Карбюратор для двигателя внутреннего сгорания

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 80133 А 04 (-02 М 30 ОСУДАРС О ДЕЛА ЕН ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ САНИЕ ИЗ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) КАРБЮРАТОР ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ(57) Изобретение позноляет снизить расходтоплива и токсичность отработавших газов.Для этого установлены шагоный электродвигатель (ШЭД), золотник с приводом отШЭД, управляющий блок (УБ) и датчик режимных параметров ШЭД. ШЭД 23 подключен к выходу 32 УБ 33, а к входу УБ подключены датчики режимных параметров Система холостого хода снабжена приводом, выполненным в виде электромагнита 37, и дозирующим органом для регулирования состава топливо-воздушной смеси н эмульсионном канале. Электромагнит подключен к выходу 32 УБ 33. Благодаря регулированию состава топливо-воздушной смеси в эмульсионном канале с помощью дозирующего устройства обеспечивается оптимальное соотношение топлива и воздуха как ца режиме самостоятельного холостого хода, так и на переходе с принудительного ца самостоятельный холостой ход с учетом состояния двигателя и окружающих а хсловий, 1 з.п. ф-лы, 3 ил.Изобретение относится к машиностроению, в частности к карбюраторам лля лвигателей внутреннего сгорания.Целью изобретения является снижение расхода топлива и токсичности отработавших газов пмтем повышения точности Лозирования топлива.На фиг. 1 представлена принципиальная схема карбюратора лля двигателя внутреннего сгорания; ца фиг. 2 - блок-схема управляющего блока; на фиг. 3 - блок-схема программы управления запорным элементом и лозируюшим органом.Карбюратор содержит камеру 1, и)клюценную к додроссельному пространству 2 при помоци обводного канала 3 и кмульсиоцному каналу 4 при помощи отверстий 5, выполненных во вставке 6, размещенной в корпусе 7 карбнратора, и соединенную с зыдроссельным простраством 8 впускного тракта при шмоши отверстия 9, расположенный в корпусе 7 регулируюпий оран, имеющий запорный элемент 1 О лля перекрытия отверстия 9 и приводной шток 11, связанный с последним пневматический привод, образованный корпусным элементом 12, диафрагмой 13 и крышкой 14.Пневматический привод имеет рабочую кыерш 15, образовацнук) дафрыоЙ 13 и и крышкой 14. Диафрагма 13 жестко связана с приводным штоком 11 при помощи шайбы 16. Напротив диафрагмы 13 со стороны камеры 15 в крышке 14 соосш) приводному иткх 11 установлен золотник, выли)лнецный в виде втулки 17, в стенке которой выполнен продольный канал 18, сообщаемый через первое отверстие 19 с рабочей камерой 15, ы второе радиальное отверстие 20 расположено ца боковой поверхцкт втулки 17. Втулка 17 соелигцна при помощи резьбового наконечника 21 с валом 22 шагового электродвигателя 23 и 1 лест цы внешней поверхности прод)льцьи пз, а в крып)- ке 14 выполнен выступ, вхо)яцй в указанный паз, благодаря чему втулка 17 удерживается от проворычивация в крышке 14 и обеспечивается ее поступательное движение и взаимодействие с шайбой 16 диафрагмы 13 при шворте резьбового наконечника 21.Рабочая качера 15 пневматического привода при 1 нмнци канала 24, в котором установлен жиклер 25, сообщена с зылроссельным прктранством 8. Система включает в себя канал 26 с жиклероч 27, сообщаемый через отверстие 28 и канал 3 с залроссельцым прктрыцствоч 2. Канал 26 сообщен также с 1 тверстеч 29 и через канал 30 с отверстием 31, выполцеццычи в крышке 14 1 ыпротив боковой поверхности втулки 17. Расстояние хежлх отверстиями 2) и 31 и их рыси)ложецие отнкителин отверстия 20 определяется цз уелвин разобщения камеры 15 с камерой 26 прп перемещении втулки 17 в:иыпызоце, сн)тветстцук)цем работе 5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 двигателя от минимально возможных оборотов холостого хода обкатанного прогретого двигателя ло максимального проходного сечения, образуемого запорным элементом 10 и отверстием 9.Сечение жиклера 27 выбирается исходя из необходимой скорости заполнения рабочей камеры 15 воздухом из лодроссельного пространства при совмещении отверстия 20 с отверстиями 29 или 31 при перемещении втулки 17. Скорость заполнения рабочей камеры 15 определяет необходимую скорость закрытия запорного элемента 10. Сечение жиклера 25 выбирается из условия скорейшего отвода штока 11 вправо до упора через шайбу 16 во втулку 17 при разобщении канала 18 с каналом 30. Наиболее рациональное соотношение сопротивлений канала 24 с жиклером 25 и каналов 18, 30 и 26 с жиклероч 27 составляет 2:5.1 Пыпвыи электродвигатель 23 подключен к выходу 32 управляющего электронного бзока 33. Кырбкратор снабжен установленными в топливном канале 34 жиклером 35 и запорной иглой 36 для регулирования сстава топливовозлушной смеси в эмульиоцноч канале 4, управляемой электромагциточ 37, подключенным к дополнительному выходу 38 управляющего электронного блока ЗЗ. К входам 39 управляющего блока 33 подключены датчики режимных параметров двигателя: частоты вращения коленчатоп валы и, положения дроссельной заслонки ка рбкратора Д, тем перытуры охлажлающей жидкости лвиателя (, температуры воздуха ца впуске в двигатель ( .