Устройство для впрыска топлива в двигатель внутреннего сгорания

О П И С А Н И Е ти) 545269ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Ресвублик(31) Р 2146506.5 (33) ФРГ Гасударственный комитет Совета Министров СССР ло делам изобретенийи открытий Опубликовано 3. ,3.037.28.8) Дата опубли исания 14.04.77) Авторы изобретени Иностранец Конрад Экер1) Заявител ирма мбХ Г) А В ДВИГАТЕЛ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВПРЫСКА ТО ВНУТРЕННЕГО СГОРА2 сится к двигателестроек устройствам для впрысИзооретение отнонию и, в частности,ка топлива.По патенту491239 известно устройство для впрыска топлива в двигатель внутреннего сгорания с искровым зажиганием, содержащее размещенные во впускном трубопроводе дроссельную заслонку и заслонку регулятора, связанную с расположенным в корпусе запорным элементом дозирующего клапана, установленного в напорной магистрали между подкачивающим насосом и форсунками, и перепускной клапан, Дозирующий клапан со стороны, противолежащей соединению с заслонкой регулятора, снабжен поршнем, установленным в предусмотренной в корпусе рабочей камере, соединенной с напорной маги. стралью, которая после рабочей камеры подключена к сливной магистрали, в которой установлен перепускной клапан, выполненный с плоским запорным элементом, соединенным с мембраной, нагруженной пружиной.Такое устройство обеспечивает изменение состава топливовоздушной смеси в зависимости от режимов работы двигателя. Однако в отработавших газах таких двигателей содержатся токсичные компоненты, например окись углерода, окись азота и неполностью сгоревшие углеводороды. Для снижения токсичности отработавших газов их пропускают через нейтрализаторы. Для полного обезвреживания отработавших газов требуется почти стсхиометрическая смесь топлива и воздуха, что не обеспечивается в известном устройстве.5 Целью изобретения является обеспечениерегулирования состава смеси и подача в двигатель топливовоздушной смеси, близкой к стехиометрической.Это достигается тем, что в предлагаемом 10 устройстве на корпусе перепускного клапанаустановлен электромагнит с якорем и обмоткой, подключенной к системе контроля отработавших газов, а мембрана запорного элемента перепускного клапана снабжена допол нительной пружиной, включенной параллельно основной пружине и снабженной подвижной опорной тарелкой, выполненной за одно целое с якорем электромагнита,Кроме того, в корпусе электромагнита вы полнены два упора ограничения перемещенияякоря под действием соответственно дополнительной пружины и обмотки.На чертеже изображено предлагаемое уст.ройство для впрыска топлива в двигатель 25 внутреннсго сгорания с искровым зажиганием.В предлагаемом устройстве воздух поступает от воздухоочистителя (на чертеже не изображен) в направлении, указанном стрел кой, во впускной трубопровод, образованныйпатрубком 1 с диффузором 2, соединительным шлангом 3 и патрубком 4,В горловине диффузора 2 установлена заслонка регулятора, выполненная в виде пластины 5, размещенной поперек воздушного потока. Пластина 5 перемещается в диффузоре 2 пропорционально массе воздуха, проходящего через впускной трубопровод. Для обеспечения постоянной возвратной силы, действующей на пластину 5, а также для поддержания постоянного давления перед ней, давление между пластиной 5 и дроссельной заслонкой 6, установленной в патрубке 4, также считается постоянным.Пластина 5 установлена на рычаге 7, размещенном на оси 8. Рычаг 7 своим выступом 9 действует на запорный элемент 10 дозирую- щего клапана, выполненного в виде золотника. Запорный элемент со стороны, противолежащей упору 11 для выступа 9, снабжен поршнем 12, установленным в рабочей камере 13 корпуса 14 дозирующего клапана 15. На поршень 12 действует давление топлива из напорной магистрали 16. Усилие на поршень 12 от давления топлива является возвратной силой для пластины 5 заслонки регулятора,Топливо в напорную магистраль 16 пода- ется насосом 17, приводимым электродвигателем 18, из бака 19. Для поддержания постоянного давления в магистрали 16 с последней соединен патрубок 20 с клапаном 21 ограничителя давления. Из магистрали 16 топливо направляется в канал 22, выполненный в крышке 23, изготовленной за одно целое с патрубком 1. Канал 22 соединен с кольцевой выточкой 24, которая сообщена с камерами 25 и через отверстие 26 во втулке 27 - с кольцевой камерой 28, образованной поверхностями втулки 27 и кольцевой выточки 29 на запорном элементе 10. Во втулке выполнена кольцевая распределительная прорезь 30, а запорный элемент 10 поршнем 12 перекрывает в большей или меньшей степени прорезь 30 в зависимости от положения пластины 5.Прорезь 30 соединена при помощи каналов 31 с камерами 32, отделенными от камер 25 мембраной 33. Из камер 32 топливо по каналу 34 в патрубках 35 направляется к отдельным форсункам (на чертеже не изображены), установленным вблизи впускных клапанов на впускном трубопроводе, Мембрана 33 служит в качестве подвижной части клапана с плоским седлом, оборудованного мембраной 33 и патрубками 35 и удерживаемого в открытом положении при неработающем двигателе при помощи пружины 36. Давления в камерах 25 и 32 обеспечивают постоянный перепад на дозирующем клапане независимо от положения запорного элемента. Этим достигается пропорциональность между перемещением запорного элемента 10 и количеством подаваемого топлива.