Устройство управления рециркуляцией для карбюраторного двигателя внутреннего сгорания

3415 Кл, В 47/О 621.43.088 8) 72) Авторы изобретены ИнострАнри Арно, Марсьяль Юи Анри(ФранИиостранньжи Насьональ деэ Юзин андыблен, Жорж Дево Клбд ЛамберМильоция)е фирмыРено и Отомобнль Пежоция)(71 Заявители Кроме того, при использовании заслонки рециркуляпНонного клапана классического типа при управлении рециркуляцией опостепенность, поскольку открытие ирециркуляционного канала осуществля мгновенно.Целью изобретения является повышение чет кости отсечки потока перепускаемых газов пу тем стабилизации работы клапана.Для этого первая полость камеры дополнительно сообщена с впускным коллектором ереэ канал, в котором установлен вспомоательный запорный орган, а вторая - с ат. мосферой, причем подсоединение второй;пости к впускному коллектору осуществлено рез задиффузорное пространство карбюратора,эапорные органы выполнены в виде электрокла.в,в цепи питания которых параллельно устаовлены два выключателя, первый из которых свяс механизмом управления дроссельной заслоной, а второй - с механизмом управления здушной заслонкой карбюратора для поо.ередного подключения полостей к впускному оллектору и к атмосфере. 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 коллек тором, карбюратором с механизмом управления воздушной и дроссельной заслонками и перепускным каналом, соединяюйим впускной коллектор с выпускной магистралью, содержащее установленный в перепускном канале клапан со ч штоком, прикрепленным к подпружиненной мем- г бране, расположенной в камере управления и разделяющей ее на две полости, первая иэ кото. 1 а ло рых сообщена с атмосферой, а вторая - сче впускным коллектором при помощи трубопро а воде, снабженного запорным органом, и орган нано перекрытия перепускного канала на режимах эамед- н пения и полной мощности двигателя,связашпай с - З, зан механизмом управления дроссельной заслонкойК, кОднако с увеличением нагрузки двигателяво чувствительность этого устройства существенно ч уменьшается. тсутствует закрытие ется 54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ РЕЦИРКУЛЯЦИЕЙ ДЛЯ КАРБЮРАТОРНОГО ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ793415 ИгнатовичКорр ек оставит аь хред Н.Гр, Гончар; екмар аказ 9646 69 Проектная ал ППП "Патент", г. У Тираж 608 Подписное НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/53 793415На фиг. 1 представлено устройство, на котором рециркуляционный клапан показан сзаслонкой в разрезе, общий вид; на фиг. 2угол расхода, необходимый для того, чтобыдроссельная заслонка перекрывала отверстиеотбора разряжения; на фиг. 3 - схемавыполнения устройства, содержащая электроклапан, вариант; на фиг, 4 - то же, приэтом в контур разрежения рециркуляционногоклапана включен резерв разрежения; на фиг. 15 - то же, при этом одно из отверстийэлектроклапана соединено нагнетательным ка.налом воздушного насоса; на фиг. б - схематическое изображение устройства управле.ния рециркуляцией, в котором клапан ре- дциркуляции соединен с двумя электроклапана.ми; на фиг, 7 - рециркуляционный клапан,содержащий две камеры, расположенные пообе стороны мембраны, разрез.Устройство (см, фиг. 1) содержит первыйканал рециркуляции 1, соединяющий выхлопной коллектор с рециркуляционным клапаном 2 и второй канал рециркуляции 3,связывающий рециркуляционный клапан с впускным коллектором 4. 2Рециркуляционный клапан 2 состоит изкорпуса 5, полости разрежения 6, управляющей ходом штока с клапаном 7, перекрывающим рециркуляцию отработавших газов,расположенных одна над другой камер 8 и 9, 30разграниченных между собой седлом 10 клапана 7, Нижняя камера 8, перекрытая в своем осттовании резьбовой пробкой 11, сообщается с каналом рециркуляции 1 посредствомполости 12, Верхняя камера 9 перекрытав своей верхней части крышкой 13, кото.рая имеет в своей верхней части направляющую для пттока 14 с клапаном 7, и сообща.ется с каналом 3 рециркуляции посредствомполости 15.Полость разрежения б, находящаяся в верхней части рециркуляционного клапана 2, свя.эана с телом клапана через полость 16, выполненную из тонкого листового материала,имеющего широкие выреза 17, обеспечиваю 43щие большое рассеивание тепла, излучаемогоотработавшими газами, циркулирующими вклапане 2,Полость разрежения 6 состоит из крышки18 и упругой мембраны 19 большего диамет.ра, сообщающего ей значительную чувствительность и большой расход, обеспечивающиибольшее поднятие клапана 7. Мембрана 19связана со штоком 14 и отжата в положение,при котором клапан 7 закрыт спиральной пружииой 20, работающей на сжатие и помещенной внутри полости разрежения 6, причемна другую сторону мембраны действует атмосфериое давление через вырезы 11, Полость 4разрежения 6 соединена через трубопроводы21 н 22 и отверстие 23 с впускным коллектором 4, При этом отверстие 23 выполненонесколько выше дроссельной заслонки 24,особенность которого состоит в том, чтооно находится на образующей впускного кол.