Устройство для впрыска топлива в двигатель внутреннего сгорания

Устройство для впрыска топлива в двигатель внутреннего сгорания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

<тп 545269

Союз Советских

Социалистических

Ресвублик (61) Дополнительный к патенту 491239 (22) Заявлено 12.09.72 (21) 1827205/06 (23) Приоритет — (32) 17.09. 71 (31) Р2146506.5 (33) ФРГ

Опубликовано 30.01.77. Бюллетень № 4 (51) М. Кл. F 02D 3/00

F 02М 41/02

Г 02М 51/00

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 621 43.037.2 (088.8) Дата опубликования описания 14.04.77 (72) Авторы изобретения

Иностранец

Конрад Экерт (ФРГ) Иностранная фирма

Роберт Бош ГмбХ (ФРГ) (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВПРЫСКА ТОПЛИВА В ДВИГАТЕЛЬ

ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Изобретение относится к двигателестроению и, в частности, к устройствам для впрыска топлива.

По патенту № 491239 известно устройство для впрыска топлива в двигатель внутреннего сгорания с искровым зажиганием, содержащее размещенные во впускном трубопроводе дроссельную заслонку и заслонку регулятора, связанную с расположенным в корпусе запорным элементом дозирующего клапана, установленного в напорной магистрали между подкачивающим насосом и форсунками, и перепускной клапан. Дозирующий клапан со стороны, противолежащей соединению с заслонкой регулятора, снабжен поршнем, установленным в предусмотренной в корпусе рабочей камере, соединенной с напорной магистралью, которая после рабочей камеры подключена к сливной магистрали, в которой установлен перепускной клапан, выполненный с плоским запорным элементом, соединенным с мембраной, нагруженной пружиной.

Такое устройство обеспечивает изменение состава топливовоздушной смеси в зависимости от режимов работы двигателя. Однако в отработавших газах таких двигателей содержатся токсичные компоненты, например окись углерода, окись азота и неполностью сгоревшие углеводороды. Для снижения токсичности отработавших газов их пропускают через нейтрализаторы. Для полного обезвреживания отработавших газов требуется почти стсхиометрическая смесь топлива и воздуха, что не обеспечивается в известном устройстве.

5 Целью изобретения является обеспечение регулирования состава смеси и подача в двигатель топливовоздушной смеси, близкой к стехиометрической.

Это достигается тем, ITQ в предлагаемом

10 устройстве на корпусе перепускного клапана установлен электромагнит с якорем и обмоткой, подключенной к системе контроля отработавших газов, а мембрана запорного элемента перепускного клапана снабжена допол15 нительной пружиной, включенной параллельно основной пружине и снабженной подвижной опорной тарелкой, выполненной за одно целое с якорем электромагнита.

Кроме того, в корпусе электромагнита вы20 полнены два упора ограничения перемещения якоря под действием соответственно дополнительной пружины и обмотки.

На чертеже изображено предлагаемое устройство для впрыска топлива в двигатель

25 внутреннсго сгорания с искровым зажиганием.

В предлагаемом устройстве воздух поступает от воздухоочистптеля (на чертеже не изображен) в направлении, указанном стрел30 кой, во впускной трубопровод, образованный

545269 патрубком 1 с диффузором 2, соединительным шлангом 3 и патрубком 4.

В горловине диффузора 2 установлена заслонка регулятора, выполненная в виде пластины 5, размещенной поперек воздушного потока. Пластина 5 перемещается в диффузоре 2 пропорционально массе воздуха, проходящего через впускной трубопровод. Для обеспечения постоянной возвратной силы, действующей на пластину 5, а также для поддержания постоянного давления перед ней, давление между пластиной 5 и дроссельной заслонкой 6, установленной в патрубке 4, так «е считается постоянным.

Пластина 5 установлена на рычаге 7, размещенном на оси 8. Рычаг 7 своим выступом

9 действует на запорный элемент 10 дозирующего клапана, выполненного в виде золотника. Запорный элемент со стороны, противолежащей упору 11 для выступа 9, снабжен поршнем 12, установленным в рабочей камере

13 корпуса 14 дозирующего клапана 15. На поршень 12 действует давление топлива из напорной магистрали 16. Усилие на поршень

12 от давления топлива является возвратной силой для пластины 5 заслонки регулятора.

Топливо в напорную магистраль 16 подается насосом 17, приводимым электродвигателем 18, из бака 19. Для поддержания постоянного давления в магистрали 16 с последней соединен патрубок 20 с клапаном 21 ограничителя давления. Из магистрали 16 топливо направляется в канал 22, выполненный в крышке 23, изготовленной за одно целое с патрубком 1. Канал 22 соединен с кольцевой выточкой 24, которая сообщена с камерами 25 и через отверстие 26 во втулке 27 — с кольцевой камерой 28, образованной поверхностями втулки 27 и кольцевой выточки 29 на запорном элементе 10. Во втулке выполнена кольцевая распределительная прорезь 30, а запорный элемент 10 поршнем 12 перекрывает в большей или меньшей степени прорезь 30 в зависимости от положения пластины 5.

Прорезь 30 соединена при помощи каналов

31 с камерами 32, отделенными от камер 25 мембраной 33. Из камер 32 топливо по каналу 34 в патрубках 35 направляется к отдельным форсункам (на чертеже не изображены), установленным вблизи впускных клапанов на впускном трубопроводе. Мембрана 33 служит в качестве подвижной части клапана с плоским седлом, оборудованного мембраной 33 и патрубками 35 и удерживаемого в открытом положении при неработающем двигателе при помощи пружины 36. Давления в камерах 25 и 32 обеспечивают постоянный перепад на дозирующем клапане независимо от положения запорного элемента. Этим достигается пропорциональность между перемещением запорного элемента 10 и количеством подаваемого топлива.

