Устройство для регулирования двигателя внутреннего сгорания

СОЮЗ СОВЕТСКИХьаььььььп иьРЕСПУБЛИК ОЮ НН 2 В 77 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Г ь.,ь ьь ьЫ . 1 ьсь.:;ь,щ ь ьььФь ьььььььь(61) (21) (22) ,(46) (72) (71) ного 8662533387874/25-0615.018230.05.83. Вюл,А.К. Гаврилов иСибирский ордеЗнамени автомобтут им. ВВ К621. 43-5 (088 8(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ по авт,св. 9 866253, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышеимов ния топливной экономичности двигао Крас теля на режимах частичных нагрузок жный и холостого хода при различной частоте вращения коленчатого вала путем уменьшения наполнения цилиндров воэдухом, пневморедуктор следящего дейетельство СССР ствия подключен к всасывающему тру/00, 1980. бопроводу после воздушной заслонки.Изобретение относится к автомати.ческому регулированию двигателейвнутреннего сгорания (ДВС).По основному авт. св. 9 866253известно устройство для регулирова"ния двигателя внутреннего сгорания,содержащее воздушную заслонку, расположенную во всасывающем трубопроводе, и соединенную с исполнительныммеханизмом, топливный насос высокого давления с органом дозированиятопливоподачи, связанный с регулятором, снабженным рычагом управления,и пневморегулятор следящего действия, связанный с органом дозированиятопливоподачи и исполнительным механизмом 13.Однако данное устройство не,обеспечивает оптимального дросселирования воздуха на различных частотахвращения коленчатого вала двигателя.Цель изобретения - повышение топливной экономичности двигателя нарежимах частичных нагрузок и холос-;того хода при различной частоте вра-щения коленчатого вала путем уменьшения наполнения цилиндров воздухом.Укаэанная цель достигается тем,что в устройстве для регулированияДВС пневморедуктор следящего действия подключен к всасывающему трубопроводу после воздушной заслонки.На Фиг, 1 приведена общая схемапредлагаемого устроЦства; на фиг.2 -.схема пневмоцилиндра привода воздушной заслонки 1 на фиг. 3 - схемавсасывающего трубопровода с воздуш.ной заслонкой; на Фиг. 4 - схемапневморедуктора следящего действия;на Фиг, 5 " зависимости часового расхода топлива 6 от величины дроссетлирования; на Фиг. 6 - зависимостьудельного, расхода топлива двигате 1ля се от нагрузки при различномдросселировании воздуха на впуске йНи постоянной температуре окружающего воздуха Т з, на фиг. 7 - сравни-тельная нагрузочная характеристиказ= Я М) дизеля нри дросселировании(сплошная линия), температуре охлаждающей жидкости Тж и температуреокружающего воздуха Т); на Фиг.8зависимость часового расхода топлива б и коэФфициента избытка воздуха о(, при оптимальном дросселированиит(пунктир) и без такого (сплошная линия) от частоты вращения холостогохода вна фиг, 9 - зависимость общего уровня звукового давления (. ивыброса сажи С с отработавшими газами дизеля от частоты вращения вала вдвигателя с дросселированием и без,дросселирования,Устройство содержит всасывающийтрубопровод 1 (фиг. 1), в которомрасположена воздушная заслонка .2,соединенная через ось 3 и рычаг 4 .