Система питания для двигателя внутреннего сгорания

(19) (11) Э(50 Р 02 М 23 04 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АТЕЙ ТУ(75) Виллем Отто Льювем (Голландия)(54)(57) 1. СИСТЕМА ПИТАНИЯ ДЛЯДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ,содержащая размещенный на впускномтрубопроводе карбюратор с дроссельной заслонкой, клапан. подвода дополнительного воздуха, снабженныйрасположенными в корпусе запорныморганом и входным и выходным каналами, подключенными соответственнок додроссельному и задроссельномупространствам впускного тракта, иэлектромагнит, выполненный с сердечником для открытия клапана,связанным с запорным органом, и обмоткой, соединенной с блоком управления, имеющим по меньшей мере два выключателя, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности дозирования подачи дополнительного воздуха, первый выключатель снабжен первым пневмоприводом, соединенным с додроссельным пространством впускного тракта и выполненным с воэможностью замыкания контактов первого выключателя при возрастании давления в додроссельном пространстве до заданной величины и соединения обмотки электромагнита с блоком управления и разъединения последних при возрастании давления, а второй выключатель Я снабжен вторым пневмоприводом, подключенным к задроссельному про" странству впускного тракта и выполненным с воэможностью замыкания контактов второго выключателя при падении давления ниже заданной вели- Я чины для подачи импульса к блоку управления.10 б 8047 2. Система по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что блок управления снабжен дополнительным управляющим блоком, а электромагнитдополнительными сердечником, связанным с запорным органом клапана,и обмоткой, соединенной с дополнительным управляющим блоком, причемпервый выключатель снабжен дополнительными контактаии, выполненными с возможностью замыкания прн понижении давления в додроссельномпространстве ниже заданной величиныи выдачи импульса к дополнительномууправляющему блоку на подачу питания к дополнительной. обмотке,3. Система по п.2, о т л и ч а ющ а я с я тем, что второй выключатель снабжен дополнительными контактами, подключенными к дополнительному управляющему блоку и выполненными с возможностью замыкания при повышении давления в задроссельном пространстве выше заданной величины для прекращения подачи питания от дополнительного блокак дополнительной обмотке,4. Система по пп.2 и 3, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что дополнительный сердечник выполнен свозможностью перемещения запорногооргана на величину, меньшую величины перемещения от основного сердечника.5. Система по пп.1-4, о т л и -ч а ю щ а я с я тем, что она снабжена датчиком частоты вращения,подключенным к блоку управленияи выполненным с возможностью подачи импульса на выключение основнойобмотки прн падении частоты вращения ниже заданного предела.б. Система по пп.2-5, о т л ич а ю щ а я с я тем, что датчикчастоты вращения подключен к дополнительному блоку и выполнен своэможностью выдачи импульса напитание дополнительной обмотки причастоте вращения ниже заданной.7. Система по пп.2-6, о т л и -ч а ю щ а я с я тем, что датчикчастоты вращения выполнен с воэможностью выдачи импульса на пита 1Изобретение относится к машиностроению, в частности к системам питания для двигателя внутреннего сгорания.Известна система питания для двигателя внутреннего сгорания, содержащая размещенный на впускном ние дополнительной обмотки прн частоте вращения выше заданной,8. Система по пп,2-5, о т л ич а в щ а я с я тем, что корпусклапана выполнен с проточным каналом а эапЬрный орган - в виде пол"зуна, выполненного с возможностьюперекрытия проточного канала и соединенного через шток с основными дополнительным сердечниками, последний из которых снабжен ограничителем перемещения9, Система по пп.2-8, о т л ич а ю щ а я с я тем, что электромагнит снабжен вторыми дополнительными сердечником и обмоткой,подключенной к дополнительному управляющему блоку, выполненному с возможностью подачи импульса на обмоткупитания последовательно за первойдополнительной обмоткой при повышении частоты вращения.10 Система по пп.2-9, о т л ич а ю щ а я с я тем, что ограничитель перемещения первого дополнительного сердечника выполнен подвижным в зависимости от давления,в задроссельном пространстве.11. Система по п.10, о т л ич а ю щ а я с я тем, что ограничитель перемещения первого дополнительного сердечника выполнен в виде размещенных в кожухе первого ивторого поршневых элементов, разделенных пружиной и разделяющих кожухна две камеры, одна из которых соединена с атмосферой и снабжена пружинным устройством для второго поршневого элемента, а вторая, заключенная между поршневыми элементами,соединена с задроссельным пространством,12, Система по пп.1-11, о т л и - ч а ю щ а я с я тем, что каждый иэ пневмоприводов выполнен в виде заключенного в кожух подвижного органа со штоком, несущим контактный орган соответствующего выключателя, имеющего расположенные по разные стороны от контактного органа контактные элементы основного и дополнительного контактов. 2трубопроводе карбюратор с дроссельной заслонкой, клапан подвода дополнительного воздуха, снабженный расположенным в корпусе запорным 5 органом и входным и выходным каналами, подключенными соответственно к додроссельному и задроссельномупространствам впускного тракта, и возможностью замыкания при повышении электромагнит, выполненный с сер- давления в эадроссельном пространстдечником для открытия клапана, свя" ве выше заданной величины для презанным с запорным органом, и обмот- кращения подачи питания от дополкой, соединенной с блоком управле- нительного блока к дополнительной ния, имеющим по меньшей мере два вы обмотке электромагнита, дополниключателя 13.