Система питания для двигателя внутреннего сгорания

, А.Г. СенВ. Жарков иблик, 1979 Иэобрению, в часдвигателя ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(56) Акцептованная заявка ЯпониМ 54 - 44055, кл, Е 02 М 11/00, опу Бюл. М 16кий автомобильно-дорожны(54) СИСТЕМА ПИТАНИЯ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ(57) Изобретение относится к машиностроению и обеспечивает уменьшение расхода топлива и токсичности отработавших газов. Система питания для двигателя внутреннего сгорания содержит карбюратор 1 с форкамерной, основной и вспомогательной секциями 2 - 4. первые две из к-рых имеют дроссельные заслонки 5 и 6, установленные на приводных валиках 7 и 8, системы холостого хода, эмульсионные каналы 9 и 10 к - рых подключены к полости воздушного фильтра, т. е, к атмосфере, через пневмоклапаны (ПК) 11 и 12 и трубопроводы 13 и 14, впускной трубопровод и устройство отключения подачи топлива на режиме принудительного холостого хода, имеющее основные и дополнительные электромагнитчые клапаны (ЭК) 17 и 18, электронные блоки управления и реле. Входы основного электрснного блока управления подключеение относится к машиностроеости к системам питания дляутреннего сгорания. 645585 А 1 ны к датчику частоты вращения и концевому выключателю, установленному на карбюраторе 1, а выход - к обмотке ЭК 17 через нормально замкнутые контакты основного реле, Карбюратор 1 снабжен промежуточной тягой 23, выполненной с двумя шарнирами 24 и 25 свободного хода, соединенными соответственно с одноплечим ручагом 21, установленным на валике 7, и одним плечом двуплечего рычага 22, установленного на валике 8, и вакуумным приводом 27, выходной шток 30 которого шарнирно связан с тягой 23, а рабочая камера 39 подключена к выходу 41 ЭК 18. Входы 42 и 43 ЭК 17 и 18 соединены с атмосферой, а входы 44 и 45 - с впускным трубопроводом. Выход 38 ЭК 17 соединен с сервоприводами 35 и 36 ПК 11 и 12. При работе двигателя в режиме принудительного холостого хода ПК 11 и 12 открыты и осуществляют подачу атмосферного воздуха в змульсионные каналы 9 и 10, прекращая подачу топлива в двигатель, При переходе с режима принудительного холостого хода на нагруэочный режим или самостоятеЛьный холостой ход одновременно с закрытием ПК 11 и 12 при помощи вакуумного привода 27 приоткрывается дроссельная заслонка 5 на заданное время, так что в двигатель поступает, кроме смеси, через эмульсионный канал 10 системы холостого хода дополнительное количество смеси через форкамерную секцию 2. 3 ил,Цель изобретения - уменьшение расхоа топлива и токсичности отработавших гаов.1 а фиг.схематично изображена с;истема питания дпя двигателя внутренего сгорания; а фиг, 2 - электрическая схема устройсгва для отключения подачи топлива на режигле принудительного холостого хода; нэ фиг. 3 - электрическая схема доцопнтельного электронного блока управления.Система питаия для двигателя внутреннео сгорания (фиг. 1) содержит карбюратор 1 с форкамерной 2, основной 3 и вспомогательной 4 секциями, первые две из которых иглеют дроссельные заслонки 5 и 6, расположенные на приводых валиках 7 и 8, и систег 1 ы холостого хода, эмупьсионные каналы 9 и О ко;Орьх подклочены к голост. воздушного фильтра, т, е. к атмосфере, через цневмоклапаны 11 и 12, установленные в трубопроводах 13 и 14. впускной трубог 1 ро 1 од(на изображен), проточные тракты которао сообщены с выходами секций 2, 3 и , и устройство сгключения подачи топлива нэ режима принудительного холостого хода, имсющее основные и доцолнительныа электро;ные блоки 15 и 16 уирапения, эп к рсмаги г:ье клалаы 17 и 18 и релс. 19 и 20.1 а приводг ьх валиках 7 и 8 жестко уСтаОВПЕЫ ОдОПЛЕЧИЕ рЫЧаГИ 21 И 22 соотвес 1,егцсо, Карбюратор 1 сэбже прогежуточной тягой 23, выполненой с двугля шарнирами 24 и 25 свободного хода, СОЕДИСНЫМИ СаотеатСтВЕННО С ОДОПЛЕ- чим рычагом 21 и одним плечом двуплечего рычага 22, и подпружиненной относитепыо последнео при помощи пружины 26, и вэкуумным приводом 2"., глеглбрсна 28 которосо нагружена ссрукиной 29 и имеет выхсдной шток 30, шарнирно связанный с промежуточной тягой 23, Второе плечо дсзуплечего ры са а 22 через тягу 31 связао с педальо аксогератора се изабражеа) причем на тяге 31 установлена главнас оз вратная пружиа 32. Пневмоклапэны 11 и 12 с;набг.