Устройство для управления подачей текучей среды в двигатель внутреннего сгорания на принудительном холостом ходу

 

(О П И С А Н И Е (п)769050

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Йоветских

Социалистических

Республик

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 26.01.79 (21) 2720162/25-06 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. Кл.

F 02М 3/04

Государственный комитет (43) Опубликовано 07.10.80. Бюллетень № 37 (53) УДК 621.43.036 (088.8) па делам изобретений и открытий (45) Дата опубликования описания 07.10,80 (72) Авторы изобретения

А. С. Озерский, С. А. Глаговский, Е. В. Шатров, В. А. Лукшо и Б. P. Ибрагимов

Центральный ордена Трудового Красного Знамени научноисследовательский автомобильный и автомоторный институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПОДАЧЕЙ ТЕКУЧЕЙ

СРЕДЫ В ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

НА ПРИНУДИТЕЛЬНОМ ХОЛОСТОМ ХОДУ

Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к устройствам для управления подачей текущей среды в цилиндры двигателя внутреннего сгорания на принудительном холостом ходу. 5

Известно устройство для управления подачей текучей среды в двигатель внутреннего сгорания на принудительном холостом ходу, содержащее пневмодатчик, в корпусе которого размещены магнит и клапан, при- 10 чем последний выполнен в виде седла и запорного элемента, соединенного с подвижной перегородкой, разделяющей корпус на две полости, первая из которых соединена через отверстие с атмосферой и каналом— с исполнительным механизмом, а вторая— сообщена каналом с впускным трактом за дроссельной заслонкой (1).

Поскольку моменты открытия и закрытия запорного элемента и связанные с ними передача управляющих сигналов и срабатывание исполнительного механизма определяются величинами разрежения за дроссельной заслонкой карбюратора, работа известного устройства зависит от атмосферных условий, регулировок и технического состояния двигателя и других факторов.

Особенно большой нестабильностью у известного устройства характеризуются мо2 менты открытия и закрытия запорного элемента пневмодатчика при низкой частоте вращения коленчатого вала двигателя, когда различие в величинах разрежения на принудительном холостом ходу между максимальным его значением и значением в моменты срабатывания устройства мало.

Следствием неудовлетворительной четкости и надежности работы исполнительного механизма является несвоевременное отключение и включение подачи текучей среды в цилиндры двигателя при переходе с нагрузочных режимов и самостоятельного холостого хода на принудительный холостой ход и обратно и, следовательно, ухудшение топливной экономичности двигателя,и повышение токсичности отработавших газов.

Целью изобретения является повышение точности срабатывания исполнительного механизма.

Это достигается тем, что в устройстве для управления подачей текучей среды в двигатель внутреннего сгорания, содержащем пневмодатчик, в корпусе которого размещены магнит и клапан, причем последний выполнен в виде седла и запорного элемента, соединенного с подвижной перегородкой, разделяющей корпус на две полости, первая из которых соединена через от769050 верстие с атмосферой и каналом — с исполнительным механизмом, а вторая сообщена с впускным трактом за дроссельной заслонкой, корпус пневмодатчика снабжен дополнительным седлом, расположенным между подвижной перегородкой и основным седлом, а первая полость дополнительно соединена каналом с задроссельным пространством впускного тракта. Устройство дополнительно содержит подпружиненный клапан с приводом от дроссельной заслонки, установленный в канале, сообщающем вторую полость с впускным трактом для разобщения ее с задроссельным пространством впускного тракта и сообщения с атмосферой.

На фиг. 1 приведено устройство для управления подачей текучей среды в двигатель внутреннего сгорания на принудительном холостом ходу; на фиг. 2 — то же устройство, содержащее клапан, имеющий привод от дроссельной заслонки.

Устройство содержит пневмодатчик 1, в корпусе 2 которого размещен клапан 3, имеющий запорный элемент 4 и расположенные по обе стороны от него основное седло 5 и дополнительное седло 6. Запорный элемент 4 снабжен штоком 7, который установлен в направляющей корпуса 2 и связан с подвижной перегородкой 8, разделяющей корпус 2 на две полости 9 и 10.

Торец штока 7 со стороны, противоположной запорному элементу 4, соединен с диском 11, расположенным напротив магнита

12, установленного в крышке 13, связанной с корпусом 2 посредством резьбового соединения. Расстояние между диском 11 и магнитом 12 может быть изменено путем завертывания или отвертывания крышки 13.

