Способ регулирования карбюраторного двигателя внутреннего сгорания

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯк двтовскомю свидетельств Союз СоветскихСоциалистическихРеспубпик(22) Заявлено 10. ОЙ, 80 (21) 2910153/25-06с присоединением заявки РЙ(51)М. Кл,Г 02 Р 33/00 3 Ъеударстаней квинтет СССР пв делам язебретеяяй и юткрыткй(72) Авторы изобретения Научно-исследовательский и зкспериментадьнйй инСтиту автомобильного электрооборудования и автоприборов(54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ КАРБЮРАТОРНОГО ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯИзобретение относится к регулиро ванию двигателей внутреннего сгорания, в частности карбюраторных двигателей, в том числе с Форкамерно-. Факельным зажиганием.Известен способ регулирования двигателя внутреннего сгорания, при котором анализируют состав отработавших газов и по результату анализа с помощью датчиков режима работы двигателя регулируют состав топливо- воздушной смеси1 1.Однако такая регулировка состава смеси не обеспечивает ее минимального расхода,, Известен способ регулирования карбюраторного двигателя внутреннего сгорания путем контроля рабочей смеси на соответствие ее стехиометрическому составу, определения количества рециркулируемых отработавших газов, измерения текущих значений частоты вращения и нагрузки двигате. ля определения опорного уровня контролируемых параметров, вычисления разности между опорным уровнеми текущим значением контролируемыхпараметров, выработки по этой разности управляющего сигнала, передачи его на исполнительный элемент регулятора состава смеси и воспламенения смеси свечой зажигания для еесгорания 1,2 ,твНедостатком известного способаявляется то, что при регулированиинеобходимо использование коррекциипо частоте вращения и нагрузке, чтоприводит к усложнению системы регулирования в целом, а следовательно,к снижению качества регулирования.Цель изобретения - повышение качества регулирования.Поставленная цель достигается2 о тем, что контроль состава смеси осуществляют при помощи создания наэлектродах свечи зажигания разностипотенциалов в конце процесса сгорания и регистрации протекающего через20 45 3 93980центральный электрод свечи амплитуды ионизационного тока, которую используют в качестве контролируемогопараметра, а состав смеси регулируют путем изменения количества рециркулируемых газов.На фиг. 1 приведены кривые зависимости удельного расхода о топливаот коэффициента избытка воздуха с;на Фиг. 2 - кривые зависимости на Огрузки двигателя от разности междуопорным уровнеми текущимзначением ионизационного тока (квадранта), зависимости нагрузки Р и частоты и двигателя по времени (квадант б), зависимости разности диколичества рециркулируемых газов повремени с (квадрант в), на фиг. 3схема устройства для осуществленияпредлагаемого способа,На фиг. 1 обозначены; кривая 1при отсутствии и кривая 2 при наличии рециркуляции отработавших газов; минимальный удельный расходтоплива при отсутствии рециркуляций на пределе эффективного обеднения смеси; минимальный удельныйрасход с 1топлива при наличииРециркуляции; удельный расход о (топлива при Ы = 1 и отсутствии рециркуляции, граничные линии АС и ВСобластей состояния двигателя при применении двух систем регулирования(при помощи системы поддержания о=и рециркуляции отработавших газов);55точка С совместного действия обеихсистем регулирования.Точки 3-9 (фиг. 2) определяют разные опорные уровни ионизационноготока при соответствующих значениях40частоты вращения п,п и п.Устройство содержит две системырегулирования: систему стабилизациистехиометрического состава смеси исистему регулирования отработавшихгазов,Система стабилизации стехиометрического состава смеси (фиг. 3) состоит из кислородного датчика 10 состава отработавших газов, связанногочерез управляющее устройство 11 и50исполнительный элемент 2 с органом13 регулирования топливоподачи (например карбюратором с электронным управлением).Система регулирования рециркуляции отработавших газов включает в себя свечу 1 ч зажигания двигателя 15 идатчик 16 верхней мертвой точки,свя 1 4занные с органом 1 управления регулятором 18 количества рециркулируемыхгазов.Способ регулирования является сочетанием двух способов, реализуемыхпри помощи совместного применениядвух систем регулирования. Одна изсистем поддерживает состояние двигателя на линии АС (фиг. 1, системаподдержания с = 1), другая - на лиIнии ВС система регулирования рециркуляции). При совместном действиидвух систем состояние двигателя отражается точкой С.Поддержание (стабилизация)Ы= 1осуществляется замкнутой системойрегулирования с датчиком состава отработавших газов.Регулирование рециркуляции основано на том, что амплитуда ионизационного тока при данной частоте вращениявала и при данном значении коэффициента о зависит от количестве рециркулируемых отработавших газов, исчисляемых в процентах от полного количества отработавших газов, причемпри отсутствии рециркуляции амплитуда тока не зависит от нагрузки.