содержит цатчик запускающих импульсов 13, обеспечивающий синхронизацию управляющих импульсов с частотой вращения цвигателя, основное хрони руюшее устройство 14, формирующее управляющие импульсы постоянной цлительности, независимо от длительности ,запускающих импульсов, блоки коррек.ции цлительности импульсов 15, изменя- ЗО

1юшие процолжительность импульсов (и со ответственно цикловую подачу топлива) в зависимости от температуры воздуха охлажцаюшей жицкости, режима рабо гы цвигателя и цр., усилитель 16, переключатель каналов 17, обеспечивающий уп35 равление форсунками 12 в соответствие с порядком работы цвигателя. Датчик импульсов 13 состоит, например, из лампочки Л, фотоциоца ФД и циска 18, 1 4О имеющего количество отверстий по числу цилинцров и вращающегося с часготой в два раза меньшей частоты вращения коленвала. Блок-схема также соцержит датчик 19, аналогичный датчику 13, и переключатель 20.

Приготовление богатой и бецной смеси в последующих циклах обеспечивается слецуюшим образом.

Хронируюший блок 14, выполненный по схеме ждущего мультивибратора выра тывает импульсы, длительность коба торых обеспечивает приготовление богатой смеси (с =0,85-0,95), При подаче импульса цатчиком переключатель 20, выполненный по схеме трит59 4 гера, изменяет в хронируюшем устройстве характеристику элемента, опрецеляюнюго периоц импульса, например емкость конценсатора или его заряц в РС-мультивибратора или инцуктивность трансформатора a LC-мультивибратора так, чтобы цлительность импульса сократилась цо величины, обеспечивающей приготовление бедной смеси (о(=1,25-1,4}.

После формирования импульса меньшей процолжи тельности хронируюшее устройство 14 возвращается к исходному состоянию, т.е., длительность слецуюшего импульса соответствует приготовлению богатой смеси, Необходимое черецование циклов с богатой и бецной смесями обеспечивается вращением циска цатчика 19, имеющего вдвое меньше отверстий чем циск датчика 13 и вдвое меньше частоту врашения. Соотношения между длительностью импульсов цля циклов с богатой смесью и бецной устанавливается экспериментально для каждого режима работы и типа цвигателя на основании указанных прецелов о(,. Это связано с тем, что часть топлива после впрыска осаждается в виде пленки на клапане и впускном трубо проводе, в результате чего она попацает в цилинцр только в слецуюший цикл, после испарения. Возможен, например, вариант, при котором цлительность первого г импульса соответствует поцаче топлива на цва цикла, а длительность второго, в результате возцействия датчика 19 и переключателя 17, уменьшена цо нуля.

В первом цикле в цилинцр попацает большая часть впрыснутого топлива, обеспечивая тем самым образование богатой смеси, а во втором, после испарения из пленки, - меньшая, обеспечивая образование бедной смеси.

Использование цанного способа работы цвигателя позволяет расширить предел обеднения смеси цо о не менее 1,4 при устойчивых процессах воспламенения и сгорания в результате осуществления в цилиндре перец циклом с бецной смесью цикла с богатой смесью, снизить выброс окислов азота с ОГ, при оцинаковых срецнкх значениях с цля двигателя,. по сравнению с обычным способом работы в результате низкого уровня образования окислов азота как в цикле с богатой так и с бецной смесями. Кроме того, обеспечить состав, благоприятный цля работы термического реактора, так как продукты сгорания цккла с бедной смесью име1035259 . . Ф сью, тем самым обеспечить неэначитель ный выброс углероца и угдевоцоро .дов .. с ОГ. ют в своем составе достаточное. количество кислорода для окисления процуктов неполного сгорания цикла с богатой сме

«фф4

Закаэ 5786/32 Тираж 550 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по целам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., a; 4/5

Филиал ППП "Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Л. Павлович

Рецактор М. Товтии Техред М.Надь Корректор М. немчик