В полостях 9 и 10 по обе стороны от подвижной перегородки 8 установлены пружины 14 и 15 с одинаковой жесткостью. Каждая пружина одним концом упирается в одну из тарелок 16 и 17, связанных с подвижной перегородкой 8, а другим концом— в стенку корпуса 2. Первая полость 9, расположенная относительно подвижной перегородки 8 с той же стороны, что и запорный элемент 4, подключена через канал 18, сообщенный с атмосферой через отверстие

19, к исполнительному механизму 20 подачи текучей среды — экономайзеру холостого хода, отключающему подачу топлива на режиме принудительного холостого хода. В качестве исполнительного механизма 20 могут быть использованы, например, механизм включения подачи дополнительного количества топливо-воздушной смеси, механизм, управляющий подачей дополнительного количества воздуха в цилиндры двигателя на принудительном холостом ходу. Полость 9 подключена также к задроссельному пространству 21 впускного тракта каналом 22. Место его выхода в задроссельное пространство 21 расположено на удалении

ЗЭ

65 от дроссельной заслонки 23 в направлении цилиндра двигателя. Канал 22 имеет малое гидравлическое сопротивление с целью исключения демпфирования колебаний давления, передаваемых в полость 9. Вторая полость 10 сообщена с впускным трактом за дроссельной заслонкой 23 каналом 24.

С целью демпфирования колебаний давления, передаваемых в полость 10, канал 24 имеет повышенное гидравлическое сопротивление. Выход канала 24 во впускной тракт расположен в зоне нижней кромки дроссельной заслонки 23 при ее закрытом положении.

Устройство работает следующим образом.

На чертежах все элементы устройства показаны в положении, которое они занимают при работе двигателя на режимах принудительного холостого хода, когда дроссельная заслонка 23 прикрыта. Поскольку при этом средние величины разрежений, передаваемых по каналам 22 и 24 из задроссельного пространства 21 впускного тракта, соответственно, в полости 9 и 10, и усилия пружин 14 и 15, действующих на подвижную перегородку 8, одинаковы, последняя занимает среднее (нейтральное) положение. Запорный элемент 4 находится между его седлами 5 и 6, в результате чего исполнительный механизм 20 через полость

9 и канал 18 подключается к задроссельному пространству 21 впускного тракта, обеспечивая отключение подачи топливо-воздушной смеси в цилиндры двигателя и, как следствие, снижение расходов топлива двигателем и токсичности отработавших газов.

При прикрытой дроссельной заслонке 23 по мере уменьшения частоты вращения коленчатого вала двигателя в задроссельном пространстве 21 впускного тракта возрастают амплитуды колебаний давления.

Вследствие того, что колебания давления с большой амплитудой передаются только в полость 9, а в полость 10 колебания передаются в значительной степени задемпфированными, возбуждаются колебания подвижной перегородки 8 и связанных с ней элементов клапана 3, а также диска 11, составляющих колебательную систему. Амплитуда этих колебаний непосредственно характеризует частоту вращения коленчатого вала двигателя. При приближении частоты вращения коленчатого вала к минимально устойчивой частоте его вращения на самостоятельном холостом ходу, диск 11, вследствие значительной амплитуды колебаний, оказывается в зоне повышенного магнитного притяжения, что обеспечивает прижатие запорного элемента 4 к седлу 6, разобщение исполнительного механизма 20 с полостью

9 и сообщение его через отверстие 19 с атмосферой. В результате исполнительный механизм обеспечивает подачу топливо-воздушной смеси в цилиндры двигателя, ис76905() 45

65 ключая его заглохание. Регулирование момента притяжения диска 11 к магниту 12 может осуществляться путем изменения расстояния между диском и магнитом, характеристики магнита, амплитуды колебаний системы. Амплитуда колебаний системы, в свою очередь, зависит от соотношения амплитуд колебаний давления, передаваемых в полости 9 и 10, от соотношения частот вынужденных и собственных колебаний системы. На амплитуды колебаний давления, передаваемых в полости 9 и 10, можно воздействовать изменением расположения мест выхода каналов 22 и 24 в задроссельное пространство 21 и гидравлического сопротивления этих каналов. Частота собственных колебаний системы может регулироваться варьированием величинами масс элементов, ее составляющих, например, использованием сменных дисков 11 различной массы. Максимальные амплитуды колебаний системы будут тогда, когда частота ее собственных колебаний будет совпадать или будет кратной частоте колебаний давления, передаваемых в полость 9 из задроссельного пространства 21 по каналу 22.

При переходе от принудительного прокручивания двигателя на тяговый режим в начальный период открытия дроссельной заслонки 23 выход канала 24 во впускной тракт оказывается в зоне давления, близкого к атмосферному, которое передается по каналу 24 в полость 10. В этот момент в задроссельном пространстве 21 действуют еще большие разрежения, передаваемые по каналу 22 в полость 9. Под действием перепада давлений в полостях 9 и 10 подвижная перегородка 8 перемещает запорный элемент 4 в направлении от седла 6, обеспечивая прижатие запорного элемента к седлу

5. При этом исполнительный механизм разобщается с полостью 9 и сообщается через отверстие 19 с атмосферой, обеспечивая подачу топливно-воздушной смеси в двигатель.

