Система холостого хода карбюратора для двигателя внутреннего сгорания

,801 2 А 1 2 М 3/О ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 25-0(54) СИСТЕМА. ХОЛОСТОГО ХОДА КАРБЮРТОРА ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Бюл.У 31ный научно-исследова мобильный и автомото(57) Изо лестроен ход топл ших газо гулирующ нительным бочую ка Теремяки риевский, П.Г.34.63 (0888)е свидетельствР 02 М 3/00,СССР 984ЮЯ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ.(21) 4022938/ (22) 10.02.86 (46) 23.08.87 (71) Централь тельский авто ный институт (72) А.В.Дмит и А.С.Тюфяков (53) 62,1.43.0 (56) Авторско В 1183705, кл ретение относитс ю и позволяет сн ва и токсичностьПневматический го .органа выполи каналом 16, соо еру 15 с додросс к двигатезить рас- отработавпривод рен с дополщающим раельным прост1332057 30 35 ранством 2. Перекрывной орган выполнен в виде золотника. Приводное устрво выполнено в виде шагового двигателя 27. В эмульсионном канале 4 установлен дозирующий орган, которыйсвязан с электромагнитным приводом.В качестве основного и информационного параметра берется сигнал о частоте вращения коленчатого вала. Благодаря применению мембранного механизма с золотниковым управлением поступательное перемещение втулки 19,а значит и угловое перемещение вала Изобретение относится,к машиностроению, в частности к системам холостого хода карбюратора для двигателя внутреннего сгорания.Целью изобретения является снижение расхода топлива и токсичности отработавших газов.На фиг. 1 изображена схематично предлагаемая система холостого хода карбюратора для двигателя внутреннего сгорания; на фиг.2 - блок-схема управляющего устройства. Система (фиг.1) холостого хода карбюратора для двигателя внутреннего сгорания содержит камеру 1, подключенную к додроссельному пространству 2 впускного тракта при помощи обводного канала 3 и эмульсионному каналу 4 при помощи отверстий 5, выполненных во вставке 6, размещенной в корпусе 7 карбюратора, и соединенную с задроссельным пространством 8 впускного тракта при помощи отверстия 9, расположенный в корпусе 7 регулирующий орган, имеющий запорный элемент 10 для перекрытия отверстия 9 и приводной шток 11, связанный с последним пневматический привод, образованный корпусным элементом 12, диафрагмой 13 и крышкой 14, Пневматичес" кий привод имеет рабочую камеру 15, образованную диафрагмой 13 и крышкой 14 и сообщенную с до дроссельным пространством 2 при помощи канала 3 и дополнительного канала 16, в котором установлен жиклер 17Диафрагма 13 5 10 15 20 25 26 электродвигателя 27, связанного с.ней винтовой парой, на режиме х.х.меньше полного хода штока 11 на 10407 в зависимости от проходного сечения отверстия 9. Отрыв и перемещениештока 11 в период перехода с режимапринудительного х.х, на самостоятельный х.х., а также отключение подачисмеси при переходе на принудительныйх.х достигается за счет мембранногомеханизма при небольшом угле поворота вала электродвигателя 2. 1 з,п.ф-лы, 2 ил,жестко связана с приводным штокомпри помощи шайбы 18. Напротив диафрагмы 13 со стороны камеры 15 в крышке 14 соосно приводному штоку 11 установлен золотник, выполненный в виде втулки 19, в стенке которой выполнен продольный канал 20, сообщенный через первое, продольное отверстие 21 с камерой 15, а его второе,радиальное отверстие 22 расположенона боковой поверхности втулки 19 напротив щели 23, выполненной в крышке14 и сообщенной каналом 24 с задроссельным пространством 8, Длина щели23 и ее расположение. относительно1отверстия 22 выбирается из условиясообщения камеры 15 с каналом 24 приперемещении втулки 19 в диапазоне,соответствующем работе двигателя отминимально возможной частоты вращенияколенчатого вала на холостом ходу(на обкатанном, прогретом двигателе)до максимального проходного сечения,образуемого запорным элементом 10 иотверстием 9. Суммарное сопротивление каналов 20 и 24 меньше, чем суммарное сопротивление в каналах 3 и 16и жиклера 17. Втулка 19 соединена посредством резьбового наконечника25 с валом 26 шагового электродвигателя 27. Втулка 19 имеет на внешней поверхности продольный паз, в результате чего втулка 19 удерживается от проворачивания в крышке 14 при вращении вала 26 и обеспечивается еепоступательное движение и взаимодейс 3 133205 твие с шайбой 18 диафрагмы 13 при повороте резьбового наконечника 25. Шаговый электродвигатель 27 подключен к выходу 28 управляющего элект 5 ронного блока 29. Карбюратор снабжен установленными в топливном канале 30 жиклером 31 и запорной иглой 32 для регулирования состава топливовоздушной смеси,в эмульсионном канале 4, управляемом электромагнитом 33, подключенным к дополнительному выходу 34 управляющего электронного блока 29. К входам последнего подключены датчики режимных параметров двига теля: частоты вращения коленчатого вала и, положения дроссельной заслонки карбюратора Др, температуры охлаждающей жидкости двигателя температуры воздуха на впуске в двигатель. Диафрагма 13 с корпусным элементом 12 образует также рабочую камеру 36, которая при помощи канала 37 и отводного канала 3 сообщена с додроссельным пространством 2 впуск" 25 ного тракта.