Карбюратор для двигателя внутреннего сгорания

Карбюратор для двигателя внутреннего сгорания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение позволяет снизить расход топлива и токсичность отработавших газов. Для этого установлены шагоньп) электродвигатель (ШЭД), золотник с приводом от ШЭД, управляюпшй блок (УБ) и датчик режимпы.х параметров ШЭД. ШЭД 23 подключен к вы.ходу 32 УБ 33, а к входу УБ подключены датчики режимных параметров . Система холостого хода снабжена приводом , выполненным в виде электромагнита 37, и дозирующим органом для регулирования состава топливо-воздушной смеси в эмульсионном канале. Электромагнит подключен к выходу 32 УБ 33. Благодаря регулированию состава топливо-воздушной смеси в эмульсионном канале с помощью дозируюп1его устройства обеспечивается оптимальное соотношение топлива и воздуха как на режиме са.мостоятельного холостого хода, так и на переходе с принудительного на самостоятельный холостой ход с учетом состояния двигателя и окружающих условий. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. (Л 3 Ю 5 Е 3 1 35 35 37 оо оо hO СХ) 7« 22 23

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 Е 02 М 3 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

8 1 2827 11Б, 12

9 !О

Clue 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4048718/25-06 (22) 04.04.86 (46 ) 23.09.87. Б юл ..% 35 (71) Центральный научно-исследовательский автомобильный и антомоторный институт (72) А. В. Дмитриевский, П. Г. Теремякин и А. С. Тюфяков (53) 621.434.033 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1183705, кл. F 002 2М 3100, 1985. (54) КАРБЮРАТОР ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ

ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Изобретение позноляет снизить расхо.i топлива и токсичность отработавших газов.

Для этого установлены шагоный электродвигатель (ШЭД), золотник с приводом от

ШЭД, управляющий блок (УБ) и датчик

„„SU„„1339287 А1 режимных параметров ШЭД. ШЭД 23 подключен к выходу 32 УБ 33, а к входу УБ подключены датчики режимных параметров. Система холостого хода снабжена приводом, выполненным в виде электромагнита 37, и дозирующим органом для регулирования состава топливо-воздушной смеси н эмульсионном канале. Электромагнит подключен к выходу 32 УБ 33. Благодаря регулированию состава топливо-воздушной смеси в эмульсионном канале с помощью дозирующего устройства обеспечивается оптимальное соотношение топлива и воздуха как на режиме самостоятельного холостого хода, так и на переходе с принудительного на самостоятельный холостой ход с учетом состояния двигателя и окружающих хс.l(>BHH. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1339287

Изобретение относится к машиностроению, в частности к карбюраторам для двигателей внутреннего сгорания.

Целью изобретения является снижение расхода топлива и токсичности отработанших газов пмтем повышения точности дозирования топлива.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема карбюратора для двигателя внутреннего сгорания; на фиг. 2 — блок-схема управляющего блока; на фиг. 3 — блок-схема программы управления запорным элементом и дозируюшим органом.

Карбюратор содержит камеру 1. по>сключенную к додроссельному пространству 2 при помощи обводного канала 3 и к»му IBcHO«ному каналу 4 при помощи отверстий 5, выполненных Во вставке 6, рызмеш HHoH в корHóñå 7 карбн>ратора, и соединеннуloс:задроссельным пространством 8 впускногo тракта при щ>мощи отверстия 9, расположенный в корпусе 7 регулирующий opl ан, имеющий запорный элемент 10 для перекрытия отверстия 9 и приводной шток 11, связанный с последним пневматический привод, образованный корпусным элементом 12, диафрагмой 13 и крышкой 14.