еы сружинэми 33 и 34 и сервоцриводами 35 и 36, рабочие полости которых при помощи трубо ровода 37 соедисаны с выходогл 38 ссновного электромагнитного клапана 17. Рабочая камера 33 вакуумного привода 27 при помощи трубопровода 40 соединена с выходам 41 дополнительного электромагнитного клапана 18, причем входы 42 и 43 элес 1,.",глаггстных клапанов 17 и 18 соотгце 1 ы с. атмосферой, а входы 44 и 45 при соглощи трубопровода 46 - с впускным трубопроводом, т. е. с задроссельным пространством впускного тракта двигателя.устройство дпя отключения подачи топпи;:э на р"жиме принудительного холостого хсдэ фиг. 1) содержит Оссовнье и дополци 10 15 20 25 30 40 50 Г 5 тельные электронные блои 15 и 16 управления и реле 19 и 20. Блок 15 имеет четыре вывода 47 - 50, которые соответственно соединены с отрицательным полюсом 51 ,-12 В) источника постоянного напряжения се изображен), распределителем 52 зажигания, с положительным полюсом 53 (+12 В) иссочника через замок 54 зажигания и обмоткой основного реле 19. Выводы 49 и 50 соединены также при помощи провода 55 с концевым микровыключэтелем (не изображен), установленным на карбюраторе 1 и имеющим нормально замкнутые контакты, Обмотка 56 основного электромагнитного клапана 17 подключена к источнику питания через нормально замкнутые контакты 57 основного реле 19.Дополнительный блок 16 имеет такжечетыре вывода 58 - 61, которые соединены соответственно с отрицательным полюсом 51 через нормально разоглкнутые контакты 62 основного реле 19, с положительным полюсом 53 через замок 54 зажигания, с обмоткой дополнительного реле 20 и с отрицательным полюсом 51. Обмотка 63 дополни гелього электромагнитного клапана 18 подключена к источнику питания через нормально разомкнутые контакты 64 дополнительногэ реле 20. Распределитель 52 зажигания образуетдэгчик частоты вращения, выводы 47, 48 и 49- входь блока 15, а вывод 50 - выход последнего,Допслительный электронный блок 16управления (фиг. 3) выполнен в виде одновибратора, имеощесо управляющие транзисторы 65, бб и 67, эглиттерные цепи которых через вывод 59 подсоединены к положительному полюсу 53, Коплекторные цепи тразисторов 65 и 66 через резисторы 68 и 69 и еывод 61 соединен с отрицательным цопасом 51. Коллектор тразистора 67 через вывод 60 соединены с обмоткой 70 доцопитепьного реле 20 и с отрицательным цопксом 51 через вывод 61 и запирающий диод 71, Базовая цепь тразистора 65 через резистор 72 и вывод 58 допопнительг о соеди;сена с отрицательным полюсом 51 через нормально разомкнутые контакты 62 основого реп 19. Вьводы 58, 59 и 60 образуют в:эд, одновибратора, а вывод 61 - выход ПО"ЛЕДНЕГОСистегл питания работает следующимобразо сНа нагрузочнсм режиме, когда дроссепьгая ззс.;анка 5 и б полностью или частисо открты, котакты концевого микроеыкпюч "толя ззглкнуть, Обмотка осазнало репе 19 цодклоче;а к источнику пассояннога напряжения. Норглально замкнутые контах;ь, 57 осноцого реле 19 ра 11 85 6зомкцуты, обмотка 56 ссновцсс зле:рсмагнитного клапана 17 обесточена При этом основной электромагни 1 цый клапан 17 находится в положении, при котором вакуумные полости сервоприводоо 35 и 36, сбь - едиценные трубопроводом 37, соединець с атмосферой, Под действием возвратных пружин 33 и 34 пневматические клапаны 11 и 12 закры ы, и си темы хслссзсгц ход основной 3 форкамерной 2 секций о 1 ключе - ны от пслгсти ооздушного фильтра,Одновселецо с этим пиание подается на дополнительный электронный блок 16 управления через вывод 59; вывод 58 через замкнутые контакты 62 оснооногс реле 19 соединсн с отрицательным полюсом 51,На базу перосго управляощего т,.