Система управления двигателя внутреннего сгорания

Система управления двигателя внутреннего сгорания

Реферат

Изобретение относится к машиностроению, конкретно - к двигателестроению, к конструированию и производству систем воздухо- топливопитания и зажигания, нейтрализации и выпуска отработавших газов транспортных двигателей, преимущественно автомобильных.

Аналогом изобретения является, например, газовоздушный тракт двигателя внутреннего сгорания по патенту РФ № 2273751, МПК F02D 33/02, опубл. 10.04.2006. Недостатком данного тракта является способ регулирования угла опережения зажигания, которое производится в среднем для всего двигателя с помощью датчика детонации.

Изобретение направлено на снижение неравномерности нагрузки для разных цилиндров многоцилиндровых двигателей с искровым зажиганием и увеличение их ресурса.

Изобретение позволит снизить неравномерность нагрузки для разных цилиндров многоцилиндрового поршневого двигателя внутреннего сгорания с принудительным воспламенением и распределенным впрыскиванием топлива во впускной трубопровод каждого цилиндра.

Согласно изобретению система управления двигателем внутреннего сгорания содержит впускную систему, выпускную систему и систему зажигания. Впускная система состоит из воздушного фильтра, дроссельного патрубка с поворотной заслонкой регулирования общего количества воздуха, измерителя расхода воздуха, индивидуальных впускных трубопроводов, объединенных общим ресивером, дополнительных дроссельных заслонок, установленных во впускных трубопроводах, впускных каналов в головке цилиндров и впускных клапанов. Выпускная система включает в себя выпускные клапаны, индивидуальные трубопроводы, ресивер, нейтрализатор и глушитель шума. Система зажигания, включающая в себя электронный блок управления (контроллер), датчик детонации и свечи зажигания, обеспечивает регулировку угла опережения зажигания индивидуально для каждого цилиндра.

Функционирование системы управления поясняется чертежом. Атмосферный воздух очищается в воздушном фильтре 1, через измеритель расхода воздуха 2 поступает в дроссельный патрубок 3, в котором расположена дроссельная заслонка 4, изменяющая общее количество воздуха, поступающего в двигатель (то есть регулирующая нагрузку на двигатель). Далее воздух поступает в ресивер 5 и индивидуальные впускные трубопроводы 6, оснащенные дополнительными дроссельными заслонками 7, установленными перед форсунками впрыскивания топлива 19, при этом коррекция подачи воздуха в цилиндры производится индивидуально с помощью дополнительных дроссельных заслонок 7. Ресивер 5 и трубопроводы 6 образуют систему резонансного наддува, обеспечивающую повышение давления и массы поступающего в цилиндры воздуха. Топливовоздушная смесь по каналам с клапанами 8 в головке 9 поступает в цилиндры 20 в последовательности, определяемой порядком их работы. После сжатия и сгорания отработавшие газы через выпускные клапаны 10 и индивидуальные выпускные трубопроводы 11 с датчиками свободного кислорода 12 (λ-зондами), установленными на каждом из последних, отводятся в ресивер 13, объем которого составляет не менее (1,5-2,0)Vh, где Vh - рабочий объем двигателя. Датчики свободного кислорода 12 контролируют состав топливовоздушной смеси в каждом из цилиндров. Двигатель оснащен датчиком детонации 21, контролирующим детонационное сгорание топлива. При отклонении состава смеси в каком-либо из цилиндров от оптимального вследствие отклонений в подаче топлива форсункой по информации датчиков 12 и команде контроллера 17 индивидуальный сервопривод 18 обеспечивает дополнительный поворот заслонки 7 на необходимую величину, при этом угол опережения зажигания регулируется индивидуально для каждого цилиндра с помощью датчикадетонации 21 и свечей зажигания 22 по команде контроллера 17, выравнивая нагрузочные режимы для разных цилиндров. Из ресивера 13, назначением которого является сглаживание пульсаций давления, вызванных поочередным осуществлением процессов выпуска в отдельных цилиндрах, отработавшие газы через нейтрализатор 14, глушитель шума выпуска 15 и отводящую трубу 16 выбрасываются в атмосферу.

Описанная система управления может функционировать в двигателе с турбонаддувом. Отличием будет являться то, что после воздушного фильтра 1 воздух сжимается в компрессоре, а отработавшие газы из ресивера 13 отводятся сначала в турбину турбокомпрессора, а далее - как описано выше.

Система управления двигателя внутреннего сгорания, содержащая впускную систему, включающую воздушный фильтр, дроссельный патрубок с поворотной заслонкой регулирования общего количества воздуха, измеритель расхода воздуха, индивидуальные впускные трубопроводы, объединенные общим ресивером, дополнительные дроссельные заслонки, установленные во впускных трубопроводах, впускные каналы в головке цилиндров и впускные клапаны, выпускную систему, включающую выпускные клапаны, индивидуальные трубопроводы, ресивер, нейтрализатор и глушитель шума, систему зажигания, включающую электронный блок управления (контроллер), датчик детонации и свечи зажигания, отличающаяся тем, что угол опережения зажигания регулируется индивидуально для каждого цилиндра.