Устройство для ограничения наполнения двигателя внутреннего сгорания

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ь 4 Е 02 Г 908 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1 орым вхоа дроссельика часто- ходом бло- магнитного ичающееся числа топт регуляединенный ния. т т ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОГРАНИЧЕНИЯ НАПОЛНЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащее дроссельную заслонку, размещенную во впускном тракте и снабженную приводом от датчика частоты вращения церез корректор с кулацком, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности, оно снабжено дополнительным приводом дроссельнои заслснки, соединенным с последней через пружину, а корректор выполнен в виде упорного механизма, жестко соединенного с дроссельной заслонкой и сопряженного с кулацком, связанным с датчиком частоты вращения.2. Устройство по п. 1, отгичающееся ем, что оно дополнительно содержит элекромагнитный механизм, выполненный в виде ЯО 1255728 А 1 олока управления с первым и вт дами и электромагнитного привод ной заслонки, причем выход датч ты вращения связан с первым в ка управления, а выход электро привода связан с кулачком.3. Устройство по пп. 1 и 2, от,г тем, что, с целью учета октанового лива, оно дополнительно содерж тор передаточного числа, подсо к выходу датчика частоты враще 4. Устройство по и. 2, отличающееся тем, цто оно дополнительно содержит датчик положения электромагнитного привода дроссельной заслонки, соединенный выходом с вторым входом блока управления электромагнитного механизма.5. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно дополнительно содержит датчики условий работы двигателя, а электромагнитный механизм снабжен сумматором, входы которого соединены с датчиками условий работы двигателя.Г,у1 О 20 25 30 40 50 55 Изобретение относится к машиностроению, в частности двигателестроению, а именно к устройствам для ограничения цаполнения двигателя внутренного сгорания, преимущественно в системах впрыска топлива автомобильных двигателей, работающих в значительном диапазоне нагрузок и скоростей при больших разброса х октанового числа применяемого топлива.Цель изобретения - повышение эффективности устройства путем повыгвения точности ограничения наполнения в области возможной детонации топливной смеси во всем диапазоне частоты врагцеция коленчатого вала и обеспечения регулирования ограничения непосредственно в динамике работы двигателя, а также учет октанового числа топлива и расширение функциональных возможностей.1-а фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; ца фиг. 2 - устройство с дополнительными элементами; ца фиг. 3 - устройство ца электронных и электромагнитных элементах; ца фиг. 4сумматор.Устройство (фиг. 1) содержит дроссельную заслонку 1, размещенную во впускном тракте, корректор 2 с кулачком 3, дополнительный привод 4, соединенный с дроссельной заслонкой 1 через пружину 5, упорный механизм 6, жестко соединенный с дроссельной заслонкой 1 и сопряженный с кулачком 3, связанный через привод с датчиком 7 частоты вращения.Устройство (фиг. 2) содержит электромагнитный механизм 8, выполненный в виде блока 9 управления и электромагнитного привода 10 кулачка 3 корректора 2, регулятор 11 передаточного числа, подсоединенный к выходу датчика 7 частоты вращения, датчик 12 положения электромагнитного привода О, датчики 13 условий работы двигателя и сумматор 14, связывающий датчики 13 с блоком 9 управления. Г 1 оследций имее лва входа: к первому подключен сумматор 14, а к второму датчик 12 положения электромагнитного привода 10. Если устройство работает только от датчика 7 частоты вращения, а датчики 13 отсутствуют, то регулятор 11 передаточного числа подключен непосредственно к первому входу блока 9 управления. В этом случае сумматор 14 исключается.В варианте устройства на электронных и электромагнитных элементах (фиг. 3) датчик 7 частоты вращения выполнен в виде интегрирующей КЯ-цепи на резисторе 15 и конденсаторе 16, подключенных к прерывателю 17, соединенному с катушкой 18 зажигания и конденсатором 19. Блок 9 управления выполнен в виде дифференциального усилите ля на транзисторах 20 и 21 и резисторах 22 и 23, а электромагнитный привод 10 выполнен на электродвигателе, с осью которого сопряжены кулачок 3 корректора 2 и дат чик 12 (потенциометр) положения электромагнитного привода 10. Электродвигатель электромагнитного привода 10 подключен между коллекторами транзисторов блока 9 управления, датчик 12 положения электромагнитного привода 10 подключен к базе транзистора 20второму входу блока 9 управления, а датчик 7 частоты вращения через потенциометр-регулятор 11 передаточного числа к базе транзистора 21 - первому входу блока управления 9. Если устройство содержит несколько датчиков 13 условий работы двигателя, например, температуры, давления и т. д., то выходы датчиков 13 и выход датчика 7 частоты вращения подключены к блоку 9 управления через сумматор 14.