ацэистора 65 подает я цтрицаель;се чапрлже ние. В его эмиттерцо- коллектсрцсй цепи течет тск, аличие резистора 68 обуслоо ивдет заряд .оцденсаторов ц, полярностьо, указанной на фиг. 3).При этома базу второго управ якгдего транзистора 66 также по.;ается отр,.,аельное напряже. В его эмиттерцс-кс лекторной цег;и тоже течет ток Лме сел я о силу этого падение напряжения ца резисторе 69 приводит к ооон кисее х положительного потенциала на оаз третьего управляюого трзцзистора 67, т. с, к зацирани,о тока между его эмиттсром и кол - тором, обес 1 очивацию об стки 0 дополнительчогс реле 20 и срез цср ,альцо разомкнутые кгнтакты 64 отключенио ст источника питаия оэмстк 1 .3 дсцслцтельцогс электромагнитного клапана 18При этом рабочая камера 39 вакуумного привода 27 соединена с атмосферой и :;звратна пружина 29 выводит мелбргцу 28, шток 30 и промежуточную тягу 23 о крайнее левое положение, соответствующее закрь- тому положению дроссельной заслонки 5 фсркамерцсй секции 2,Стяжная пружина 26 удеркивает пссредсосм шарнира 24 свободого хода дзс ссельцуо заслонку 5 от с,спролзвсльного пткрьтия относительно положения сгцст д й дроссельной заслонки б и устраняс т зазор в пазу межд, шарнирами 24 и двуплсчи" рычагом 22.При переходе с нагсузоного режима на режим принудительного холостого хода прикрытие дроссельной заслонки 6 оызыса,ет размыкание контактов концевого микрсвыключа:еля. Тепсрь управление подачей тацрлжс ия ца обмотку осцпвцого реле 19 осуществляется только основным электронным блоком 15 управления через вывод 56, Если частота вравщеция коленчатого гала, определяемая по частоте сигналов с расцределителч 52 важи ация, цог, тупаю их навывод 48, в момент размыкация контактовмикрсоыклс этеляахолится выше некоторой пороговой величины (верхнего порога5 срабатывания системы), то обмотка основного реле 15 обесточивается, Нормальноземкчутые контакты 57 реле 15 залыкаются,и на обмотку 56 ссцсоцого электромагнитного клас:ца 17 подается цитачие ст источ10 ника постоянного напг 1 яжеция Клапан 17переключаетг,я в положение, при которомрабочие пслпсти сервопривода 35 и 36 подсс.дичяются к впускному трубопроводудвигателя 3; счет разрежения во впускном15 трубопроводе мембраны сервоприводов 35и 36, преодолевая усилия возератных пружин 33 и 34 и усилия от разрежений в системах холостсгс хода, открываютгцеомоклапаны 11 и 12.20 1 з гслости воздушного фильтра в сисемь холов ого хода цачинаег поступатьвоздух, Разрежение в них резко падает. По, а топлива в двигатель прекращается.сОбесточивацие обмотки основного реле25 1, еызь вает 1 акже размыкание контак 1 от62; отклочение вывода 58 дополнительного электронкго блока 16 управления ст отрицательнсгс полюса 51 источника;остоннсгс нац;.,я,кения. В силу этого на30 ,мз первого управлл сцего трачзистора 65подается (через аст,зетсте ощие резисгор, ) г,олсжительный стенц ал, Транзистор; запирается, кс децсатсоь о базовой цец трацзистсра 66 стхл оча,стся ст положи 35 ельцсгс цо",оса 53 источика питания, ипроисхсрдит их оазряд цо цсци резистора68 и базовых резис горов Трэнзистср 66 по -режцему остается открьтьм, а транзистор67 - закрытым. Обмотки 63 и 70 дополни 40;ельцых реле 20 и электромагнитного клапла 18 сбестс,:ны,Пс мере снижения частоты враениякслецчатсго оала и достижения ее велицинызца е ий нижнего порога срабатывания си 45 с 1 змь,а:стсрую настроен блок 15, т, е.