Управляющий блок 29 (фиг.2) содержит измерительный блок 38, блок 39 сравнения, блок 40 коррекции, блок 41 памяти, генератор 42 импульсов, логический блок 43 и усилитель 44, к которому подключены шаговый двигатель 27 и электромагнит 33.Система холостого хода работает следующим образом.35При работе двигателя информация с датчиков режимных параметров двигателя о частоте вращения коленчатого вала и, положении дроссельной заслонки карбюратора Др, температуре охлаж дающей жидкости двигателя, температуре воздуха на впуске в двигатель С поступает в измерительный блок 38. На выходе последнего выдаются сигналы, соответствующие средней 45. частоте вращения коленчатого вала и , амплитуде колебаний мгновенных значений угловой скорости А(п) ц относительно ее средней величины, положению дроссельной заслонки карбюратора Вц , температуре охлаждающей жидкости двигателя Тд , температуре воздуха на впуске ТьСигналы пщ и А(п) подаются на вход блока 39 сравнения. Туда же поступают сфор .мированные в блоке 41 памяти сигналы, соответствующие требуемому среднему значению частоты вращения и , и допустимой амплитуде.колебанйй мгно 74венных значений угловой скорости коленчатого вала А(п)относительно ее средней величины, откорректированные соответственно до значений и и А(п)в блоке 40 коррекции в зависимости от величин сигналов Т и Тз. В блок 40 коррекции поступают также сигналы из блока 41 памяти очастоте вращения коленчатого вала и соответствующей 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 и, и п обозначены соответственно и, и и,. ИнФормация, полУченная в, блоке 39 сравнения о разнице между п и п,ь, а также между А(п),и А(п), потупает в логический блок 43, с выхода которого с учетом сигналов о положении дроссельной заслонки В и сигналов и и пТАВ и Т 8 в соответствии с алгоритмом управления поступают сформированные генератором 42 н усиленные управляющие импульсы на шаговый электродвигатель 27 и электромагнит 33. Согласно, алгоритму управления возможно плавное изменение времени - сечения дозирую- щего органа или плавное изменение проходного сечения запорного элемента 10, регулируемого шаговым электродвигателем 27, в сторону максимального или минимального значения. Также возможно скачкообразное изменение этого времени - сечения или быстрое изменение этого проходного сечения до соответствующих минимальных и максимальных значений. Возможно сохранение регулируемых величин на прежнем уровне.В режиме самостоятельного холостого хода, характеризующемся закрытым положением дроссельной заслонки карбюратора и частотой вращения коленчатого вала двигателя ниже ирадиальное отверстие 22 (фиг.1) находится напротив щели 23, так что рабочая ка" мера 15 пневматического привода сообщена не только с додроссельным пространством 2, но и через каналы 24 и 20 с задроссельным пространством 8. Поскольку сопротивление каналов 24 и 20 меньше сопротивления каналов 3 и 165 13320с жиклером 17, в рабочей камере 15создается разрежение, и вследствиеэтого диафрагма 13 с шайбой 18 упирается во втулку 19, В этом случае5положение запорного элемента 10 черезшток 11 и шайбу 18 определяется положением втулки 19, перемещающейся впродольном направлении в крьппке 14благодаря повороту резьбового наконечника 25, соединенного с валом 26шагового двигателя 27 в определеннуюсторону и на число шагов, соответствующее числу импульсов, вырабатываемых управляющим блоком 29. Одновременно в последнем на основании измеренных значений входных параметрови в соответствии с алгоритмом формируются импульсы, поступающие на электромагнит 33 доэирующего органа,время-сечение которого ограничено заданным допустимым диапазоном, эависящим от температур Т и Т.Применение в качестве основногоинформационного параметра сигнаЛа о 25частоте вращения коленчатого вала,поддающейся оперативному измерениюс высокой точностью, позволяет повысить чувствительность системы к отклонению регулируемой величины, чтообеспечивает возможность устойчивойработы двигателя с более низкой частотой вращения коленчатого вала нахолостом ходу без опасности самопроизвольной его остановки.При переходе на нагрузочный режим,характеризующийся открытой дроссельной заслонкой, втулка 19 под действием поворота на соответствующийугол вала шагового электродвигателя,перемещается вправо, обеспечиваямаксимальное проходное сечение запорного элемента, не доходя до положения, соответствующего перекрытию отверстия 22. На нагрузочном режимевал шагового двигателя неподвижен,а время-сечение дозирующего органасоответствует среднему значению иззаданного диапазона,При переходе на режим принудительного холостого хода, характеризующийся закрытой дроссельной заслонкой ичастотой вращения вьппе и , на шаговый электродвигатель подаются импульсы, соответствующие перемещению втулки 19 вправо. При этом происходитразобщение канала 20 с щелью 23 иканалом 24, вследствие чего рабочаякамера 15 пневматического привода 576разобщается с эадроссельным пространством 8. Поскольку рабочая камера 15 сообщается через жиклер 17 с додроссельным пространством 2, разрежение в ней падает. При этом приводнойшток 11 и связанный с ним запорный элемент 10 под действием разрежения у выходного отверстия 9 движется влево, перекрывая отверстие 9 и отключая подачу смеси в зароссельное пространство 8 и, следовательно, в цилиндры двигателя. На режиме принудительного холостого хода вал шагового электродвигателя неподвижен.