Устройство управления рециркуляцией для карбюраторного двигателя внутреннего сгорания

 

3415

Кл, В 47/08

К 62) 43. .9 (088 3) (72) Авторы изобретения

Иностранцы

Анри Арно, Марсьяль Юблен, Жорж Дево, Клбд Ламбер и Анри Мильо (Франция) Иностранные фирмы

I/ У

Режи Насьональ деэ Юзин Рено и Отомобнль Пежо (Франция) (7Ц Заявители (54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ РЕЦИРКУЛЯЦИЕЙ ДЛЯ КАРБЮРАТОРНОГО

ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам управления рециркуляцией для карбюраторного двигателя внутреннего сгорания.

Известно устройство управления рециркуляцией для карбюраторного двигателя внутреннего сгорания, оснащенного впускным коллектором, карбюратором с механизмом управления воздушной и дроссельной заслонками и перепускным каналом, соединяю@им впускной кол- 18 лектор с выпускной магистралью, содержащее установленный в перепускном канале клапан со штоком, прикрепленным к подпружиненной мембране, расположенной в камере управления и разделяющей ее на две полости, первая иэ кото- 1В рых сооб цена с атмосферой, а вторая — с впускным коллектором при помощи трубопровода, снабженного запорным органом, и орган перекрытия перепускного канала на режимах замедления и полной мощности двигателя,связашаай с - З, механизмом управления дроссельной заслонкой Ql

Однако с увеличением нагрузки двигателя чувствительность этого устройства существенно уменьшается.

Кроме того, при использовании заслонки рециркулящюнного клапана классического типа при управлении рециркуляцией отсутствует постепенность, поскольку открытие и закрытие, рециркуляционного канала осуществляется мгновенно.

Целью изобретения является повышение четкости отсечки потока перепускаемых газов ггутем стабилизации работы клапана.

Для этого первая полость камеры дополнительно сообщена с впускным коллектором через канал, в котором установлен вспомогательный эапорный орган, а вторая — с атмосферой, причем подсоединение второй;полости к впускному коллектору осуществлено через задиффузорное пространство карбюратора, а эапорные органы выполнены в виде электроклапанов,в цепи питания которых параллельно установлены два выключателя, первый иэ которых связан с механизмом управления дроссельной заслонкой, а второй — с механизмом управления воздушной заслонкой карбюратора для поочередного подключения полостей к впускному коллектору и к атмосфере.

3 793415

На фиг. 1 представлено устройство, на котором рециркуляционный клапан показан с заслонкой в разрезе, общий вид; на фиг. 2 угол расхода, необходимый для того, чтобы дроссельная заслонка перекрывала отверстие отбора разряжения; на фиг. 3 — схема выполнения устройства, содержащая электроклапан, вариант; на фиг, 4 — то же, при этом в контур разрежения рециркуляционного клапана включен резерв разрежения; на фиг.

5 — то же, при этом одно иэ отверстий электроклапана соединено нагнетательным каналом воздушного насоса; на фиг. 6 — схематическое изображение устройства управления .рециркуляцией, в котором клапан ре- 1 циркуляции соединен с двумя электроклапанами; на фиг. 7 — рециркуляционный клапан, содержащий две камеры, расположенные по обе стороны мембраны, разрез

Устройство (см. фиг. 1) содержит первый канал рециркуляции 1, соединяющий выхлопной коллектор с рециркуляционным клапаном 2, и второй канал рециркуляции 3, связывающий рециркуляционный клапан с впускным коллектором 4. 2$

Рециркуляционный клапан 2 состоит из корпуса 5, полости разрежения 6, управляющей ходом штока с клапаном 7, перекрывающим рециркуляцию отработавших газов, расположенных одна над другой камер 8 и 9, що разграниченных между собой седлом 10 клапана 7. Нижняя камера 8, перекрытая в своем осттовании резьбовой пробкой 11, сообщается с каналом рециркуляции 1 посредством полости 12. Верхняя камера 9 перекрыта в своей верхней части крышкой 13, которая имеет в своей верхней части направляющую для штока 14 с клапаном 7, и сообщается с каналом 3 рециркуляцин посредством полости 15.

Полость разрежения 6, находящаяся в верхней части рециркуляционного клапана 2, связана с телом клапана через полость 16, выполненную из тонкого листового материала, имеющего широкие выреза 17, обеспечиваю43 щие большое рассеивание тепла, излучаемого отработавшими газами, циркулирующими в клапане 2.