Упрывляюций блок ЗЗ фиг. 2) состоит из измерительного блока, блока сравнения, блока коррекции, блока памяти, енератора импульсов, логического блока и усилителя, к которому подключены шаговый электродвигатель 23 и электромагнит 37.Карбюратор работает слелукццим образом.Информация с датчиков режимных парам етров дви гателя о частоте вращения коленчатого нала и, положении дроссельной заслонки карбюратора Д температуре охлаждаюцей жидкости двигателя (;и температуре воздуха ца впуске в двигатель ( поступает в измерительный блок. На выходе измерительноп) блока выдаются сигналы, сответствукпие средней частоте врапения коленчатоп нала п , амплитуде колебаний мповенных значений угловой скорости Аи) огцосительцоее средней величины, полжецию дроссельной заслонки карбюратора В, температуре охлаждающей жидкости двигателя Т температуре воздуха ны впуске 1;. Сицылы п А и), подант на вход блока срывненъя. Туда же поступают сформированные в блоке памяти сигналы, с)ответствук)це требуемому срелцсму зцыфец)к частить нрапения и,и5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 допустимой амплитуде колебаний мгновенных значений угловой скорости коленчатого нала А (п относительно ее средней величины, откорректированные соответственно до значений и б и А (п в блоке коррекции в зависимости от величины сигналов Тл, и Т, .В блок коррекции поступают также сигналы из блока памяти о частоте вращения коленчатого вала и ссютветствующей моменту включения подачи топливовоздушной смеси при переходе с принудительного на самостоятельный холостой ход, и частоте вращения коленчатого вала и соответствующей моменту отключения подачи топливовоздушной смеси при переходе на режим принудительного холостого хода. Откорректированные с учетом сигналов Т( и Т сигналы п, и п обозначены соответственно п, и п,. Информация, полученная в блоке сравнения о разнице между п и п а также между А (п)и А (п) , поступает в логический блок, с выхода которого с учетом сигналов о положении дроссельной заслонки Вр и сигналов и, и п, Тд и Т, в соответствии с алгоритмом управления поступают сформированные генератором и усиленные управляю(цие импульсы ца шаговый электродвигатель 27 и электромагнит 33.Алгоритм управления временем-сечеция дозирую(цего органа ) и сечением запорного э чем ецта ( Г) на режиме холостого хода представлен на фиг. 3. ил(волозначает плавное изменение времени-сечеция дозирую(цего органа или плавное изменение проходного сечения запорного элемента, регулируемого шаговым электродвигателем, в сторону максимального ( ; Г ) или минимального значения (1; Г). (.ил(во.(=означает скачкообразное изменение времени-сечения 1 или же бь(стре изменение проходного сечения Г запорного элемента до соответствую(цих мицил(альпы, или максимальных величин. Г,ил(вол сопя означает сохранение регулируемой величины на прежнем уровне.На режиме самостоятельного холостго хода, характсризук(цемся закрытым положением дроссельной заслонки карбюратора и частотой вращения кол нчзтого вала ниже п радиальное отверстие 20 находится между отверстиями 29 и 31 Рабочая кзмера 15 пневмзтическо(о привода сообщена посредством кацзлз 24 с:(здроссе.,ныл цр- сгранством 8, вследтвие чего шток 11 с диафрагмой 13 через (пайбу 16 упирается во втулку 17. Положение запорного элемента в этм случае регулируется шаговым электродвигателем в сответст вин с зздзццым алгоритмл управления.Одцвременно в уцрзвляюпцм блоке 33 на основании измеренных (цачеций входных параметрв и в с)отце(сгвии с зл(оритмм формируются импульсы, поступающие на электром агнит 37, обеспечивающие врем ясечения дозирующего органа в допустимом диапазоне- 1 зависящем от сигналов Т и Т .При переходе ца нагрузочцый режим, характеризующийся открытой дроссельной заслонкой, втулка 17 перемешается вправо. обеспечивая максимальное проходное сечение запорного элемента, не допуская, однако совмещения отверстия 20 с отверстием 31. На нзгрмзочном режиме вал шагового электродвигателя неподвижен, а время-сечения дозирующего органа соответствует среднему значению из диапазона (1,( ,). При переходе на режил( принудительного холостого хода, .