Способ работы карбюраторного двига-теля внутреннего сгорания

с присоединением заявки,% Ввударстввввй квивтвт Сь. Фр еа леави каварвтеввй к втквытвйДата опубликования описания 30.01 81 О. И, Жегалин, И. В. Кузнецов, В. А, Куцевалов, Е. М. Лаврушин, С. П. Моисеев и Н. Г. Самоль(12) Авторы изобретения Центральная научно-исследовательская и конструкторско-технологическая лаборатория токсичности двигателей(54) СПОСОБ РАБОТЫ КАРБЮРАТОРНОГО ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯИзобретение относится к двигателестроению н может использоваться в поршневых двигателях внутвеннего сгорания, оснаценных катали тическнм нейтралнэатором в системе выхлопа.Известен способ работы двигателя внутреннего сгорания с двумя группами цилиндров3 и с каталитическим нейтралнзатором путем подвода в первую гр пну цилиндров смеси с коэффициентом избытка воздуха меньше единицы, а во вторую - с коэффициентомО избытка воздуха больше единицы, подачи от.работавших газов от обеих групп цилиндров в каталитический нейтрализатор и регулиро.вания коэффициентов избытка воздуха в сме. сях в зависимости от сигнала датчика парциаль.1 ного давления кислорода в отработавших га.зах путем доэирования в цилиндры дополни.тельного топлива, Этот способ позволяет рас.ширите диапазон работы каталитического нейтрализатора в режиме трехкомпонентной очист 20 ки, необходимым условием которого является поддержание состава смесей, поступаюших в двигатель, с коэффициентом избытка воздуха (а) равным единице 111. 2Недостатком известного способа является то, что для работы двигателя необходимо применение топливовпрыскиваюшей аппаратуры, что сужает возможности использования способа н усложняет регулирование двигателя.Известен также способ работы карбюратор- ного двигателя внутреннего сгорания с двумя группами цилиндров и каталитическнм нейтра. лизатором путем подвода в первую группу цилиндров смеси с коэффициентом избытка воздуха меньше единицы, а во вторую - с коэффициентом избытка воздуха больше единицы, подачи отработавших газов от обеих групп цилиндров в каталитический нейтрализатор и регулирования коэффициентов иэбыт. ка воздуха в смесях в зависимости от сигнала датчика парцнального давления кислорода в отработавших газах путем подвода в карбюратор дополнительного воздуха или дополнительного топлива 21.Недостатком известного способа является то, что регулирование двигателя, работающего по такому способу, эагруииеио, посколь. ку необходимо поддерживать в смеси. посту0403 3 80 пающей в цилиндры. а=1, работа на которой позволяет одному каталитическому нейтрали. затору функционировать в режиме трехкомпонентной; очистки отработавших газов, когда происходит одновременная очистка их от трех токсичных составляюших; окиси углерода (СО), углеродов 1 СН ) и окислов азота (К 0) .Цель изобретения - упоощение процесса регулирования.Цель достигается тем, что первую группу цилиндров регулируют подводом дополнительного воздуха, а вторую - подводом дополнительного топлива.На чертеже показан двигатель внутреннего сгорания с каталитическим нейтралчзатором в системе выхлопа.Двигатель внутреннего сгорания содержит цилиндры 1 - 4, соединенные через выхлопные цатрубки 5-8 с выхлопной трубой 9, в ко. торой размещен дагвк 10 парциального давления кислорода и каталитический нейтрализатор 1.1.Цилиндры 1 и 2 соединены через коллектор 12 со смесеобразуюгцим устройством 13, лодготавливаюшям богатую топливо-воздушную смесь,а цилиндры 3 и 4 соединены через коллектор 14 со смесеобразующим устройством 15, подготавливаюшим бедную топливо-воздуш. ную смесь, Смесеобраэующее устройство 13 может быть подсоединено к воздушному фильтру 16 через воздушную магистраль 17, в которой размешен электромагнитный задорный орган 18, Смесеобразующее устройство 15 может быть подсоединено к емкости 19 с топливом через топливную магистраль 20, в которой размещен электромагнитный запорный орган 21, Соленоидные катушки 22 и 23 запорных органов 18 и 21 подключены к элек. трической цепи блока 24 управления через проводники 25 и 26 соответственно. В элек. трическую цепь блока 24 подсоединен через проводник 27 датчик 10 парциального давлениякислорода. Двигатель работает следуюшим образом,Эоэлух всасывается через воздухоочистители 16 и смесеобразующие устройства 13 и 15, Смесеобразующее устройство 13 готовит смесь обогащенного состава с коэффициентом избытка воздуха а ( 1 и направляет эту смесь по коллектору 12 в цилиндры 1 и 2. Смесеобраэуюшее устройство 