Пневматический привод имеет рабочую кымеру 15, образованную диафрагмой 13 и и крышкой 14. Диафрагма 13 жестко связана с приводным штоком 11 при помощи шайбы 16. Напротив диафрагмы 13 сo стороны камеры 15 в крышке 14 соосш> приводному IIITof(i 11 установлен золотник, выли>лненный в виде втулки 17, в стенке которой выполнен продольный канал 18, сообщаемый через первое отверстие 19 с рабочей камерой 15, d второе радиальное отверстие

20 расположено на боковой поверхгц)сти втулки 17. Втулка 17 соединена при помощи резьбового If;Ifo>IE IIIHI d 21 с валом 22 шагового электродвигателя 23 и ил<с T ны внешНей IIOI3E pXHOE1 И lip(>3()Ëьffhlfi IIBз, а в KphlHIке 14 выполнен выстуH, в(одящпй в указанный паз, благодаря чему втулка 17 удерживается оТ провс>рычивания B крышке 14 и обеспечивается ее поступательное движсние и взаимодействие с шайбой 16 диафрагмы

13 при ш>вороте резьбового ныконечникы 21.

Рабочая качера 15 пневматического привода при пом<нци канала 24, в котором установлен жиклер 25, сообщена с зыдроссельным пр(ктранством 8. Система включает в себя кынал 26 с жиклероч 27, сообщаемый через отверстие 28 и канал 3 (задроссельным пр<ктрынством 2. Kаныл 26 сообщен тык ке с ()TIIE рстиеч 29 и через каныл 30 с

oTBE pñTèå÷ 31, выполпенпычи в крышке 14 (напротив бс>копий Il()B(. рхностп втулки 17.

Расстояние междл отверстиями 2!) и 31 и их рысположеflflt отн<кительн<> с>тверстия

20 определи T(. я из условия разобщения кымеры 15 E камерс>й 26 прп перемещении втулки 17 в дпыпызс>пе, соответствук>сцем работе

55 двигателя от минимально возможных оборотов холостого хода обкатанного прогретого двигателя до максимального проходного сечения, образуемого запорным элементом

10 и o1верстием 9.

Сечение жиклера 27 выбирается исходя из необходимой скорости заполнения рабочей камеры 15 воздухом из додроссельного пространства при совмещении отверстия 20 с отверстиями 29 или 31 при перемещении втулки 17. Скорость заполнения рабочей камеры 15 определяет необходимую скорость закрытия запорного элемента 10. Сечение жиклера 25 выбирается из условия скорейшего отвода штока 11 вправо до упора через шайбу 16 Во втулку 17 при разобщении канала 18 с каналом 30. Наиболее рациональное соотношение сопротивлений канала

24 с жиклером 25 и каналов 18. 30 и 26 с жиклероч 27 составляет 2:5.

Ш(>п>выи электродвигатель 23 подключен к выходу 32 управляк>щего электронного блока 33. Кырбк>ратор снабжен установленными в топливном канале 34 жиклером 35 и запорной иглой 36 для регулирования состава топливовоздуш ной смеси в эмуль«ионноч канале 4, управляемой электромагниточ 37, подключенным к дополнительному выходу 38 управляющего электронного блока 33. К входам 39 управляющего блока

33 подключены датчики режимных параметров !(I)H(dTEля: частоты вращения коленчат<>п> валы и, положения дроссельной заслонки ка рбк>ратора Д, тем пературы охлаждающей жидкости двисателя 1 „, температуры воздуха на впуске в двигатель ) .

Управ.1яюсций блок 33 (фиг. 2) состоит из измерительного блока, блока сравнения, блока коррекции, блока памяти, сенератора импульсов, логического блока и усилителя, к которому подключены шаговый электродвигытель 23 и электромагнит 37.

Карбюратор работает следукнцим образом.

Информация с датчиков режимных парам етров дви гателя о частоте вращения коленчатого нала и, положении дроссельной заслонки карбюратора )7p, температуре охлаждаюгцей жидкости двигателя 1;и,, температуре воздухы на впуске в двигатель t поступает в измерительный блок. На выходе измерительноп) блока выдаются сигналы, соответствук>щие средней частоте врагцения коленчатоп> нала п, амплитуде колебаний мг)совенных значений угловой скорости А (и) „oIносительно ее средней величины, положению дроссельной заслонки карбюратора В, температуре охлаждающей жидкости двигателя Тл, температуре воздуха

fly )3пуске 1;. Си(на.1bl и„„, и А (п)„„,,IdK)T на вход блока срывнен13я. Туда же поступык>т сформированные в блоке памяти сигналы, Eоогветствующие требуемому средHEily 3>Id ц нию частоты нрасцения и, 3 и

1339287

55 допустимой ам ил итуде колебаний м гновенных значений угловой скорости коленчатого нала А (п относительно ее средней величины, откорректированные соответственно до значений и и А (EI) a в блоке коррекции в зависимости от величины сигналов Тл и Т, .