Под напором воздуха пластина 5 заслонки регулятора перемещается в диффузоре 2 так, что изменение проточного сечения впускного

ЗО

65 тракта пропорционально перемещению пластины 5. Так как пластина 5 через рычаг 7 соединена с запорным элементом 10, то обеспечивается пропорциональное соотношение между расходом воздуха во впускном трубопроводе и количеством подаваемого топлива.

Давление топлива в рабочей камере 13 оебспечивает возвратное усилие на пластине 5. Напорная магистраль 16 при помощи трубопровода 37 и патрубка 38, в которых установлены соответственно дроссели 39 и 40, соединена с рабочей камерой 13. Трубопровод

37 соединен трубопроводом 41 со сливной магистралью, в которой установлен перепускной клапан, выполненный с плоским запорным элементом в виде мембраны 42 и плоского седла 43. При незначительном перемещении мембраны 42 в перепускном клапане полностью открывается проточное сечение седла

43, и топливо из сливной магистрали по трубопроводу 44 направляется обратно в бак 19.

Мембрана 42 снабжена пружиной 45, опорная тарелка 46 которой выполнена подвижной и может перемещаться через толкатель 47 от кулачка 48, установленного на оси 49 дроссельной заслонки 6. Параллельно с пружиной

45 на мембрану 42 действует дополнительная пружина 50, опорная тарелка которой выполнена за одно целое с якорем 51 электромагнита. Якорь 51 может скользить по гильзе 52 внутри обмотки 53 и при обесточивании последней прижимается пружиной 50 к упору

54, установленному в корпусе 55 электромагнита. При питании обмотки 53 током якорь

51 прижат к второму упору 56, а стакан 57 служит для замыкания магнитного контура.

Устройство работает следующим образом, При работающем двигателе топливо забирается из бака 19 при помощи насоса 17 и подается по напорной магистрали 16 к дозирующему клапану. Одновременно по впускному трубопроводу воздух засасывается в цилиндры двигателя, отклоняя пластину 5 от исходного положения.

В соответствии с перемещением пластины 5 перемещается запорный элемент 10 дозирующего клапана, который изменяет сечение распределительной прорези 30. Проходящее через прорезь 30 количество топлива соответствует положению пластины 5. Жесткая связь заслонки регулятора с запорным элементом

10 дозирующего клапана дает постоянную зависимость между количеством всасываемого в двигатель воздуха и впрыскиваемого топлива при неизменных их характеристиках.

Требуемое обеднение или обогащение смеси достигается изменением возвратного усилия, действующего на запорный элемент 10 и пластину 5.

Величина нагрузки двигателя определяется положением дроссельной заслонки 6, управляемой при помощи рычага. При этом величина затяжки пружины 45 перепускного клапана изменяется в зависимости от угла открытия дроссельной заслонки 6 путем поворота ку545269 лачка 48, который перемещает толкатель 47, а вместе с ним и опорную тарелку 46. Прп этом, поскольку усилие пружины 45, определян1щее давление топлива в рабочей камере

13 и величину возвратной силы на пластине

5, изменяется, то изменяется и величина открытия прорези 30. При обезвреживании отработавших газов в нейтрализаторе, снабженном катализатором, необходимо поддерживать состав подаваемой топливо-воздушной смеси с а близкой к 1. Для этого в выхлопном трубопроводе (на чертеже не изображен) установлен кислородный зонд, подключенный к входу усилительного прибора (на чертеже не изображены). Выход с последнего подключен 15 к обмотке 53 электромагнита. При подаче управляющих импульсов от усилительного и;)нбора к обмотке 53 якорь 51 притягивается к упору 54, в результате чего увеличивается предварительное натяжение Дополнительной 20 пружины 50, усилие которой противодействует усилию пружины 45, и таким образом понижается давление в рабочей камере 13, а подача топлива увеличивается относительно подачи воздуха. Давление топлива в камере 13, 25 а следовательно, и количество поданного топлива могут регулироваться перепускным клапаном в относительно малых границах. Перспускной клапан в этом случае работает как двухпозиционный регулятор.

Подобное регулирование может быть осуществлено и при пуске холодного двигателя, когда требуется в короткий период изменять состав смеси, подаваемой в цилиндры.

Формула изобретения

1. Устройство для впрыска топлива в двигатель внутреннего сгорания по патенту

М 491239, отл ич а ющееся тем, что, с целью регулирования состава смеси, преимущественно по составу отработавших газов, на корпусе перепускного клапана установлен электромагнит с якорем и обмоткой, подключенной к системе контроля отработавших газов, а м "мбрана запорного элемента перепускпого клапана снабжена дополнительной пружиной, включенной параллельно основной и снабженной подвижной опорной тарелкой, выполненной за одно целое с якорем электромагнита.

2. Устройство по п. 1, о тл и ч а ю щ ее с я тем, что в корпусе электромагнита выполнены два упора ограничения перемещения якоря под действием соответственно дополнительной пр .жины и обмотки.

54526) г <7 Л (Останнтсль Л. CHHBH

Текред И. Карандашова

Корректор А. Николаева

Редактор Е. Караулова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 608/3 Изд. Ле 266 Тираж 709 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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