арактеризуюшийся закрытой дроссельной заслонкой и частотой вра(цеция выше и на шаговый двигатель подаются импульсы, соответствую(цие переме(цению втулки 17 вправо, до момента сооб(цения отверстий, 31 и 20. При этом происходит сообщение рабочей камеры 15 через каналы 26 с додроссельным пространством. Поскольку проходное сечение жиклера 27 больше сечения жиклера 25, то в рабочей камере 15 возникает давление, близкое к атмосферному. В результате, под действием разрежения у выходного отверстия 9, напорный элемент 10 перекроет отверстие 9, отключая подачу смеси в задр)ссельное пространство 8 и, следователыш, в цилиндры двигателя. На режиме црицудительцоп хо.(осто(о хода взл шагового электродвигателя неподвижен. При достижении частоты вра(цеция коленчатого нала значения и, на шаговый электродвигатель пода ются им ну льс ы, смтветствук)пие перел(ец(енин втулки 17 вле во, и в момент перекрыл ия отверстия 20 кзцзлз 18 произойдет р:(обц(ение рабочей камеры 1;) с доп(оссельцыл црстрзнством. По кос- ку р (очая камера 1 посредством кзцзлз 24 соединена с зздроссельцым пространствм 8, произойдет отвд штока 11 вправо до упора шайбы 16 во втулку 17. обеспечивая мзксимзльшц проходное сечение запорего элемента.Таким образом, при переходе с принудительно(о холостог) х)дз цз режим самостоятельного холостог хода )трын ззц)рного элемента 10 от оти рстия 9 и переменение штока 11 ц упора (ере.( ц(зйбу 16 во втулку 17 происходит цз мзксимзльцун) величину под действием р.(режеция, передаваемго из (адроссег,но(о пространства. Дальнейшее регулирование положения ц(тока 11 (срез шайбу 16 и вт 1(ку 17 обеспе (ивзется ц(зов)(л э,(ск(ро;(ци(ч(тег(л(,Ь.Г ,р 5(рм с( и к ) ч е л о р ( ц ц о (о м . -х п(изл с зо.(отцик)цым л прав.(спиел цос 1 гх 1339287пательное перемещение втулки 17, а значит и угловое перемещение вала 22 шагового электродвигателя 23, связанного с ней винтовой парой, на холостом ходу, меньше полного хода штока1 на 10 - -40% в зависи 5 мости от проходного сечения отверстия 9. Кроме того, отрыв и перемещение штока 11 в период перехода с режима принудительного холостого хода на самостоятельный холостой ход, а также отключение подачи смеси при переходе на режим принудительного холостого хода достигается за счет мембранного механизма ири минимальных перемещениях вала шагового электродвигателя.15За счет этого достигают повышение точности регулирования, быстродействия и надежности системы ири одновременном снижении требований к мощности, габаритам и количеству энергии, потребляемой шаговым электродвигателем. 20Благодаря регулированию состава топ.ливовоздушной смеси в эмульсионном канале 4 с помощью дозирующего органа обес" печивается оптимальное соотношение топлива и воздуха как нд режиме самостоятельного холостого хода, так и на переходе с принудительного на самостоятельный холостой ход с учетом состояния двигателя и окружакнцих условий. Формула изобретения1. Карбюратор для двигателя внутреннего сгорания, содержащий систему холостого хода с эмульсионным каналом, камеру, подключен ную к додроссельному пространству и соединенную с задроссельным пространством при помощи выходного отверстия, регулирующий орган с запорным элементом для перекрытия выходного отверстия и приводным штоком, снабженным пневматическим приводом от диафрагмы рабочей камеры, отличающийся тем, что, с целью снижения расхода топлива и токсичности отработавших газов путем повышения точности дозирования топлива, карбюратор снабжен шаговым электродвигателем, золотником с приводом от шагового электродвигателя, управляющим блоком и датчиком режимных параметров двигателя, причем шаговый электродвигатель подключен к выходу управляющего блока, а к входу последнего подключены датчики режимных параметров.2. Карбюратор ио п. 1, отличающийся тем, что система холостого хода снабжена при водем, выполненным в виде электром агнита, и дозируюшим органом для регулирования состава топливовоздушной смеси в эмульсионном канале, причем электромагнит подключен к дополнительному выходу чравляюшего блока.Составите.н Н. ЕроховРедактор Л Шандор Техред И, Верее Корректор Л, ЗимокосовВаказ 4109,25 Тираж 503 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета ( (:(:Р пц делзм изобретений и открытий113035, Москва, Ж 35, Рзунгская нзб, д 4 5Производственно.подиграфическое предприятие, ( Ъжгород, ха. Проектная, 4