В блок коррекции поступают также сигналы из блока памяти о частоте вращения коленчатого вала и,, ссютветствующей моменту включения подачи топливовоздушной смеси при переходе с принудительного на самостоятельный холостой ход, и частоте вращения коленчатого вала и,, соответствующей моменту отключения подачи топливовоздушной смеси при переходе на режим принудительного холостого хода. Откорректированные с учетом сигналов T„и

Т сигналы и, и п обозначены соответственно и, и и, . Информация, полученная в блоке сравнения о разнице между п„и п а также между А (п)„и А (п) „, поступает в логический блок, с выхода которого с учетом сигналов о положении дроссельной заслонки В„„р и сигналов и, и п, T+EE и

Т, в соответствии с алгоритмом управления поступают сформированные генератором и усиленные управляющие импульсы на шаговый электродвигатель 27 и электромагнит 33.

Алгоритм управления временем-сечения дозирую!цего органа (t) и сечением запорного эчемента (F) на режиме холостого хода представлен на фиг. 3. (.ил<вол « » Означает плавное изменение Времени-сечения дозирую<цего органа или плавное изменение проходного сечения запорного элемента. регулируемого шаговым электродвигателем, в сторону максимального (t, F« ) или минимального значеHHH ((м»н 1ì><>< ) (. IE»E Eio.!

« = » означает скачкообразное изменение времени-сечения t или же быстрое изменение проходного сечения Г запорногО элемента дО соответствующих минимальны или максимальных величин. (иывол «ooRB(» Означает сохранение регулируемой величины на прежнем уровне.

На режиме самостоятелын)го холостого хода, характеризук>!цемся закрытыы положением дроссельной заслонки карбюратора и частотой вращения кол(нчатого вала ниже и,, радиальное отверстие 20 находится между Отверстиями 29 и 3! . Рабочая камера

15 пневматическоп> привода сообщена НОсредством KBEEBë;E 24 с задроссе.!1,EEE I%I просгранствоы 8, Вслед TBHp чего шток !1 с диафрагмой 13 через !Найбу 16 упирается во втулку 17. Положение запорного элемента в этом случае регулируется шаговым электродвигателемм в с<к>тветст Вии с заданным алгоритмоы управления.

ОД)1()ВpBл1<. НIIО В >> II(>аEI. IНК)II(BЫ ОлОK(> 33 на (>сновании изыеренны. )начений входны.( параметров и В с(>отвеI(I BE!II с ал(оритыом формируются импульсы, поступающие на электром агнит 37, обеспечивающие врем ясечения дозирующего органа в допустимом диапазоне t) — 1 зависящем От сигнаlOB Т и Т» .

При переходе на нагру3oчный режим, характеризующийся открытой дроссельной заслонкой, втулка 17 перемещается Вправо. обеспечивая максимальное проходное сечение запорного элемента, не допуская, однако совмещения отверстия 20 с отверстием 31.

На нагрмзочном режиме вал шагового электродвигателя неподвижен, а время-сечения дозирующего opl.aна соответствует среднему значению из диапазона (t „ --t ).

При переходе на режим принудительного холостого хода, характеризующийся закрытой дроссельной заслонкой и частотой вращения выше и,, на шаговый двигатель подаются импульсы, соответствующие перемещеник> втулки 17 вправо, до момента сообщения отверстий, 31 и 20. При этом происходит сообщение рабочей камеры 15 через каналы 26 с,loäðoññåëüíE Eì пространством.

Поскольку проходное сечение жиклера 27 больше сечения жиклера 25, то в рабочей камере 15 возникает давление, близкое к атмосферному. В результате, под действием разрежения у выходного Отверстия 9, напорный элемент 10 перекроет отверстие 9, отключая подачу смеси в задроссельное пространство 8 и, следователыш, в цилиндры двигателя. На режиме принудительноп> холостого хОда вал 11!BI oBoE o электро lBIE E Hтели неподвижен.