По достижении частоты вращения коленчатого вала значения п на ша 4говый электродвигатель подаются импульсы, соответствующие перемещению втулки 19 влево, и в момент сообщения рабочей камеры 15 через каналы 20 и 24 с задроссельным пространст-. вом 8 происходит отвод штока 11 максимально вправо до упора шайбы 18 во втулку 19, обеспечивая максимальное проходное сечение запорного элемента. Таким образом, при переходе с принудительноо холостого хода на режим самостоятельного холостого хода отрыв запорного элемента 10 от отверстия 9 и перемещение штока 11 до упора шайбы 18 во втулку 19 происходит под действием разрежения, передаваемого из задроссельного пространства. Дальнейшее регулирование положения штока 11 через шайбу 18 и втулку 19 обеспечивается шаговым электродвигателем.Сечение жиклера 17 выбирается исходя из необходимой скорости заполнения рабочей камеры 15 воздухом иэ додроссельного пространства 2 через каналы 3 и 16 при выходе отверстия 22 из зоны щели 23. Скорость заполнения рабочей камеры 15 опрецеляет необходимую скорость закрытия запорного элемента 10.1Сечение каналов 20 и 24 и щели 23 выбирается из условия быстрого отвода штока 11 вправо до упора во втулку 19 и надежного его удержания в этом состоянии. При этом рациональная величина соотношения сопротивлений канала 16 с жиклером 17 и каналов 20, 24 и щели 23 составляет 2-5.Благодаря применению мембранного механизма с золотниковым управлением поступательное перемещение втулки 19, а значит и угловое перемещение вала 26 шагового электродвигателя 27, 7 133205 связанного с ней винтовой парой, на режиме холостого хода меньше полного хода штока 11 на 10 - 40 Х в зависи. мости от проходного сечения отверс 5 тия 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 10 переходе на режим принудительного холостого хода достигается за счет мембранного механизма при небольшом угле поворота вала шагового электродвигателя. 15Таким образом достигается повышение точности регулирования, быстродействия и надежности системы при одновременном снижении мощности и количества потребляемой энергии, а 20 так как, повышается точность регулирования состава смеси как на самостоятельном холостом ходу, так и при переходе на последний с принудительного холостого хода, то обеспечивает ся снижение расхода топлива и токсичности отработавших газов. формула изобретения30 7.8тия выходного отверстия и приводйой шток, связанный с последним пневматический привод, имеющий диафрагму, образующую с корпусом и крышкой две рабочие камеры, первая из которых сообщена с додроссельным пространством при помощи первого канала, а вторая - с задроссельным пространством при помощи второго канала, снабженного перекрывным органом и связанного с последним приводным устройством, соединенным с выходом управляющего блока, к входам которого подключены датчики режимных параметров двигателя, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью снижения расхода топлива и токсичности отработавших газов, пневматический привод выполнен с дополнительным каналом, сообщающим вторую камеру с додроссельным пространством, перекрывной орган выполнен в виде золотника, размещенного в крышке пневматического привода и обращенного своей торцовой поверхностью к диафрагме, а приводное устройство выполнено в виде шагового двигателя, установленного на крышке пневматического привода и имеющего выходной вал, связанный с золотником.1. Система холостого хода карбюратора для двигателя внутреннего сгорания, содержащая камеру, подключенную к додроссельному пространству впускного тракта и эмульсионному ка 35 налу и соединенную с задроссельным пространством впускного тракта при помощи выходного отверстия, расположенный в камере регулирующий орган, имеющий запорный элемент для перекры-2. Система по п,1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что она дополнительно снабжена дозирующим органом, установленным в эмульсионном канале, и электромагнитным приводом, связанным с дозирующим органом, а управляющий блок выполнен с дополнительным выходом, соединенным с электромагнитным приводом..Л з рект ешетни Тираж рственн зобрете а Ж, одписноеССР ИИПИ Госуда о делам и 35, Москв д.4/5 роизводственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород ектная аказ 3784/3 ВНго комитета ний и открыт Раушская на