Устройство может дополнительно содержать клапан 25 (фиг. 2), имеющий запорный элемент 26, стержень 27, седла 28 и

29 и пружину 30, привод которого осуществляется от дроссельной заслонки 23 через рычаг 31 и винт упора 32. Клапан 3 установлен в канале ЗЗ, сообщающем полость

10 с впускным трактом за Дроссельной заслонкой 23. При перемещении от седла 28 к седлу 29 запорный элемент 26 разобщает полость 10 с задроссельным пространством

21 впускного тракта и сообщает ее через отверстие 34 с атмосферой. При наличии в устройстве упомянутого клапана выход канала 24 в задроссельное пространство 21 впускного тракта может быть расположен как в зоне нижней кромки, прикрытой дроссельной заслонки 23, так и на удалении от нее.

Устройство, снабженное клапаном 25 с приводом от дроссельной заслонки 23, работает следующим образом.

При движении автомобиля под уклон при

его торможении двигателем дроссельная заслонка 23 прикрывается, а винт упора 32, связанный с ней через рычаг 31, воздействуя на стержень 27 клапана, обеспечивает прижатие его запорного элемента 26 к седлу 28, в результате чего полость 10 через канал 24 сообщается с задроссельным пространством 21 впускного тракта. Последующая за этим работа устройства, снабженного клапаном 25 с приводом от дроссельной заслонки 23 (фиг. 2), на принудительном холостом ходу не отличается от работы устройства, в котором такой клапан отсутствует (фиг. 1).

При переходе от принудительного прокручивания двигателя на тяговый режим, как только дроссельная заслонка 23 начинает открываться, винт упора 32 отходит от торца стержня 27 клапана 25 и его запорный элемент 26 под действием пружины 30 перемещается от седла 28 и прижимается к седлу 29, разобщая полость 10 от задроссельного пространства 21 и сообщая ее с атмосферой через отверстие 34. Последующая работа устройства, снабженного клапаном 25, при переходе от принудительного прокручивания двигателя на тяговый режим аналогична работе устройства, в котором такой клапан отсутствует. Однако, при наличии в устройстве клапана 25, имеющего привод от дроссельной заслонки 23, точность срабатывания исполнительного механизма 20 будет выше, поскольку срабатывание будет определяться не изменением величины давления около дроссельной заслонки в зоне выхода канала 24, а сигналом, возникающим при непосредственном изменении ее положения.

Наличие дополнительного седла 6 между подвижной перегородкой 8 и основным седлом 5 и подключение полости 9 к задроссельному пространству 21 впускного тракта, в котором действуют колебания давления, непосредственно характеризующие частоту вращения коленчатого вала двигателя, позволяет обеспечить точное срабатывание исполнительного механизма подачи текучей среды в двигатель в строго заданном диапазоне частоты вращения коленчатого вала при переходе с тягового режима или самостоятельного холостого хода на режим принудительного холостого хода и обратно, повысить надежность работы устройства, Наличие подпружиненного клапана с приводом от дроссельной заслонки, разобщающего полость 10 с задроссельным пространством впускного тракта и сообщающего ее в атмосферой, обуславливает мгновенную передачу сигнала в пневмодатчик при изменении положения дроссельной заслонки v

769050 йг Z Л

@„ l гт

Корректор Л. Орлова

Составитель Е. Миляева

Редактор Н. Тимоиииа

НПО «Поиск»

Заказ 49/3 Изд. № 501 Тираж 626

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

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2 обеспечивает еще большую точность срабатывания исполнительного механизма, Повышение точности срабатывания исполнительного механизма в конечном счете обуславливает повышение топливной эконо- 5 мичности двигателя и снижение токсичности отработавших газов (при использовании в качестве исполнительного механизма экономайзера холостого хода), снижение токсичности отработавших газов и улучшение 1р ездовых качеств автомобиля (при использовании механизма включения подачи дополнительного количества смеси), снижение расхода двигателем моторного масла (при использовании механизма, управляющего 15 подачей дополнительного количества воздуха).

Формула изобретения

1. Устройство для управления подачей те- 2р кучей среды в двигатель внутреннего сгорания на принудительном холостом ходу, содержащее пневмодатчик, в корпусе которого размещены магнит и клапан, причем последний выполнен в виде седла и запорного элемента, соединенного с подвижной перегородкой, разделяющей корпус на две полости, первая из которых соединена через отверстие с атмосферой и каналом — с исполнительным механизмом, а вторая сообщена каналом с впускным трактом за дроссельной заслонкой, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности срабатывания исполнительного механизма, корпус пневмодатчика снабжен дополнительным седлом, расположенным между подвижной псрегородкой и основным седлом, а первая полость дополнительно соединена каналом с задроссельным пространством впускного тракта.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно дополнительно содержит подпружиненный клапан с приводом от дроссельной заслонки, установленный в канале, сообщающем вторую полость с впускным трактом, для разобщения ее с задроссельным пространством впускного тракта и сообщения ее с атмосферой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 353060, кл. F 02М 3/04, 1972.