лектора 4 и расположено в вертикальнойплоскости, образующей вместе с осью пово.рота 25 дроссельной заслонки угол от 0 до45,Как показано на фиг, 2, расположениеотверстия отбора разрежения (положение 0,),имеет преимущество в сравнении с распо.ложением отверстия (положенне 0) известнымранее, так как обеспечивает более значнтель.ный угол расхода а этого органа для перекрытия поверхности отверстия (положения ф,чем утол расхода Д необходимый для пере.крытия отверстия (положение 02),. Это увеличивает постепенность и чувствительностьуправления рециркуляционным клапаном 2.Полость разрежения б может быть подсое.динена также через трубопровод 26 к сужениюдиффуэора 27 карбюратора, где разрежение яв.ляется максимальным на всех режимах ра.боты двигателя, Таким образом получаютдостаточную чувствительность управления ре.циркуляцией газов и исключается необходи.мость использования усилителя.Устройство (вариант, представленный нафиг, 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 натрубком 4 двигателя 29Как и в предыдущем варианте, рецирку.ляционный клапан 2 состоит из корпуса 5,содержащего седло 10 клапана 7 и из полости разрежения б, закрытой мембраной19, управляющей ходом клапана 7, перекры.вающего канал рецнркуляции отработавших газов,Полость разрежения 6 соединена трубопро. водом 30 с электроклапаном 31, который в свою очередь посредством трубопровода 32 связан с впускным коллектором 4 дви. гателя Ж.Электроклапан 31 содержит заслонку 33. Нормально отжатую пружиной 34, в положе. ние, при котором обеспечивается сообщение между каналами ЗО и 32 и перекрыто от. верстие 35 сообщения с атмосферой. Заслонка ЗЗ связана с сердечником 36, вытягива. емым катуцпсой 37, когда она возбуждается и в этом положении перекрывает сообщение между каналами 30 и 32, сообщая канал 30 с атмосферой через отверстие 35,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 замкну. тое положение работающей на сжатие пру. жиной 40 н 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 тарировая так, чтобы перекрывать трубопровод 49, когда разрежение во 25 впускном коллекторе 4 ниже данного уровня лость 6 и камеру 58, связана с телом клапа.на 5 набором радиальных лопаток 60 и.юправляющим органом 61 штока 14 клапана 7. Полость разрежения 6 связана каналом 62 с отверстием 63 первого электроклапана 64, отверстие 65 которого связано с атмосфе. давления на 300 миллибар,На фиг. 5 изображен вариант устройства, ф 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- За зано трубопроводом 55 с нагнетательным отверстием 56 воздушного насоса 57.На фиг, 6 и 7 представлен вариант реапи.зации устройства, в котором клапан 7 под держивается в положении, при котором он 40 закрыт в том случае, когда желательно ис.ключить рециркуляцию. Этот вариант йозволяет исключить использование воздушного иа.В этом исполнении рециркуляционный ко ФЗ паи 2, состоящий из тех же элементов, что и клапан, изображенный на фиг. 1, содержит вторую камеру 58 (см. фиг. 6 и 7)1, разграниченную упрутой мембраной 19 и перегородкой 59 так, что полость 6 и камера 58 у 1 расположены по обе ее стороны. Часть рециркуляционного клапана 2, содержащая по. рой, а отверстие 66 - с сужением диффу.зора 27 карбюратора.Как и раньше, электроклапан 64 снабжензаслонкой 67, на которую воздействует возвратная пружина 68 и катушка 69,Нижняя камера 58 связана каналом 70 сотверстием 71 электроклапана 72, отверстие73 которого связано с впускным коллектором4, а отверстие 74 - с атмосферой.Электроклапан 72 снабжен заслонкой 75,на которую воздействуют возвратная пружина76 и катушка 77, Катушки 69 н 77 злектроклапанов 64 и 72 установлены последовательно в электрической цепи питания, котораясодержит, как показано на фиг, 3. и 4, кон.тактор 39, управляемый кулачком 44, свя.занным с управлением регулируемого органадроссельной заслонки, и установленный па.раллельно контактор 38, расположенньш науправлении пусковой заслонкой карбюратора,Устройство работает следующим образом.При холодном запуске закрытие воздушнойзаслонки карбюратора вызывает замыканиеконтактора 38, что влечет за собой закрытиезаслонки 33, перекрывающей трубопровод 32отбора разрежения от впускного коллектора4, и сообщение с атмосфернымдавлением по.лостн разрежения 6, что позволяет пружине20 вызвать опускание мембраны 19, влекущееза собой закрьпие клапана 7, перекрываютго рецнркуляционный канал отработавшихгазов н это происходит независимо от положения дроссельной засгрнки 24,Когда двигатель разогрет, открывание воэ.душной заслонки карбюратора вызывает размыкание контактора 38, открывая такимобразом контур вторичного всасывания отра.ботавших газов.При нормальной работе двигателя профиль43 кулачка 44 вызывает при крайних положениях дроссельной заслонки 24, т.е. в поло.жениях замедления, разгона или большой нагрузки двигателя, замыкание контактора 39,что вызывает закрытие клапана 7.При промежуточных положениях дроссельной заслонки 24, соответствующих режимамчастичных нагрузок двигателя, профиль 43кулачка 44 вызывает размыкание контактора39, что обесточивает катушку 37 электрокла.