Полость разрежения 6 состоит из крышки

18 и упругой мембраны 19 большего диаметра, сообщающего ей значительную чувствительность и большой расход, обеспечивающии большее поднятие клапана 7. Мембрана 19 связана со штоком 14 и отжата в положение, при котором клапан 7 закрыт спиральной пру. жииой 20, работающей на сжатие и помещенной внутри полости разрежения 6, причем на другую сторону мембраны действует атмос. фериое давление через вырезы 17. Полость

4 разрежения 6 соединена через трубопроводы

21 н 22 и отверстие 23 с впускным коллектором 4. При этом отверстие 23 выполнено несколько выше дроссельной заслонки 24, особенность которого состоит в том, что оно находится на образующей впускного ° коллектора 4 и расположено s вертикальной плоскости, образующей вместе с осью поворота 25 дроссельной заслонки угол от 0 до

45 .

Как показано на фиг, 2, расположение отверстия отбора разрежения (положение 01), имеет преимущество в сравнении с расположением отверстия (положенне 0 ) известным ранее, так как обеспечивает более значительный угол расхода а этого органа для перекрь1тия поверхности отверстия (положения ф, чем утол расхода Р, необходимый для перекрытия отверстия (положение 02),. Это увеличивает постепенность и чувствительность управления рециркуляционным клапаном 2.

Полость разрежения 6 может быть подсоединена также через трубопровод 26 к сужению диффуэора 27 карбюратора, где разрежение является максимальным на всех режимах работы двигателя, Таким образом получают достаточную чувствительность управления рециркуляцией газов и исключается необходимость использования усилителя.

Устройство (вариант, представленный на фиг. 3 и 4) содержит канал рециркуляцни 1, связывающий выхлопной коллектор 28 двигателя 29 с рециркуляцнонным клапаном 2, и канал рециркуляции 3, связывающий рециркуляцнонный клапан 2 с впускным нат. рубком 4 двигателя 29.

Как и в предыдущем варианте, рециркуляционный клапан 2 состоит из корпуса 5, содержащего седло 10 клапана 7 и из полости разрежения 6, закрытой мембраной

19, управляющей ходом клапана 7, перекрывающего канал рецнркуляции отработавших газов.

Полость разрежения 6 соединена трубопроводом 30 с электроклапаном 31, который в свою очередь посредством трубопровода

32 связан с впускным коллектором 4 двигателя 29.

Электроклапан 31 содержит заслонку 33.

Нормально отжатую пружиной 34, в положение, при котором обеспечивается сообщение между каналами ЗО и 32 и перекрыто отверстие 35 сообщения с атмосферой. Заслонка ЗЗ связана с сердечником 36, вытягиваемым катушкой 37, когда она возбуждается и в этом положении перекрывает сообщение между каналами 30 и 32, сообщая канал

30 с атмосферой через отверстие 35, 793415

Схема возбуждения катушки 37 содержит источник тока, контактор 38, расположенный на управлении воздушной заслонкой карбюратора и параллельно контактору 38, второй контактор 39, нормально отжатый в замкнутое положение работающей на сжатие пружиной 40 и приводимый в положение, при котором он открыт рычагом 41 с роликом

42, Последний перемещается по профилю 43 поворотного кулачка 44, являющимся приводом управления дроссельной заслонки 24.

Причем поворотом кулачка 44 управляет эле мент 45 общего управления карбюратором, а орган 24 связан с кулачком тягами 46.

На фиг. 4 представлен предпочтительный вариант реализации устройства, изображенного на фиг. 3, в котором между впускным. коллектором 4 и электроклапаном 31 находится резерв разрежения 47, который связан с электроклапаном 31 трубопроводами 48 и 49.

Резерв разрежения 47 содержит на выходе клапан 50 поддерживания вакуума, содержащий шарик 51, прижимаемый пружиной 52 в положение закрьпия, причем этот клапан установлен и тарировап так, чтобы перекрывать трубопровод 49, когда разрежение во

25 впускном коллекторе 4 ниже данного уровня лость 6 и камеру 58, связана с телом клапана 5 набором радиальных лопаток 60 и-ааправляющим органом 61 штока 14 клапана 7.

Полость разрежения 6 связана каналом 62 с отверстием 63 первого электроклапана 64, отверстие 65 которого связано с атмосфедавления на 300 миллибар.