цс црехсде с црицудительнсго на самостояель ьй холостой ход, происходитследующсс Через вывод 50 с блока 15 на обмоткусцоонсгс реле 19 поступает напряжение.50 Нормально замкнутые контакты 57 рлзмы.агстс, сбло; ка о;нооцсго электромагнитного клапана 56 о 1 ключаеся от источникапитания, Это приводит к его переключению,и рзс ие полости серосприводоо 35 и 3655 сноса сс.-т,иняются с атмосферой. Под действием ьоэгратцых пружин пцевмоклапацы1 и 12 отсекают подачу воздуха из полостиосзду.ого фильтра в системы холостогохода карборатора, Разрежение в них резковозрастает, Подача топлива в двигатель возобновляется.Наряду с этим вывод 58 дополнительного электронного блока 16 управления через нормально разомкнутые контакты 62 основного реле 19 снова подсоединяется к отрицательному полюсу 51 источника постоянного напряжения. На базу первого управляющего транзистора 65 подается отрицательный потенциал. Транзистор 65 открывается. В его эмиттерно - коллекторной цепи протекает ток, что вызывает повторный заряд конденсаторов, На протяжении всего периода их заряда, определяемого значением емкости самих конденсаторов и наминалами резисторов в цепи тока, на базу второго управляющего транзистора 66 по дается положительное напряжение. В его эмиттерно-коллекторной цепи происходит запирание тока, что обусловливает подключение базы третьего управляющего транзистора 67 к отрицательному полюсу 51 и появление тока о его эмиттерно-коллекторнай цепи, а также через вывод 60 в обмотке 70 дополнительного реле 20. Через нормально разомкнутые контакты 64 дополнительного реле 20 напряжение поступает на обмотку 63 дополнительного электромагнитного клапана 18. Последний переключается, и рабочая камера 39 вакуумного привода 27 подсоединяется к впускному трубопроводу двигателя. Под действием разрежения мембрана 28, преодолевая усилие возвратной пружины 33, перемещается вправо, увлекая за собой шток 30 и промежуточную тягу 23, что вызывает эа счет жесткой односторонней связи тяги 23 с рычагом 21 его поворот и открытие дроссельной заслонки 5 форкамерной секции 2. При этол дроссельная заслонка б ввиду наличия паза шарнира 25 и большей жесткости возвратной пружины 32 в сравнении с жесткостью стяжной пружины 26 удерживается в закрытом положении, соответствующем установке на самостоятельнол холостом ходу,Автономное открытие дроссельной заслонки 5 форкамерной секции 2 обусловливает увеличение наполнения предкамер цилиндров двигателя топливовоэдушнойсмесью.Открытие дроссельной заслонки 5 продолжается до тех пор, пока происходит заряд конденсаторов одновибратара, По окончании этого процесса, длительность которого определяется параметрами конденсаторов и резисторов, на базу второго управляющего транзистора бб вновь поступает отрицательное напряжение, транзистор 66 открывается, а транзистор 67 вновь закрывается. Обмотка 70 дополнительного5 10 15 реле 20 обесточивается, Контакты 64 размыкаются. Дополнительный электромагнитный клапан 18 возвращается в исходное положение, при котором рабочая камера 39 подсоединяется к атмосфере. Под действием возвратной пружины 29 мембрана 28 со штоком 30 и промежуточной тягой 23 занимают крайнее левое положение, освобождая рычаг 21 дроссельной заслонки 5, С помощью стяжной пружины 26 и шарнира 24 дроссельная заслонка 5 возвращается в исходное положение, соответствующее регулировке на холостом ходу. Поступление дополнительной топливовоздуш ной смеси в предкамеры цилиндров двигателя прекращается. 20 25 30 35 40 45 50 55 Если во время принудительного холостого хода будет осуществлен переход под нагрузку (путем открытия дроссельной заслонки 6), то отключение системы торможения топлива и срабатывание клапана 18 происходит от замыкания контактов концевого микровыключателя, через которые подается напряжение на обмотку основного реле 19, минуя блок 20 управления, После этого описанные выше процессы повторяются.