При отсутствии рециркуляции минимальный расход топлива соответствует не стехиометрическому (а = 1), аобедненному (а 1) составу смеси,причем на пределе эффективного обеднения он равен с (кривая 1,Фиг. 1),Следовательно, применение каталитического нейтрализатора, обеспечивающего снижение токсичности отработавших газов до минимальной величины,но требующее соблюдения уровняс = 1,всегда приводит к ухудшению экономичности (с 1 цна кривой 1,фиг. 1),Если применять рециркуляцию отработавших газов, т.е. разбавление этими газами рабочей смеси, то при определении интенсивности рециркуляцииможно добиться частичной компенсацииухудшения экономичности, обеспечивминимальную величину удельного расхода топлива ,с 1 = с 1на кривой2, фиг. 1), что соответствует режиЕ = Етн 1 паму эффективного разбавления смеси.В соответствии с этим регулирование рециркуляции производится следующим образом.Предварительно для данного типадвигателя получают экспериментальнымпутем семейство зависимостей токаформула изобретения 5 9398 ионизации от нагрузки при разных фик. сированных значениях частоты вращения вала двигателя при соблюдении условия 0" = 1 и обеспечении путем регулирования рециркуляции выполне ния условия с 1 = цЕ ,1. Эти завиесимости (фиг. 2, квадрант а) вводят в постоянное запоминающее устройство соответствующей системы регулирования. 1 ОВ процессе регулирования контролируют состав рабочей смеси на соответствие его стехиометрическому составу, определяют количество рециркулируемых отработавших газов, измеря ют текущие значения частоты вращения и нагрузки двигателя.Определяют опорный уровень контролируемого параметра, например состава рабочей смеси, вычисляют разность 20 между опорным уровнем и текущим значением контролируемого параметра и вырабатывают по этой разности управляющий сигнал с последующей передачей его на исполнительный элемент регулятора состава смеси.В процессе изменения нагрузки двигателя при разных частотах вращения вала фиг. 2, квадрант б) в соответствии с упомянутыми зависимостями оп-ЗО ределяют величину опорного значения тока 1 л (фиг. 2, квадрант в, точки 3-9).Разность (Ь 1) между текущим (1) и опорным (1) значениями ионизационного тока является сигналом ошибки, который стремятся свести к нулю, поддерживая тем самым текущее значение тока вблизи опорного и обеспечивая благодаря этому рециркуляцию коли чества отработавших газов, отвечающиеусловиям а(,= 1 и Че = Чеп 1 яъПри работе устройства (фиг, 3) сигналы со свечи 1 Ч зажигания и датчика 16 верхней мертвой точки ВИТ) 45 поступают на орган 17 управлеыия регулятором 18 количества рециркулируемых газов. Сигнал с центрального электрода свечи зажигания является носителем двух информаций - тока ионизации и момента искрообразования, последний совместно с сигналом с датчика 16 служит для выделения необходимой эоны регистрации ионизационного тока.55Орган 17 управления создает на электродах свечи 1 ч зажигания необходимую для достижения амплитуды тока ионизации и используемую в качестве О 1 6контролируемого параметра разность потенциалов, В нем производится сравнение текущего значения тока с опорным, а также по их разности вырабатывается сигнал управления регулятором количества рециркулируемых газов, Опорный сигнал задается запоминающим устройством, размещенным в органе 17 управления, изменение его выходного сигнала производится в функции вращения вала, которая определяется по частоте следования высоковольтных импульсов зажигания.В результате регулирования проход. ного сечения канала рециркуляции с помощью регулятора 1 Ь текущее значение ионизационного тока изменяется так, что оно стремится к опорному значению, а разностный сигнал стремится к нулю, при достижении которого изменение проходного сечения канала прекращается, оно удерживается до момента отклонения текущего значения тока от опорного значения,Использование предлагаемого способа регулирования позволит повысить качество процесса регулирования и улучшить экономичность двигателя,Способ регулирования карбюраторного двигателя внутреннего сгоранияпутем контроля рабочей смеси на соответствие ее стехиометрическому составу, определения количества рециркулируемых отработавших газов, измерениятекущих значений частоты вращенияи нагрузки двигателя определенияопорного уровня контролируемых параметров, вычисления разности междуопорным уровнем и текущим значениемконтролируемых параметров, выработкипо этой разности управляющего сигначла, передачи его на исполнительныиэлемент регулятора состава смеси ивоспламенения смеси свечой зажиганиячдля ее сгорания, о т л и ч а ю щ и ис я тем, что, с целью повышения качества регулирования, контроль состава смеси осуществляют при помощисоздания на электродах свечи зажигания разности потенциалов в конце процесса сгорания и регистрации протекающего Через центральный электродсвечи амплитуды ионизационного тока,которую используют в качестве конт,ролируемого параметра, а состав сме7 939801 си регулируют путем изменения количества рециркулируемых газов. Источники информации,принятие во внимание при экспертизе 5 81, Авторское свидетельство СССР Н б 38277, кл. Г 02 О 33/00 19782. Авторское свидетельство СССР по заявке 0 2739117/25-06, кл. Г 02 О 33/00, 1979939801 Составитель В. Ищенедактор А. 31 ежнина Техред И, Тепер Корректор И.Пожо ПодписноеССР филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектна аз 4629/53 ВНИИП по 11303Тираж 552 Государственног елам изобретений Носква Жкомитета С открытий ушская наб д. 1/5