15 рассчитано на подготовку обедненного состава с коэффициентом избытка воздуха а ) 1, Из смесе. образующего устройства 15 обедненную смесь направляют по коллектору 14 в цилиндры 3 и 4 двигателя. Таким образом в двигателе ци. линдры 1 и 2 составляют первую группу, рабо. таюшую на обогащенной смеви, а цилиндры 3 и 4вторую группу, работаюгцую на обедненной смеси, Работа цилиндров каждойгруппы осушествляется попеременно. Дляпронллюстрированного варианта двигателяпорядок работы может быть либо 1-3 - 2 - 4,либо 1 - 4 - 2 - 3. Отработавшие газы из цилиндров направляют в обшую выхлопнуютрубу 9 через выхлопные патрубки 5 - .8. Иэвыхлопной трубы 9 отработавшие газы, пройдя каталитический нейтрализатор 1. 1, выходят в атмосфе)у. Наибольшая эффективность каталитической очистки по трем токсичным составляющимдоспиается при работе двгателя на стехиометоическом составе смеси а = 1. Поперемекный выпуск отработавших газов иэ цилиндров, работающих на богатой и беднойсмеси, приведет к тому, что на катализаторебудут происходить колебания состава отрабо.тавших газов возле точки сгорания смесис а 1, Амплитуда этих колебаний будетопределяться величиной, с которой смесь,подготовленная в смесеобразующих устройствах 13 и 15, буд"т отлична от стехиометрической. Таким образом, большую часть времени каталитический нейтрализатор будет работать в режиме грехкомцонентной очистки приусловии, если обогашенная и обедненная сме.си по составу будут мало отличаться от стехиометрического осава. Для этого в систему регулировании включено звено с обратной связью, Основным злемен. том этого звена является датчик 10 парциаль. ного давления кислорода в отработавших га. зах. Принцип работы датчика основан на том, что при переходе коэффициента избытка воздуха в смеси, подводимой в двигатель через стехиометрический состав напряжение на вы. ходе датчика изменяется в несколько раз. Таким образом датчик 10 будет подавать сигналы через проводник 27 в блок 24 управления, когда смесь будет с а ( 1 или с а ) 1, т.е. датик будет реагировать на горение обога. шенной или обедненной см сей и подавать сигналы в зависимости от того, в цилиндре какой группы произошел. процесс выпуска.Сигналы датчика 10 будут преобразованы и разделены в блоке 24 управления. Ситнал от гореши бедной смеси по проводнику 25 направляют на соленоид 23, который с помощью электромагнитного запорного органа 21 будет дозирова;. поступление дополнительного топлива по магистрали 20 в бедную топливо. воздушную смесь, приб щжая ее состав к стехиометрическому. Сигнал от горения богатой топливо. воздушной смеси по проводнику 26 направляют на соленоид 22, который с помо. шью электромагнитного запорного органа 18 будет дозировать постутцзение дополнительного воздуха по магистрали 17 в богатую топливоСоставитель Н. ИгнатовичТехред М. Коштура Корректор Н. Григорук Редактор А, Власенко Подписное Тираж 592 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж.35, Раушская наб., д. 4/5Заказ 10358/36 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 5 800403 6воздушную смесь, приближая ее состав к сте. ка воздуха больше единицы, подачи отработав.хиометрическому. ших газов от обеил групп цилиндров в ката.Таким образом, каталитический нейтрали. литический нейтрализатор и регулированиязатор 11 может работать в режиме трехком- коэффициентов избытка воздуха в смесях впонентной очистки практически во всем диа-зависимости от сигнала датчика парцнальногопаэоне нагрузок двигателя. Для дальнейшей давления кислорода в отработавших газах пуочистки отработавших газов от окиси утле-, тем подвода в карбюратор дополнительногорода может быть установлен дополнительный воздуха или дополнительного топлива, о т л и.нейтрализатор 28 с каналом 29 для подвода ч а ю ш и й с я тем, что, с целью упрощенияв него воздуха. Датчик 10 может быть так- О процесса регулирования, первую группу цилинд.же размещен в самом нейтрализаторе 11, ров регулируют подводом дополнительного воз.либо эа ним. духа, а вторую - подводом дополнительногоФормула изобретениятоплива.Способ работы карбюраторного двигателя Источники информации,внутреннего сгорания с двумя группами цилннд.принятые во внимание при экспертизеров и с каталитическим нейтрализатором путем 1. Патент Японии Мф 52 - 36575, кл. 51 Е 6,подвода,в первую группу цилиндров смеси с опублик. 1977.коэффициентом избытка воздуха меньше еди. Заявка ФРГ У 2522468, кл. Р 02 О 35/00ннцы, а во вторую - с коэффициентом нзбыт. опублик. 1975.