На фиг. 5 изображен вариант устройства, изображенного на фиг. 4, в котором полость разрежения 6 также связана трубопроводом

30 с электроклапаном 31. Однако отверстие

53 электроклапана связано с сужением диффуэора 27 карбюратора, а отверстие 54 свя- И зано трубопроводом 55 с нагнетательным отверстием 56 воздушного насоса 57.

На фиг. 6 и 7 представлен вариант реали.зации устройства, в котором клапан 7 под. держивается в положении, при котором он lO закрыт в том случае, когда желательно исключить рециркуляцию. Этот вариант йозволяет исключить использование воздушного иаВ этом исполнении рециркуляционный ко 4S паи 2, состоящий из тех же элементов, что и клапан, изображенный на фиг. 1, содержит вторую камеру 58 (см. фиг. 6 и 7), разграниченную упрутой мембраной 19 и перегородкой 59 так, что полость 6 и камера 58 1й1 расположены по о6е ее стороны. часть рециркуляционного клапана 2, содержащая порой, а отверстие 66 — с сужением диффузора 27 карбюратора.

Как и раньше, электроклапан 64 снабжен заслонкой 67, на которую воздействует возвратная пружина 68 и катушка 69.

Нижняя камера 58 связана каналом 70 с отверстием 71 электроклапана 72, отверстие

73 которого связано с впускным коллектором

4, а отверстие 74 — с атмосферой.

Электроклапан 72 снабжен заслонкой 75, на которую воздействуют возвратная пружина

76 и катушка 77. Катушки 69 н 77 злектроклапанов 64 и 72 установлены посяедэвательно в электрической цепи питания, которая содержит, как показано на фиг. 3. и 4, контактор 39, управляемый кулачком 44, связанным с управлением регулируемого органа дроссельной заслонки, и установленный параллельно контактор 38, расположенный на управлении пусковой заслонкой карбюратора, Устройство работает следующим образом.

При холодном запуске закрытие воздушной заслонки карбюратора вызывает замыкание контактора 38, что влечет за собой закрытие заслонки 33, перекрывающей трубопровод 32 отбора разрежения от впускного коллектора

4, и сообщение с атмосферным давлением полости разрежения 6, что позволяет пружине

20 вызвать опускание мембраны 19, влекущее за собой закрьпие клапана 7, перекрывают го рецнркуляционный канал отработавших газов н это происходит независимо от положения дроссельной зас рнки 24.

Когда двигатель разогрет, открывание воздушной заслонки карбюратора вызывает размыкание контактора 38, открывая таким образом контур вторичного всасывания отработавших газов.

При нормальной работе двигателя профиль

43 кулачка 44 вызывает при крайних положениях дроссельной заслонки 24, т.е. в положениях замедления, разгона или большой нагрузки двигателя, замыкание контактора 39, что вызывает закрытие клапана 7.

При промежуточных положениях дроссельной заслонки 24, соответствующих режимам частичных нагрузок двигателя, профиль 43 кулачка 44 вызывает размыкание контактора

39, что обесточивает катушку 37 электроклапана 31, и тем же путем вызывает возникновение разрежения в полости разрежения 6 и, следовательно, открытие клапана 7.

На переходных режимах двитателя им соответствуют. изменения разрежения во впускном коллекторе 4, которые, воспроизведенные упругой мембраной 19, определяют положе. ние клапана 7. Поскольку усеченно-коническая форма клапана 7 подобрана так, чтобы переменное сечение канала рециркуляции было

793415 функцией режима и нагрузки двигателя, из-, менениям положения клапана 7 соответствуют изменения объема рециркулируемых отработавших газов, определяющие наилучшие условия обезвреживания и работы двигателя в каждом промежуточном режиме, При работе устройства по варианту, представленному на фйг. 4, как только разрежение во впускном коллекторе 4 достигнет и превысит 300 милли бар, шарик 51 клапана 50 сожмет пружину 52, обеспечивая тем самым разрежение в резерве разрежения

47. И наоборот, когда разрежение во впускном коллекторе 4 станет меньше 300 милли бар, пружина 52 клапана 50 отожмет шарик 51, который перекроет трубопровод 49, сообщающий впускной коллектор 4 с резервом разрежения 47.

Таким образом, разрежение, имеющее место в резерве разрежения 47, сохраняется, обеспечивая постоянное поддержание минимума разрежения в полости разрежения 6, обеспечивающее минимальный подъем клапана 7, и следовательно, рециркуляцито отработавшего газа независимо от режима частичной нагрузки двигателя.