Под напором воздуха пластина 5 заслонки регулятора перемещается в диффузоре 2 так, что изменение проточного сечения впускного 5 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 60 65 тракта пропорционально перемещению пластины 5. Так как пластина 5 через рычаг 7 соединена с запорным элементом 10, то обеспечивается пропорциональное соотношение между расходом воздуха во впускном трубопроводе и количеством подаваемого топлива,Давление топлива в рабочей камере 13 оебспечивает возвратное усилие на пластине 5. Напорная магистраль 16 при помощи трубопровода 37 и патрубка 38, в которых установлены соответственно дроссели 39 и 40, соединена с рабочей камерой 13. Трубопровод 37 соединен трубопроводом 41 со сливной магистралью, в которой установлен перепускной клапан, выполненный с плоским запорным элементом в виде мембраны 42 и плоского седла 43. При незначительном перемещении мембраны 42 в перепускном клапане полностью открывается проточное сечение седла 43, и топливо из сливной магистрали по трубопроводу 44 направляется обратно в бак 19.Мембрана 42 снабжена пружиной 45, опорная тарелка 46 которой выполнена подвижной и может перемещаться через толкатель 47 от кулачка 48, установленного на оси 49 дроссельной заслонки 6. Параллельно с пружиной 45 на мембрану 42 действует дополнительная пружина 50, опорная тарелка которой выполнена за одно целое с якорем 51 электромагнита. Якорь 51 может скользить по гильзе 52 внутри обмотки 53 и при обесточивании последней прижимается пружиной 50 к упору 54, установленному в корпусе 55 электромагнита. При питании обмотки 53 током якорь 51 прижат к второму упору 56, а стакан 57 служит для замыкания магнитного контура.Устройство работает следующим образом, При работающем двигателе топливо забирается из бака 19 при помощи насоса 17 и подается по напорной магистрали 16 к дозирующему клапану. Одновременно по впускному трубопроводу воздух засасывается в цилиндры двигателя, отклоняя пластину 5 от исходного положения.В соответствии с перемещением пластины 5 перемещается запорный элемент 10 дозирую- щего клапана, который изменяет сечение распределительной прорези 30. Проходящее через прорезь 30 количество топлива соответствует положению пластины 5 Жесткая связь заслонки регулятора с запорным элементом 10 дозирующего клапана дает постоянную зависимость между количеством всасываемого в двигатель воздуха и впрыскиваемого топлива при неизменных их характеристиках. Требуемое обеднение или обогащение смеси достигается изменением возвратного усилия, действующего на запорный элемент 10 и пла.стцну 5.Величина нагрузки двигателя определяется положением дроссельной заслонки 6, управляемой при помощи рычага, При этом величина затяжки пружины 45 перепускного клапана изменяется в зависимости от угла открытия дроссельной заслонки 6 путем поворота ку 545269лачка 48, который перемещает толкатель 47, а вместе с ним и опорную тарелку 46. Прп этом, поскольку усилие пружины 45, определян 1 щее давление топлива в рабочей камере 13 и величину возвратной силы на пластине д 5, изменяется, то изменяется и величина открытия прорези 30. При обезвреживании отработавших газов в нейтрализаторе, снабженном катализатором, необходимо поддерживать состав подаваемой топливо-воздушной смеси 10 с а близкой к 1. Для этого в выхлопном трубопроводе (на чертеже не изображен) установлен кислородный зонд, подключенный к входу усилительного прибора (на чертеже не изображены). Выход с последнего подключен 15 к обмотке 53 электромагнита. При подаче управляющих импульсов от усилительного и;тибора к обмотке 53 якорь 51 притягивается к упору 54, в результате чего увеличивается предварительное натяжение Дополнительной 23 пружины 50, усилие которой противодействует усилию пружины 45, и таким образом понижается давление в рабочей камере 13, а подача топлива увеличивается относительно подачи воздуха. Давление топлива в камере 13, 25 а следовательно, и количество поданного топлива могут регулироваться перепускным клапаном в относительно малых границах. Перспускной клапан в этом случае работает как двухпозиционный регулятор,Подобное регулирование может быть осуществлено и при пуске холодного двигателя, когда требуется в короткий период изменять состав смеси, подаваемой в цилиндры. Формула изобретения1. Устройство для впрыска топлива в двигатель внутреннего сгорания по патенту Мо 491239, отличающееся тем, что, с целью регулирования состава смеси, преимущественно по составу отработавших газов, на корпусе перепускного клапана установлен электромагнит с якорем и обмоткой, подключенной к системе контроля отработавших газов, а м"мбрана запорного элемента перепускпого клапана снабжена дополнительной пружиной, включенной параллельно основной и снабженной подвижной опорной тарелкой, выполненной за одно целое с якорем электромагнита.2. Устройство по п, 1, о тл и ч а ю щ ее с я тем, что в корпусе электромагнита выполнены два упора ограничения перемещения якоря под действием соответственно дополнительной пр.жины и обмотки.ректор А, Николаева писно пография, пр. Сапунова,аказ 608/3ЦНИИ Изд. Ле 266 Государственного к по делам изобр 3035, Москва, ЖТи митета Сов тений и от , Раушская ам 709ета Министров Срытийнаб., д. 4/5