пана 31, и тем же путем вызывает возникновение разрежения в полости разрежения 6и, следовательно, открытие клапана 7.На переходных режимах двитателя им соответствуют. изменения разрежения во впускномколлекторе 4, которые, воспроизведенныеупругой мембраной 19, определяют положение клапана 7. Поскольку усеченно-коническая форма клапана 7 подобрана так, чтобыпеременное сечение каналарециркуляции былофункцией режима и нагрузки двигателя, из-,менениям положения клапана 7 соответствуют изменения объема рециркулируемых отработавших газов, определяющие наилучшие условия обезвреживания и работы двигателяв каждом промежуточном режиме,При работе устройства по варианту, представленному на фйг. 4, как только разрежение во впускном коллекторе 4 достигнети превысит 300 милли бар, шарик 51 кла.пана 50 сожмет пружину 52, обеспечиваятем самым разрежение в резерве разрежения47. И наоборот, когда разрежение во впускномколлекторе 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 местов резерве разрежения 47, сохраняется, обеспечивая постоянное поддержание минимума разрежения в полости разрежения 6, обеспечиваю.щее минимальный подъем клапана 7, и следовательно, рециркуляцито отработавшего газа независимо от режима частичной нагрузки двигателя,Однако при работе клапана рециркуляции2 возникает проблема герметизации клапана 7при замедлении, Для устранения этого недостатка используется вариант устройства, пред.ставленный на,фиг. 5,Когда катушка 37 электроклапана 31 невозбуждена, пружина 34 отжимает заслонку33 к отверстию 53, перекрывая последнееи изолируя таким образом вакуумнуюполость 6 от отбора разрежения на сужениедиффуэора 27 карбюратора. И наоборот, по.лость б связана посредством трубопровода30, отверстием 54 и трубопроводом 55 с щгнетательным отверстием 56 воздушного насоса 57,Таким образом, давление нагнетания воздушного насоса прикладывается к мембране19, и, следовательно, к клапану 7, которыйтаким образом энергично удержиВается наседле 10 в периоды, когда желательно исключить рециркуляцию во время замедленияи при больших нагрузках,Устройство, представленное на фиг. б 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 двигателяпри крайних положениях дроссельной заслонки, соответствующих замедлению, разгонуи большим нагрузкам двигателя, контактор39 находится в замкнутом положении и обекатушки.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 сотбором разрежения на впускном коллекторе 4,Таким образом, мембрана 19 испытывает состороны полости 6 воздействие пружины 20 и атмосферного давления, а со стороны каме ры 58 воздействие разрежения, имеющегоместо во впускном коллекторе. В результате этого на клапан 7 воздействует большое уси.лие и он энергично поддерживается в седле 10При промежуточных положениях дроссельнойзаслонки, соответствующих частичным нагрузкам двигателя, профиль кулачка 44 вызывает размыкание контактора 39, Питание катушек69 и 77 электроклапанов прекращается, за.слонки 67 и 75 под воздействием пружин68 и 76 перекрывают отверстия 65 и 73. Приэтом полость 6 соединена посредством отверстий 71 и 74 с атмосферой.Как и в предыдущих вариантах, изменениям д переходных режимов двигателя соответствуютизменения разрежения во впускном коллекторе4, которые, воспроизводясь в полости 6 намембране 19, определяют положения клапана 7.Таким образом, устройство позволяет эасчет применения простых и недорогих, но на.дежных средств осуществлять рециркуляциюотработавших газов в нужных количествахпри частичных нагрузках двигателя, где этарециркуляция желательна, и прекращать ее сбольшой точностью на режимах замедления 3и большой нагрузки двигателя, где она нежелательна.Формула изобретенияУстройство 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 под. пружиненной мембране, расположенной в ка. мере управления и разделяющей ее на две полости, первая из которых сообщена с атмосферой, а вторая - с впускным коллек. тором при помощи трубопровода, снабженного запорным органом, и орган перекрытия пере. пускного канала на режймах 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 целью793419повышения четкости отсечки потока перепус.,каемых газов путем стабилизации работыклапана, первая полость камеры дополннтельно сообщена с впускным коллектором черезканал, в котором установлен вспомогательный%запорный орган, а вторая - с атмосферой,причем подсоединение второй полости квпускному коллектору осуществлено череззадиффузорное пространство карбюратора, азапорные органы выполнены в виде электро.клапанов, в цепи питания которых парал. 510лелыю установлены два выключателя, пер,вый из которых связан с механизмом управ.леиия дроссельной заслонкой, а второй - смеханизмом управления воздушной заслонкойкарбюратора для вючередного подключенияполостей к впускному коллектору и к атмосфере.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент Японии Иф 47 - 34728, кл, 51 Е 6,опублик. 1972.