Однако при работе клапана рециркуляции

2 возникает проблема герметизации клапана 7 при замедлении. Для устранения этого недостатка используется вариант устройства, представленный на,фиг. 5.

Когда катушка 37 электроклапана 31 не возбуждена, пружина 34 отжимает заслонку

33 к отверстию 53, перекрывая последнее и изолируя таким образом вакуумную полость 6 от отбора разрежения на сужение диффуэора 27 карбюратора. И наоборот, полость б связана посредством трубопровода

30, отверстием 54 и трубопроводом 55 с нагнетательным отверстием 56 воздушного насоса 57.

Таким образом, давление нагнетания воздушного насоса прикладывается к мембране

19, и, следовательно, к клапану 7, который таким образом энергично удерживается на седле 10 в периоды, когда желательно исключить рециркуляцию во время замедления и при больших нагрузках.

Устройство, представленное на фиг. 6 и 7, также позволяет поддерживать клапан 7 примыкающим к седлу 10. Работает оно следующим образом.

Когда ролик 42 находится на кулачке 44, соответствующих нормальной работе двигателя при крайних положениях дроссельной заслонки, соответствующих замедлению, разгону и большим нагрузкам двигателя, контактор

39 находится в замкнутом положении и обе катушки.69 и 77 электроклапанов питаются одновременно. То же самое происходит, когда замкнут контактор 38.

Заслонки 67 и 75 находятся в положении, при котором полость 6 сообщается через отверстия 63 и 65 с атмосферой, а камера 58 сообщается посредством отверстий 71 и 73 с отбором разрежения на впускном коллекторе 4.

Таким образом, мембрана 19 испытывает со стороны полости 6 воздействие пружины 20 и атмосферного давления, а со стороны каме. ры 58 воздействие разрежения, имеющего место во впускном коллекторе. В результате этого на клапан 7 воздействует большое усилие и он энергично поддерживается в седле 10

При промежуточных положениях дроссельной заслонки, соответствующих частичным нагрузкам двигателя, профиль кулачка 44 вызывает размыкание контактора 39. Питание катушек

Формула изобретения

Устройство управления рециркуляцией для карбйраторного двигателя внутреннего сгорания, оснащенного впускным коллектором, карбюратором с механизмами управления воздушной и дроссельной заслонками и перепускным каналом, соединяющим впускной коллектор с выпускной магистралью, содержащее установленный в перепускном канале клапан со штоком, прикрепленным к подпружиненной мембране, расположенной в камере управления и разделяющей ее на две полости, первая из которых сообщена с атмосферой, а вторая — с впускным коллектором при помощи трубопровода, снабженного запорным органом, и орган перекрытия перепускного канала на режимах замедления и полной мощности двигателя, связанный с механизмом управления дроссельной заслонкой, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью

69 и 77 электроклапанов прекращается, за- . слонки 67 и 75 под воздействием пружин..

68 и 76 перекрывают отверстия 65 и 73. При

r, этом полость 6 соединена посредством отверстий 71 и 74 с атмосферой.

Как и в предыдущих вариантах, изменениям

2$ переходных режимов двигателя соответствуют изменения разрежения во впускном коллекторе

4, которые, воспроизводясь в полости 6 на мембране 19, определяют положения клапана 7.

Таким образом, устройство позволяет эа счет применения простых и недорогих, но надежных средств осуществлять рециркуляцию отработавших газов в нужных количествах при частичных нагрузках двигателя, где эта рециркуляция желательна, и прекращать ее с большой точностью на режимах замедления

3$ и большой нагрузки двигателя, где она нежелательна.

79341

9 повышения четкости отсечки потока перепус-,каемых газов путем стабилизации работы клапана, первая полость камеры дополннтель но сообщена с впускным коллектором через канал, в котором установлен вспомогательный

S запорный орган, а вторая — с атмосферой, причем подсоединение второй полости к впускному коллектору осуществлено через задиффузорное пространство карбюратора, а запорные органы выполнены в виде электроклапанов, в цепи питания которых парал5

10 лелыю установлены два выключателя, пер. ,вый из которых связан с механизмом управления дроссельной заслонкой, а второй — с механизмом управления воздушной заслонкой карбюратора для мючередного подключения полостей к впускному коллектору и к атмосфере.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Японии N 47 — 34728, кл. 51 E 6, опублик. 1972.

793415

Фи 7

Составитель Н. Игнатович

Техред НХраб

Корректор С. Шекмар

Тираж 608 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Редактор Е. Гончар;

Заказ 9646/69

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная 4