Система впрыска топлива для двигателя внутреннего сгорания

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК ПАТЕНТУ Союз Советскнк Социалистических Республик(51) М. Кл. т. 02 Лз . 3/О Р 02 М 51/ 2) Заявлено 240576 (2) 2040799/03627 54/253) Приоритет 28 Р 674(32) 300673 Государственный комнте Совета Министров ССС но делам изобретений и открытий(45) Дата опубликования описания 26,1 Иностранцы Херманн Айзеле, Отто Глекн и Герхард ШтумппХайнрих Кнап Авторыизобретени Иностранная фирма Роберт Бош Гмбх) Заявите 54) СИСТЕМА ВПРЫСКА ТОПЛИВА ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ кл доз ист емы я погии ки. Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к системам впрыска топлива.Известны системы впрыска топлива для двигателя внутреннего сгорания, содержащие установленные на впускном трубопроводе Форсунки, соединенные с напорной магистралью, размещенные во впускном трубопроводе дроссельную заслонку и заслонку регулятора с пластиной, размещенной на рычаге, дозирующий клапан, регулирующий орган которого устанонлен в напорной магистрали и снабжен поршнем, противолежащим элементу соединения регулирующего органа с рычагом пластины и расположенным в рабочей камере корпуса, подключенной к напорной магистрали и соединенной со сливной магистралью через перепускной клапан, связанный. с датчиком режима работы двигателя, например содержания кислорода в отработавших гаэаМ, и два мембранных клапана, каждый из которых снабжен отводной трубкой и запорной мембраной, установленной между корпусным элементом и крышкой и образующей с ними рабочие полости, первая из которых подключена к напористой магистрали, а вторая - соединена через отводную трубку с одной иэ форсунок и через ирующий апан - с напорной маг ралью 11 .Однако такие сист впрыска не обеспечивают точного дозиронани дачи топлива прн различных режимах работы, нсвязи с чем не достигается полное сгорание топлива н цилиндрах двигателя, а отработавшие газы имеют токсичные компоненты.Целью изобретения является снижение токсичности отработавших газов.Это достигается тем,что н предложенной системе впускной трубопровод выполнен с основными дополнительными коллекторами, в каждом нэ которых установлена одна из форсунок, а каждый мембранный клапан снабжен упрум элементом,. связанным с мембраной имеющим устройство регулиронания В каждом мембранном клапане запорная мембрана может быть выполнена с дифференциальными рабочими поверхностями, а упругий элемент - н ниде винтовой пружины и устройстно регулирования затяжки последней - в виде подвижной опорной тарелки, кинематически связанной с приводным кулачком, имеющим вакуумный привод, подключенный634688 5 1 О 5 20 25 30 35 40 45 и электромагнитной системой 70. Патрубок 68 пврепускного клапана соединенсо сливной магистралью 7155В патрубке 5 впускного трубопровода установлена дроссельная заслонка72,которая обеспечивает изменение разрежения в задроссельном пространствевпускного трубопровода. Дроссельная 60 заслонка 72 кинематически связана спедалью акселератора. Форсунка 23размещена в зоне 73 сужения основно го коллектора б. Сужение 73 выполнено в виде сопла Ловаля. Так как трубо провод 63 подключен к основному колк эадроссельному пространству впускного трубопровода.На чертеже изображена схематическипредложенная система впрыска топливадля двигателя внутреннего сгорания.В предложенной системе впрыскатоплива для .форкамерного двигателя1 внутреннего сгорания с искровымзажиганием воздух поступает от воздухоочистителя вб впускной трубопровод, образованный патрубком 2, диффуэором 3, соединительным шлангом 4,вторым патрубком 5, который соединенс основным коллектором б, подключенным при помощи каналов 7 к рабочимкамерам цилиндров двигателя 1, и сдополнительным коллектором 8, подключенным при помощи патрубков 9 кфоркамерам двигателя 1, В диффуэоре3 установлена пластина 10 заслонкирегулятора, которая перемещается вдиффузоре 3 пропорционально массевоздуха, проходящего через впускнойтрубопровод. Пластина 10 установленана рычаге 11, размещенным на оси 12.Рычаг 11 своим выступом 13 действуетна регулирующий орган 14 дозирующегоклапана, выполненный в виде золотника.Регулирующий орган 14 со стороны,противолежащей упору 15 для выступа13, снабжен поршнем 16, установленнымв рабочей камере 17 корпуса 18 дозирующего клапана.