Система питания двигателя внутреннего сгорания

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 5 П 5 Р 02 М 23/08, Г 02 09/02 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 6(71) Харьковский институт механизации иэлектрификации сельского хозяйства иХарьковский политехнический институт им,В.И.Ленина(54) СИСТЕМА ПИТАНИЯ ДВИГАТЕЛЯВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ(57) Изобретение позволяет упростить конструкцию. Устройство содержит установленную во впускном тракте дроссельнуюзаслонку 17, топливный насос 1 с органом Ы 2 1657712 А 1 изменения подачи топлива, пневматический регулятор непрямого действия и орган управления, например педаль акселератора. Пневматический регулятор .непрямого действия состоит из мембранного исполнительного механизма 12 и пневмоусилителя с двумя мембранами, нагруженными пружиной 16. Орган управления жестко связан через рычаг 3 непосредственно органом изменения подачи топлива топливного насоса 1, при этом рычаг 3 взаимодействует с нагруэочной пружиной 16, а мембранный исполнительный механизм 12 соединен с дроссельной заслонкой 17. Устройство простое в конструктивном отношении и позволяет автоматически и высокой точностью регулировать цикловую подачу воздуха в соответствии с цикловой подачей топлива. 1 ил,5 10 15 55 Изобретение относится к автоматическому регулированию двигателей внутреннего сгорания, в частности к устройствамдля регулирования количества и составатопливовоэдушной смеси двигателей внутреннего сгорания,Цель изобретения - упрощение конструкции.На чертеже представлена система питания двигателя внутреннего сгорания.Система питания двигателя внутреннего сгорания содержит топливный насос 1 сорганом изменения подачи топлива в видерейки 2, соединенной посредством рычага3, шарнирно закрепленного на оси 4, с тягой5 органа управления - акселератооа (не показан). Рычаг 3 также соединен через подвижный стакан 6 с пневматическимусилителем 7, в котором размещен чувствтительный элемент, состоящий из двух диафрагм 8 разного диаметра и вставки 9,установленной между ними и имеющей сообщенные между собой несквозное осевоеи радиальное отверстия,Вставка 9 в месте выхода осевого отверстия и седло 10 (также имеющее осевое отверстие) образуют клапанный узел, которыйтрубопроводом 11 соединен с исполнительным механизмом 12. Внутренняя полостьчувствительного элемента, размещеннаямежду диафрагмами 8, сообщается как склапанным узлом через отверстия во вставке 9, так и с задроссельным пространствомпосредством трубопровода 13.В корпусе пневматического усилителя 7выполнены отверстия 14 для подвода атмосферного воздуха, Между глухим торцомвставки 9, расположенным со стороны диафрагмы 8 меньшего диаметра, и подвижным штоком 15 размещена нагрузочнаяпружина 16 (или несколько последовательно включаемых пружин). Подвижный шток15 упирается в подвижный стакан 6 Поэтому каждому положению рычага 3 соответствует вполне определеннаяпредварительная деформация нагрузочнойпружины 16, а следовательно, и сила этойпружины, которая стремится прижатьвставку 9 к седлу 10 клапанного узла, Исполнительный механизм 12 содержит подпружиненную диафрагму, размещенную вгерметичном корпусе и связанную с приводом дроссельной заслонки 17, Для ограничения хода подвижного ста ана 6предусмотрен регулируемь й упор 18Устройство работает следующим образом.Работа по нагрузочной характеристике(в этом случае сохраняется нензм,;иной частота вращения),20 25 30 35 40 45 50 Система регулирования в начальный момент находится в некотором равновесном положении, т,е. рычаг 3 управления находится в определенном положении, которому однозначно соответствует положение рейки 2 и подвижного стакана 6, посредством которого создается предварительная затяжка нагрузочной пружины 16. В этом случае рейка 2 обеспечивает некоторую цикловую подачу топлива, а дроссельная заслонка 17 (за счет настройки системы регулирования) обеспечивает требуемую цикловую подачу воздуха, при которой имеет место определенное (зависящее от подачи воздуха) задроссельное разрежение. Последнее, передаваясь по трубопроводу 13 во внутреннюю полость чувствительного элемента, размещенную между диафрагмами 8, создает результирующую силу за счет разницы в диаметрах диафрагм (при одинаковом атмосферном давлении с внешних сторон диафрагм, что обеспечено наличием отверстий 14). Эта сила уравновешивает силу сжатия нагрузочной пружины 16,В состоянии равновесия между вставкой 9 и седлом 10 клапанного узла пневмоусилителя имеет место небольшой зазор, через который в клапанный узел подсасывается атмосферный воздух Это приводит к тому, что разрежение, передаваемое из клапанного узла по трубопроводу 11 в исполнительный механизм 12 несколько меньше разрежения во внутренней полости чувствительного элемента. Разрежение в исполнительном механизме 12 создает силу, действующую на его мембрану, которая .