При достижении частоты вра!цения коленчатого íà)а значения и, на шаговый электродвигатель подаются ил<плльсы, с<м>тветствуK)IEEHE . Неремещеник> втулки 17 Влево, и H момент перекрьпия Отверстия 20 канала !

8 произойд«т p;E:к)бп(ение рабочей камеры

1;) с до ч()О cp.1E>II ыы 11 pooтра нст Воы. 110(. E(0.1E>hó р !0<>чая камера 1 110средсTBoм кd l;IëB

24 соединена с задроссельным пространoтв(>ы 8, произойдет oTB(),l штока !! Вправо дО упора шайбы It> во BT>,лку 17. Обеспечивая л(го элемента.

Такиы образом, при переходе с принудительно!о холосTolo хо,ш HEI режим самостоятельногО холостого ход E Отрыв запорH<)I o элемента 10 0Т oTB(>рстня 9 и перемещение штока 11 дО I!oui) !ерсз п(айбу !6

Во втулку !7 происходит Hll м;>ксиыальнуK) величину под действием разрежения, передаваемого из задроссельного пространства.

Дальнейшее регулирование положения IIIToка 11 через шайбу lti и Втллку 7 Обеспе !иВ1>1 э,! K! Po:IÂIEI EIT(».1(ы .

Ь.l!1 го.ill pH II pil м еп(н И К) Ы (л!6pil H EI0 I О Ы(. >: !I!È.1Ы 11 С ЗО. !ОТII И КОHI>E Ы >> П PEE H.!(111!Ем IIОСТ) —

1339287 пательное перемещение втулки 17, а значит и угловое перемещение вала 22 шагового электродвигателя 23, связанного с ней винтовой парой, на холостом ходу, меньше полного хода штока 1 на 10 — -40% в зависи5 мости от проходного сечения отверстия 9.

Кроме того, отрыв и перемещение штока 11 в период перехода с режима принудительного холостого хода на самостоятельный холостой ход, а также отключение подачи смеси при переходе на режим принудительного холостого хода достигается за счет мембранного механизма при минимальных перемещениях вала шагового электродвигателя.

3а счет этого достигают повышение точности регулирования, быстродействия и надежности системы при одновременном снижении требований к мощности, габаритам и количеству энергии, потребляемой шаговым электродви гателем. 20

Благодаря регулированию состава топливовоздушной смеси в эмульсионном канале 4 с помощью дозирующего органа обес" печивается оптимальное соотношение топ 1HB3 и воздуха как Н3 режиме cBMocToHTE tüного .«олостого хода, так и на переходе с принудительного на самостоятельный .«олостой ход с учетом состояния двигателя и окружак>щи«условий.

Формула изобретения

1. Карбюратор для двигателя внутреннего сгорания, содержащий систему холостого хода с эмульсионным каналом, камеру, подключен ную к додроссельному пространству и соединенную с задроссельным пространством при помощи выходного отверстия, регулирующий орган с запорным элементом для перекрытия выходного отверстия и приводным штоком, снабженным пневматическим приводом от диафрагмы рабочей камеры, отличающийся тем, что, с целью снижения расхода топлива и токсичности отработавших газов путем повышения точности дозирования топлива, карбюратор снабжен шаговым электродвигателем, золотником с приводом от шагового электродвигателя, управляющим блоком и датчиком режимных параметров двигателя, причем шаговый электродвигатель подключеH к выходу управляющего блока, а к входу последнего подключены датчики режимных параметров.

2. Карбюратор по п. 1, отличающийся тем, что система холостого хода снабжена при водем, выполненным в виде электром агнита, и дозирующим органом для регулирования состава топливовоздушной смеси в эмульсионном канале, причем электромагнит подключен к дополнительному выходу

«правляющего блока.

1339287 (.оставитель Н. Ерохов

Редактор Л Шандор Техред И. Верее Корректор Л. Зимокосов

Заказ 4199,25 Тираж 503 Подписное

ВНИИПИ Гocóä»ðñòâñ нного комитета (.(.(.Р по делам изобретений и открытий

I! 303», Москва, Ж 35, Раунгская на6, д 4 5

Производственно-полиграфическое преднрия ие, t Ужгород, х.л. Проектная, 4