При открытии дроссельной заслонки б (перемещение шарнира 24 и поворот рычага 21 вправо) жесткая связь между рычагом 21, тягой 23, штоком 30 и мембраной 28 за счет паза шарнира 24 на конце тяги 23 разрывается,Это позволяет на нагрузочных режимах и самостоятельном холостом ходу сохранить неизменным заданный закон открытия драссельных заслонок 5 и б основной 3 и форкамерной 2 секций.Таким образом, предложенная система питания обеспечивает после отключения подачи топлива на принудительном холостом ходу и после его окончания автоматическое кратковременное увеличение наполнения предкамер цилиндров двигателя тапливаваэдушнай смесью. Это позволяет создать в зоне расположения свечей аптимальныи по составу заряд, гарантирующий воспламенение смеси, повысить надежность возобновления работы двигателя при переходе под нагрузку или на самостоятельный холостой ход, в итоге сместить порог срабатывания для отключения подачи топлива в сторону более низких частот вращения коленчатого вала и, следовательно, уменьшить расход топлива и токсичность отработавших газов,Формула изобретения Система питания для двигателя внутреннего сгорания, содержащая впускной" 1 д Ц трубопровод, карбюратор с форкам:рнпй, основной и вспомогательной секциями, первые две пары из которых имеот дрогсельные заслонки, оасположенные на приводных валиках, связанных с педалью акселератора, и системы холостого хода, змульсионные каналы которых подключены к атмосфере через пцевмоклацаны, связанные с сервоприводами, и устройство для отключения подачи топлива на режиме принудительного холостого хода. имеощие электронньй блок управления, соединенный через замок зажигания с источником постоянного напряжения, реле и электромагнитный клапан, входы которого связаны с атмосферой и впускным трубопроводом, выход - с сарвоприводами пневмоклацанов, а обмотка подключена к выходу блока управления через нормально замкнутые контакты реле, причем входы электоонного блока управления подключень 1 к датчику частоты вращения и концевому выключатело, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что. г целью уменьшения расхода топлива и токсичности отработавших газов. устройство Отключения подачи топлива снаб;кено дополнительными электронным блоком, электрома нити:м клэцаном и реле ос овно. рел выпг.ли с г,ормально разомкну.ь и кон.тактами, а карбюратор снабкен ваку:Тным приводом, одноплечим ц двуцлечим рычага ми, жестко устенОвленнымц н", Г 1 риводн.4 хваликах дроссельных заслонок ссотве Гст венно форкамерной и основной секциЙ, промежугО 10 Й тягой, пОдцружиненной Относительно двуплечего рычага и выголнен.10 нос двумя шарнирами свободного хода,СОЕДИНЕННЫМИ С ОДНОПЛЕЧИм РЫЧаГОМ И ОДНИМ ГЛЕЧОМ ДВУЦЛЕЧЕТО РЫЧаГа, ПРИЧЕМ ВЫ- хсдной ш гок вакуумного привода шарнирно связан с промажут очой тягой, а рабочая ка мера подключена к выходу доцолнительного электромагнитного клапана, обмотка которого цодклгочена к источнику постоянного напряжения через нормально разомкнут.,е конакть дополнительного реле.20 .ацолнигельный блок выполнен в видетрехвхо 1 отто о одновибратора, входы которого соединены через замок зажигания с источ- Н",Ск 1 ПОСТОЯННОГО НаПРЯжЕНИЯ И С ОТРИЦагельным полюсом последнего через 25 нормально разомкнутые контакты основного реле, а обмотка доцол ительного реле "Оединена г выходом сдновибратора.ЮЯСоста. итель Л,Капраловктор Л.Веселовская Гехред М,Моргентал КорректОбруча рз 133 б Тираж 359 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/51 роиэводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 1