Топливо от электроприводного насоса подается из бака 19 в напорнуюмагистраль 20, которая имеет патрубок 21 с установленным в нем редукционным клапаном 22, обеспечивающимперепуск топлива обратно в бак 19при избыточном давлении в напорноймагистрали 20,Дозирующий клапан обеспечиваетрегулирование подачи топлива, подава-емого к форсункам 23 и 24, первая иэкоторых установлена на основном коллекторе б, а вторая - на дополнительном коллекторе 8. Напорная магистраль20 соединена с каналом 25, выполненным в корпусе 18 доэирующего клапанаи имеющим выход в зоне кольцевой выточки 26 на регулирующем органе 14доэирующего клапана. Регулирующийорган 14 своим поршнем 16 обеспечивает ту или иную степень перекрытиярадиальных прорезей 27, соединенныхканалами 28 и 29 соответственно струбопроводами 30 и 31, подключенными соответственно к первому и второму мембранному клапану. Первый мембранный клапан образован мембраной 32,закрепленной между крышкой 33 и корпусным элементом 34 и расположеннойв крышке 33 отводной трубкой 35, которая подключена к трубопроводу 36,соединенному с форсункой 23, установленной на основном коллекторе б Впервом мембранном клапане перВая рабочая полость 37, образованная крышкой 33 и мембраной 32, подключена к выходу трубопровода 30 и через отводную трубку 35 и трубопровод 36 с форсункой 23, а вторая рабочая полость38, образованная корпусным элементом34 и мембраной 32, соединена с напорной магистралью 20 при помощи трубопровода 39, канала 40, выполненногов корпусе 18 доэирующего клапана, и какала.25. Мембрана 32 нагружена с разных сторон усилием пружин 41 и 42,первая из которых опирается на крышку 33, а вторая - на опорную тарелку 43. ВТорой мембранный клапан образован мембраной 44, закрепленной между крышкой 45 и корпусным элементом34, и расположенной в крышке 45 отЙодной трубкой 46, которая подключенак трубопроводу 47, соединенному с форсункой 24, установленной на дополнительном коллекторе 8. Во втором мембранном клапане первая рабочая полость48, образованная крышкой 45 и мембраной 44, подключена к выходу трубопровода 31 и через отводную трубку46 и трубопровод 47 с форсункой 24,а вторая рабочая полость 49, образованная корпусным элементом 34 и мембраной 44, соединена через отверстия50 и 51 со второй полостью 38 первогомембранного клапана и таким обраэомс напорной магистралью 20. Мембрана44 нагружена с разных сторон усилиемпружин 52 и 53, первая иэ которыхопирается на крышку 45, а втораяна опорную тарелку 54.Спорные тарелки 43 и 54 выполненыподвижными, и образуют устройстварегулирования затяжки пружин 42 и53 первого и второго мембранных клапанов, и соединены с кулачком 55 соответственно через толкатели 56 и 57.Кулачок 55 через тяги 58 и 59 кинематически связан с мембраной 60 вакуумного привода 61, рабочая камера62 которого подключена при помощитрубопровода 63 к основному коллектору б впускного трубопровода,Напорная магистраль 20 через трубопровод 64 соединена с рабочей камерой 17 дозирующего клапана. Трубопровод 64 имеет гидравлический дроссель65 и перепускной клапан, образованный закрепленными в корпусе 66 мембраной 67 и патрубком 68, пружиной 69лектору 6, следовательно, рабочаякамера 62 пневмопривода 61 подключена к задроссельному пространствувпускного трубопровода,Работает система следующим образом.При работающем двигателе топливонасосом из бака 19 подается по напорной магистрали 20 к дозирующему клапану, Одновременно по впускному трубопроводу воздух засасывается в цилиндры двигателя, отклоняя пластину 10от исходного положения, Расход воздуха во впускном трубопроводе определяется положением дроссельной заслонки 72, управляемой педалью акселератора. В соответствии с перемещениемпластины 10 рычагом 11 перемещаетсярегулирующий орган 14 дозирующегоклапана, который поршнем 16 изменяетпроходное сечение радиальных прорезей27Количество топлива, проходящегочерез прорези 27, соответствует положению пластины 10. Жесткая связь заслонки регулятора с регулирующим органом 14 обеспечивает возможность получения пропорционального соотношениямежду количеством воздуха и дозированным количеством топлива.Так как двигатель 1 является форкамерным, требуется доэирование подачи топлива отдель.но для рабочих камер цилиндров и дляФоркамер,В зависимости от нагрузки двигателя педаль акселератора перемещает 30дроссельную заслонку 72 в результатеизменяется разрежение во впускномтрубопроводе. Изменение этого разрежения передается вакуумному приводу,который перемещает кулачок 55,изменяю щий натяжение пружин 42 и 53,и такимобразом усилие, требующееся для открытия мембранами 32 и 44 отводных трубок 35 и 46. Таким образом регулируются давления впрыска топлива из форсунок 23 и 24, которые могут бытьразличны и могут изменяться в зависимости от нагрузки по различным законам, определяемым кулачком 55.Подаваемая в Форкамеры топливовоздушная смесь является обогащенной,в то время как в рабочие камеры цилин дров двигателя 1 топливо-воздушнаясмесь подается обедненной. Состав смеси, подаваемой в Форкамеры, на режиме полных нагрузок обедняется, так как в противном случае вследствие обогащения смеси, подаваемой в рабочие камеры цилиндров двигателя 1, общий состав смеси в цилиндре оказался бы сильно обогащенным, что привело бы к образованию сажи при сгорании топлива, При регулировании двигателя изменением положения дроссельной заслонки 72 требуется чтобы топливо-воздушная смесь,подводимая в рабочие цилиндры, имела бы кОэффициент избытка воздуха больще 1 (А)1), т.