с пневмоцилиндром 5. Воздушная полостьневмоцилиндра 5 при помощи трубки б соединена с полостью А (фиг. 4) пнев моредуктора 7 следящего действия(Фиг. 1). Трубкой 8 пневморедуктор 5 7 связан с источником сжатого воздуха. Полость В (фиг. 4) пневморедук"тора 7 (Фиг. 1) подключена к полостивсасывающего трубопровода 1 при по"мощи трубки 9. Тягой 10 пневморедук 10 тор 7 связан с органом дозированиянасоса 11 высокого давления,Пневмоцилиндр 5 (Фиг. 1) включаетв себя корпус 12 (Фиг. 2), снабженный отверстиями для подвода возду ха и крепления его на двигателе. Вкорпус ввинчен стакан 13, внутри которого установлены поршень 14 со штоком 5 и возвратной пружиной 16. Поршень 14 по внутренней поверхности"такана 13 уплотнен манжетой 17Воздушная заслонка 2 (Фиг. 3) закреплена на оси 3 двумя винтами. Ось3 закреплена во всасывающем трубопроводе 1 при помощи втулки 18 и контргайки 19,На свободном конце оси 3 воз 25 душной заслонки закреплен неподвижнорычаг 4, который сочленен со штоком15 (фиг. 2) пневмоцияиндра 5(фиг.1).Пневморедуктор 7 следящего действия состоит иэ малого 20 (Фиг. 4) 30 и большого 21 кОрпусов, в которыхсмонтированы детали и узлы. Шток 22установлен во втулке 23 штока, ввинченной в корпус 20 и уплотненнойкольцом 24. Кольцо 25 установлено 35 для уплотнения штока 22, Наружныйконец штока 22 через тягу 10(фиг.1)соединен с одним иэ концов рейкитопливного насоса 11 высокого давления или с рычагом управления ре-гулятором топливного насоса. Второй конец штока.22 (фиг. 4) снабженбуртиком для фиксации пружины 26 диафрагмы. Втулка штока 22 со сторонызащитногО чехла 27 выполнена с бурти. 45 ком для ограничения хода штока 22.Седло 28 диафрагмы со стороны полости 8 также снабжено буртиком для фик.сации пружины 26 диафрагмы. На седле28 диаграммы, которое выполнено с отверстием, сообщающим полости А и В, установлена неподвижно диафрагма 29, которая закреплена между корпусом 20 и21 и уплотнена вставкой 30. Корпусы20 и 21 соединены между собой болтами 31 с гайками 32. Седло 28 диафрагмы уплотнено кольцом 33 по корпусу 21. На оси 34 смонтированы впускной 35 и выпускной 36 клапаны. Впускной клапан 35 находится в закрытом состоянии под действием пружины 37.бО Седло 38 закреплено между корпусом21 и крышкой 39 подвода воздуха, ко" торая поджата болтами 40. Штуцер 41 предназначен для трубки, сообщающей полость В пневморедуктора с атмосфе;65 рой. Штуцер 42 выполнен для подвода .и давление воздуха, при котором поршсжатого воздуха. Штуцер 43 через соединительную трубку б (Фиг. 1) связан с воздушной полостью пневмоцилиндра 5,Устройство работает следующим об".разом.При работе двигателя, на холостомходу. воздушная заслонка 2 (Фиг. 3),связанная ао штоком 15 (Фиг. 2) пневмоцилиндра 5 (Фиг, 1), находится вполностью прикрытом положении под воздействием возвратной пружины 16(Фиг. 2) Тяга 10 (фиг. 1), связанная с рейкой топливного насоса 11 илс рычагом управления регулятором,имеющая воэможность некоторого сво.бодного хода, выбирает его при работе на холостом ходу и при набросе надвигатель(и соответственном переме"щении рейки или рычага управления ре.гулятором в сторону увеличения по- .дачи топлива) перемещает шток 22(Фиг, 4) пневморедуктора 7 (Фиг, 1),вызывая прогиб пружины 26 диафрагмы,За счет упругой силы пружины диафраг.ма 29 с седлом 28 сдвигаются вправо.Выпускной клапан 36 закрыт, преодолевая усилие пружины 37, открываетсявпускной клапан 35 и сжатый воздухчерез трубку 8 (Фиг. 1), крышку 39подвода воздуха (фиг. 4), полость ьи трубку 6 (Фиг. Е) подается в воздушную полость пневмоцилиндра 5.Сила давления воздуха на диафрагму29 (фиг, 4) со.