Устройство для ограничения наполнения двигателя внутреннего сгорания работает следующим образом.При отсутствии перегрузки двигателя поверхности кулачка 3 и упорного механизма 6 разъединены. Положение дроссельной заслонки 1 определено дополнительным приводом 4. Причина такого состояния в том, что наполнение двигателя зависит от частоты вращения и положения дроссельной заслонки 1 и датчик 7 частоты вращения устанавливает кулачок 3 в строго соответствуюц 1 ее частоте вращения положение. Это положение определяет степень возможности открытия дроссельной заслонки 1. Если по каким-либо причинам возникает необходимость резкого увеличения мощности двигателя посредством увеличения его наполнения, что достигается перемещением (открытием) дроссельной заслонки 1, то упорный механизм 6 касается поверхности кулачка 3, перемещение дополнительного привода 4 приводит к сжатию пружины 5, а дроссельная заслонкаоткрыта ровно на столько, на сколько допускается наполнение двигателя на данной частоте вращения. Если мощность двигателя достаточна для увеличения частоты вращения, последняя увеличцна и, соответственно, через датчик 7 частоты вращения кулачок 3 освобождает пространство лля перемещения упорного механизма 6 и связанной с цим лроссельной заслонки 1. Тем самым наполнение двигателя удержано на максимально допустимом уровне. Если нагрузка на двигатель слишком велика, и частота вращения падает, кулачок 3 поворачивают от датчика 7 так, что упорный механизм 6 сжимает пружину 5, прикрыв соответственно дроссельную заслонкуи опять удерживая наполнение двигателя на максимально допустимом уровне. Соответствие межлу максимально допустимым наполнением двигателя и частотой вращения определено профилем кулачка 3 корректора 2. Повышение эффективности достигается за счет лвойного управления олной дроссельной заслонкой.Устройство ца электронных и электромагнитных элементах работает следующим образом.Площадь импульсов на прерывателе 17 системы зажигания двигателя пропорциональна частоте вращения. Поэтому на выходе интегрирующей КС цепи (резистор 15, конденсатор 16) напряжение также пропорционально частоте вращения. Потенциометр-регулятор 11 передаточного числа изменяет соотношение между напряжением, поступающим на первый вход блока 9 управления (базу транзистора 21), и частотой вращения. Электродвигатель электромагнитного привода 10 поворачвает сопряженные с ним кулачок 3 и потенциометр-датчик 12 положения электромагнитного привода 10 так, что напряжение на первом и втором входах блока 9 управления одинаково. Приэтом условии электродвигатель обеспечивается и не вращает кулачок 3.Определенному напряжению на базе транзистора 21 (первом входе блока 9 управления) соответствует определенное положение кулачка 3 корректора 2, сопряженного с осью электродвигателя. Таким образом, кулачок 3 всегда отслеживает по положению среднее напряжение на первом входе блока 9 управления, которое пропорционально частоте вращения. Коэффициент пропорциональности (передаточное число) определен потенциометром-регулятором 11 передаточного числа, так как напряжение на его выходе прямо пропорционально сопротивлению между движком и выводом, соединенным с корпусом, и напряжению на его входе. Поэтому перемещая движок можно плавно регулировать передаточное число, тем самым меняя угол поворота кулачка 3 при одной и той же частоте вращения, т.е. меняя максимально допустимое наполнение двигателя.Система частота вращения - угол поворота кулачка 3 линейна, а профиль кулачка 3 линеаризует зависимость поворота дроссельной заслонки 1 от степени наполнения двигателя на соответствующих частотах вращения, Тем самым достигается согласование характеристик и возможность плавной регулировки ограничения наполнения двигателя на грани возникновения детонации топлива при любых частотах вращения. Это дает возможность эксплуатировать двигатель на топливе с любым октановым числом при любых нагрузках. Потенциометр регулятор 11 передаточного числа можетбыть размещен в любом месте, что обеспечивает дистанционную регулировку непосредственно в динамике работы двигателя.Работа датчиков 13 условий работы двигателя с суматором 14 сводится к тому, что 20 эти датчики выдают сигналы аналогичнодатчику 7 частоты вращения. Сумматор 14 суммирует эти сигналы и направляет на первый вход блока 9 управления. Тем самым кулачок 3 повернут на утол, пропорциональный сумме сигналов датчиков 13. Датчик 7 частоты вращения с регулятором 11 передаточного числа в этом случае подключен к одному из входов сумматора 14 и участвует в работе аналогично одному из датчиков 13. Соотношение сопротивлений резисторов сумматора 14 определяет весовые коэффициенты при передаче сигналов датчиков 13 и 7.ников 1130илиал Составите;ь В. Слаова Техред И. ВересТираж 5231 ИИПИ Государственного компо делам изобретений и35, Москва, Ж - 35, РаушскаППП Патент, г. Ужгород,Редактор М. БобкЗаказ 4794,33В 1. Корректор М. ДемчПодписноеитега СССРоткрытийя наб., д. 45ул. Проектная, 4