е. была бы немного обедненной. б 5 В основной коллектор 6 топливо в отдозированном количестве впрыскивается перед сужением 73 из форсунки 23, к которой оно подводится из первой рабочей полости 37 первого мембранного клапана, пружина 42 которого определяет давление впрыска в основной коллектор 6, В дополнительный коллектор 8 топливо также в Отдознрованном количестве впрыскивается перед патрубками 9 из форсунки 24, к которой подводится из первой рабочей полости 48 второго мембранного клапана, пружина 53 которого определяет давление впрыска в дополнительный коллектор 8.Изменение пропорциональности между количеством подаваемых топлива и воздуха достигается также изменением силы давления на поршень 16, т.е. возвратного усилия на пластину 10. При этом режим работы двигателя, например состав отработавших газов, замеряется датчиком, который выдает электрический сигнал, усиливаемый электрическим блоком. От последнего управляющие импульсы подаются к электромагнитной системе 70 перепускного клапана, изменяющего предварительное натяжение пружины 69.В связи с этим изменяется давление в трубопроводе 64, так как происходит перепуск части топлива по патрубку 68 в сливную магистраль 71, и в соответствии с этим изменяется давление в рабочей камере 17 корпуса 18 дозирующего клапана. Поэтому при одном и том же расходе воздуха через впускной трубопровод пластина 10 вследствие изменения возвратной силы смещается на разную величину и изменяется величина открытия радиальных прорезей 27Таким образом регулируется изменение подачи топлива через все форсунки, установленные на двигателе 1, в то время, как первый и второй мембранные клапаны регулируют подачу топлива только иэ отдельных Форсунок. При этом к электромагнитной системе 70 могут подаваться управляющие импульсы от преобразователей различных датчиков двигателя, Перепускным клапаном можно регулировать подачу топлива также во время пуска двигателя.Площади мембран 32 и 44, воспринимающих давление топлива, находящегося во вторых рабочих полостях 38 и 49, выполнены меньшими площадей тех же мембран, обращенных к первым рабочим полостям, и таким образом мембраны 32 и 44, являющиеся запор- ными органами первого и второго мембранных клапанов, выполнены с дифференциальными поверхностями.Такое выполнение системы впрыска позволяет обеспечить как независимое, так и зависимое регулирование подачи топлива в рабочие камеры цилиндров и в форкамеры, в связи счем достигается подача в них топливовоздушной смеси заданного состава.В результате снижается токсичностьотработавших газов.Формула изобретения1. Система впрыска топлива для двигателя внутреннего сгорания, содержащая установленные на впускном О трубопроводе форсунки, соединенные с напорной магистралью, размещенные во впускном трубопроводе дроссельную заслонку и заслонку регулятора с пластиной, размещенной на рычаге, 15 дозирующий клапан, регулирующий орган которого установлен в напорной магистрали и снабжен поршнем, противолежащим элементу соединения регулирующего органа с рычагом пластины и рас,положенным в рабочей камере корпуса, подключенной к напорной магистрали и соединенной со сливной магистралью через перепускной клапан, связанный с датчиком режима работы двигателя, например содержания .кислорода в отработавших газах, и два мембранных клапана, каждый из которыХ снабжен отводной трубкой и запорной мембраной, установленной между корпусным элементом и крышкой и образующей с 30 ними рабочие полости,. первая из которых подключена к напорной магистрали,а вторая - соединена через отводнуютрубку с одной из форсунок и черездозирующий клапан - с напорной магистралью, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что, с целью снижения токсичности отработавших газов, впускной трубопровод выполнен с основным и дополнительным коллекторами, в каждом изкоторых установлена одна из форсунок,а каждый мембранный клапан снабженупругим элементом, связанным с мембраной и имеющим устройство регулирования затяжки.2, Система по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что в каждом мембранном клапане запорная мембрана выполЙена с дифференциальными рабочимиповерхностями.3. Система по п.2, о т л и ч а ю -щ а я с я тем, что упругий элементкаждого мембранного клапана выполненв виде винтовой пружины, а устройстворегулирования затяжки последней - ввиде подвижной опорной тарелки, кине 1матически связанной с приводным кулачком.4. Система по п.3, о т л и ч а ю -щ а я с я тем, что кулачок кинематически связан с вакуумным приводом,подключенным к задроссельному пространству впускного трубопровода.Источники информации, принятыево внимание при экспертизе:1. Патент франции М 2113004,кл. Г 02 2 3/00, 1972.ЦНИИПИ Заказ 6637/4 Тираж бФилиал ППП Патент, г.Ужго одписное