стороны полости А,сила упругости пружины 26 диафрагмы, сила упругости пружины 37 и давление в полости В (давление по полости В определяет разрежение вовпускном трубопроводе, передаваемоепо трубке 9) определяют давлениередуцяруемого воздуха, поступающего в полость пневмоцилиндра 5(фиг,1),.Положение штока 22 определяет силуупругости пружины 26 диаФрагьы. УВеличение силы упругости пружины 26:диафрагмы, вызванное увеличением подачи топлива, вызывает увеличениедавления воздуха, поступающего ввоздушную полость.пневмоцилиндра 5(Фиг. 2) сжимается и через шток 15и рычаг 4 (фиг. 3) заслонка пере"ставляется в более открытое положе-.ние. Возрастание частоты вращенияколенчатого вала дизеля при постоянном положении органа дозированиятопливного насоса 11 вызывает уменьшение давления в полости В пневморедуктора (Фиг. 4), что в своюочередь, приводит к увеличению давления воздуха в полости А и заслонка переставляется в более закрытое положение. Зазор в сопряжении тяга10 (Фиг. 1) - рейка или рычаг управления регулятором топливного насоса11 - шток 22 (Фиг, 4) пневморедуктора 7 (фиг. 1) определяет началоработы последнего, Подбор жесткости пружин 26 и 37 (Фиг 4), диафрагмы29, пневморедуктора 7 (Фиг. 1), пружины 16.(фиг. 2),пневмоцилиндра 5(Фиг, 1) определяет закон перемещения воздушной заслонки 2. Положение рейки топливного насоса 11, начинаяс 45-55 загрузки дизеля, определяет нем 14 (Фиг. 2) пневмоцилиндра 5 5 (Фнг, 1) сжата полностью возвратнаяпружина 16 (Фиг. 2) и заслонка 2(Фиг. 3) переведена в полностью открытое положение.При сбросе нагрузки орган дозирования топливного насоса 11 (фиг. 1)перемещается в сторону уменьшения подачи топлива, уменьшается сила упругости пружины 26 (Фиг. 4) диафрагьы, равновесие сил давления на 5 диафрагму 29 нарушается, под действием давления воздуха со стороныполости А седло 28 диафрагмы открывается от клапана 36 и часть воздуха иэ полости А и полости пневмоцилиндра 5 (Фнг, 1) сбрасывается чео реэ полость В, штуцер 41 и трубку 9(фнг. 1) в атмосферу. Силы, действу.- : ющие на диафрагму, уравновешиваются,но уже при .меньшей давлении воздуха, поршень 14 (Фнг. 2) со штоком 15 35 пневмоцилиндра 5 (Фиг, 1) перемещаются под действием возвратной пружины 16 (фиг, 2) и воздушная заслонка переставляется в другое менее открытое положение, При уменьшении 4 О частоты вращения коленчатого валадавление в полости В пневморедуктора (Фиг, 4) возрастает, давление воздуха в полости А (при неизменномположении Органа дозирования топливного насоса 11 пневморедуктора) падает, так как часть воздуха сбрасывается во всасывающий трубопровод че.рез трубку 9 (Фиг 1) и заслонка поддействием возвратной пружины 6(Фиг. 2) переставляется в другое более открытое положение.Использование предлагаемого устройства в двигателях внутреннегосгорания позволяет получить зкономию топлива на режимах холостого 55 хода и малых нагрузок при использовании дросселирования воздуха навпуске, уменьшение выброса сажи вотработавших газах и снижение общегоуровня звукового давления, излучаемо 6 О го дизелем, о чем свидетельствуютграФики, вриведенные на Фиг. 5-9.1020595 иф аю Составытель В. ИщенкоРедактор Н. Ковалева Техред Т.фанта Корректор С. ШекЬ филиал ППП.ффПатен Ужгород, ул. Проектная Заказ 3868/30 Тираж 550 Под ВНИИПИ Государственного комите по делам изобретений и откры 113035, Москва, Ж, Рауыская наб