уравнОвешена пружиной исполнительного механизма. Механическая связь мембраны исполнительного механизма с дроссельной заслонкой путем регулировки обеспечивает положение последней в соответствии с требуемой цикловой подачей воздуха. Предположим, что произошло снижение нагрузки, В этом случае для поддержания неизменной частоты вращения тягу 5 педали акселератора следует сместить в сторону уменьшения цикловой подачи топлива. При этом рычаг 3 поворачивается на оси 4 по часовой стрелке: рейка 2 смещается влево (в сторону уменьшения подачи топлива), одновременно подвижный с 1 акан 6 также перемещается влево и увеличивает (через подвижный шток 15) силу затяжки нагрузочной пружины 16, которая с большей силой прижимает вставку 9 к седлу 10 клапанного узла. В результате уменьшается подсос атмосферного воздуха, и разрежение в исполнительном механизме 12 увеличивается. Это заставляет повернуться дроссельную заслонку (про 1657712тив часовой стрелки по чертежу) и уменьшить цикловую подачу воздуха. Поворот дроссельной заслонки происходит до тех пор, пока увеличивающееся эадроссельное разрежение, передаваемое во внутреннюю полость чувствительного элемента, не уравновесит силу затяжки нагруэочной пружины 16. В результате устанавливается новое положение равновесия, которому соответс вует меньшая цикловая подача как топлива, так и воздуха, Соотношение между этими количествами зависит от характеристики нагрузочной пружины 16 (или комплекта пружин) и определяется требованиями двигателя. Тем самым подача воздуха устанавливается в соответствии с подачей топливаПри увеличении нагрузки устройство работает аналогично только в противоположном направлении.Работа по скоростной характеристике 1 е этом случае сохраняется неизменной цикловая подача топлива).Допустим. что произошло снижение нагрузки, но поскольку цикловая подача сохраняется неизменной, положение рейки 2 и подвижного стакана 6 также не изменяется, При этом остается неизменным и положение рычага 3, управтяошг га регулятором, Неизменность положения подвижного стакана 6 означает также неиз менность силы затяжки нагрузочной пружины 16 чувствительного элемента, определяющей величину требуемой циклоеой подачи воздуха в соответствии с величиной цикловой подачи топлива.Однако возникающее снижение нагрузки приводит к росту частоты вращения, что при прежнем положении дроссельной заслонки 17 приведет к росту эадроссельного разрежечия, а следовательно, к уменьшению цикловой подачи воздуха. Рост эадроссельного разрежения, передаваемого по трубопроводу 13 во внутреннюю полость чувствительного элемента, приводит к увеличению нагрузки со стороны последнего на нагрузочную пружину 16, В результа . оавновесие нагруэочного элемента нарушается и вставка 9 перемещается вправо, зазор между вставкой 9 и седлом 10 клапанного узла увеличивается, что приводит к возрастанию подсоса в клапанный узел атмосферного воздуха. Последнее сказывается нэ снижении разрежения в исполнительном механизме 12, что позволяет его пружине преодолеть усилие на мембране и переместить дроссельную заслонку 17 в сторону открытия, что уменьшает разрежение, а следовательно. увеличивает цикловую подачу воздуха до тех пор, пока величина задроссельного разрежения 5 1 О 150 25 30 35 40 45 50 55 вновь не приведет чувствительный элемент в равновесное состояние и рассогласование между фактическим и требуемым количеством подаваемого воздуха не исчезнет.При набросе нагрузки система работает аналогично только в обратном направлении.Переходной режим.В свзи с непосредственным механическим воздействием от акселератора на рейку топливного насоса отставания в подаче топлива по отношению к изменению положения акселератора в сис;еме не произойдет. При этом на промежуточных режимах, связанных с резким открытием дроссельной заслонки, имеет место некоторое обогащение состава смеси, что соответствует требованиям двигателя (е карбюраторах эти функции выполняет ускорительный насос), а при резких закрытиях дроссельной заслонки - обеднение состава смеси, что также полезно.Экономайзерный режим.На режимах максимальной нагрузки тягой 5 подачи акселератора рычаг 3 поворачивают против часовой стрелки, что приводит к увеличению как цикловой подачи топлива за счет перемещения рейки 2, так и требуемой величины циклоеой подачи воздуха за счет уменьшения предварительной зятяжки на руэочной пружины 16 чуестеительного элемента. При повороте рычага 3 в определенньй момент подвижный стакан 6 упирается е регулируемый упор 18, чему соответствует определенная подача воздуха Дальнейший поворот рычага 3 против часовой стрелки приводит к дальнейшему перемещению рейки 2 и увеличение циклоеой подачи топлива без увеличения цикловой подачи воздуха. так как затяжка нагрузочной пружины 16 чувствительного элемента остается неизменной, Тем самым обеспечивается обогащение состава топливовоздушной смеси.Таим образом, обладая достаточной простотой в конструктивном отношении, устройство для регулирования количества и состава топливовоздуш ной смеси обеспечивает точное дозирование циклоеой подачи воздуха в соответствии с цикловой подачей топлива на любых режимах работы двигателя,Формула изобретения Система питания двигателя внутреннего сгорания, содержащая топливный насос с органом изменения подачи топлива, орган управления, связанный с органом изменения подачи топлива, дроссельную заслонку, установленную во впускном трубопроводе двигателя и механизм управления подачей1657712 Составитель В. ЗабегалинРедактор Н. Лазаренко Техред М.МоргенталКорректор М, шароши Заказ 1698 Тираж 364 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиямпри ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 воздуха, связанный с дроссельной заслонкой, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью упрощения конструкции, механизм управления подачей воздуха вфполнен в виде мембранного исполнительного механизма со штоком, соединенного с дроссельной заслонкой и двухмембранного пневмоусилителя с нагруэочной пружиной, а связь органа управления с органом изменения подачи топлива выполнена в виде рычага, контакти рующего с нагрузочной пружиной пневмоусилителя,