тельный сердечник которого выполненОднако в известной системе не с возможностью перемещения запор- обеспечивается требуемое дозирование ного органа на величину, меньшую подачи дополнительного воздуха на величины перемещения от основного всех режимах работы двигателя10 сердечника.Цель изобретения - повышение Кроме того, система снабженаточности дозирования подачи дополни- датчиком частоты вращения, подклютельного воздуха. ченным к блоку управления и выполПоставленная цель достигается ненным с возможностью подачи импультем, что в системе питания для дви са на выключение основной обмоткигателя внутреннего сгорания, содер- при падении частоты вращения ниже жащей размещенный на впускном тру- заданного предела, причем датчикбопроводе карбюратор с дроссельной частоты вращения подключен к доползаслонкой, клапан подвода дополни- нительному блоку и выполнен с воэтельного воздуха снабженный рас- можностью выдачи импульса на пита/20положенным в корпусе запорным ор- ние допОЛНИтЕЛьной обмотки при часганом и входным и выходным клапа- тоте вращения ниже заданной и принами, подключенными соответственно частоте вращения выше заданной,к додроссельному и задроссельному Корпус клапана выполнен с пропространствам впускного тракта, и точным каналом, а запорный органэлектромагнит, выполненный с сер- в виде ползуна, выполненного с дечником для открытия клапана, свя- воэможностью перекрытия проточного эанным с запорным органом, и об- канала и соединенного через шток моткой, соединенной с блоком уп- с основным и дополнительным сердечравления, имеющим по меньшей мере никами, последний из которых снабдва выключателя, первый выключа- З 0 жен ограничителем перемещения,тель снабжен первым пневмоприводом, причем электромагнит снабжен втосдединенным с додроссельным про- рыми дополнительными сердечником и странством впускного тракта и вы- обмоткой, подключенной к дополниполненным с возможностью замыкания тельному управляющему блоку, выполконтактов первого выключателя при 35 ненному с возможностью подачи имвоэрастании давления в додроссель- пульса на обмотку питания последоном пространстве до заданной вели- вательно. за первой дополнительной чины и соединения обмотки электро- обмоткой при повышении частоты врамагнита с блоком управления и разье- щения.,динения последних при возрастании 40 Ограничитель перемещения первого давления, а второй выключатель снаб- дополнительного сердечника выполжен вторым пневмоприводом, подклю- нен подвижным в зависимости от давченным к эадроссельнбму пространст- ления в задроссельном пространстве ву впускного тракта и выполненным с и в виде размещенных в кожухе первоэможностью замыкания контактов 45 ВОГО и ВТОРОГО пОршнеВых элементОВ второго выключателя при падении разделенных пружиной и разделяющих давления ниже заданной величины для кожух на две камеры, одна из кото- подачи импульса к блоку управления, рых соединена с атмосферой и снабБлок управления. снабжен допол- жена пружинным устройством для втонительным управляющим блоком, а рого поршневого элемента, а вторая, электромагнит - дополнительными сер-заключенная между поршневыми зледечником, связанным с запорным ор- ментами, соединена с задросельным ганом клапана, и обмоткой, соеди- пространством. ненной с дополнительным управляю- Каждый пневмопривод выполнен щим блоком, причем первый выключа- в виде заключенного в кожух подвиж- тель снабжен дополнительными кон ного органа со штоком, несущим контактами, выполненными с воэможностью тактный орган соответствующего выэамыкания при понижении давления в ключателя, имеющего расположенные по додроссельном пространстве ниже разные стороны От контактного оргазаданной величины и вьщачи импульса на контактные элементы основного и Р дополнительному управляющему бло дополнительного контактов. ку на подачподачу питания к дополйи- На фиг.1 схематично изображена тельной обмотке, а второй выключатель предлагаемая система питания для снабжен дополнительными контактами, двигателя внутреннего сгорания; на подключенными к дополнительному уп- фиг.2 - часть системы по фиг.1; наравляющему блоку и выполненными с 65 фиг.З - первый пневмопривод по фиг.2, 1068047разреэ 1 на Фиг.4 - второй пневмопривод по фиг.2, разреэ 1 на фиг.5 вариант выполнения электромагнита; на фиг.б - то же, ограничителя перемещения.Система питания (фиг,1) для дви гателя внутреннего сгорания содержит размещенный на впускном трубопроводе 1 карбюратор 2 с дроссельной заслонкой 3 и клапан подвода дополнительного воздуха, снабженный клапанной коробкой, 4, соединенной при помощи входного патрубка 5 с полостью воздушного фильтра б, установленного перед карбюратором 2, ч выходного патрубка 7 с соединительным элементом 8, установленным на впускном трубопроводе, и сообщенной с задроссельным пространством впускного тракта.В клапанной коробке 4 (фиг.2) установлен корпус 9 клапана подвода дополнительного воздуха, имеющий входной канал 10, сообщенный с входным патрубком 5, выходной канал 11, сообщенный с выходным патрубком 7, и проточный канал 12, в котором расположен эапорный орган клапана в виде полэуна 13, выполненного с возможностью перекрытия проточного канала 12, и связанный со штоком 14 электромагнит, выполненный с основной и дополнительными обмотками 15 и 16 и основньви и дополнительными сердечниками 17 и 18, связанными со штоком 14, основной блок 19 управления с дополнительным 35 управляющим блоком 20 и первым и вторым выключателями 21 и 22. Первый выключатель 21 снабжен первым пневмоприводом.23, который при помощи штуцера 24, трубопровода 25, трой О ника 2 б и патрубка 27 подключен к додроссельному пространству впускного тракта непосредственно перед дроссельной заслонкой 3, а второй выключатель 22 снабжен вторым пневмоприводом 28, который при помощи5 штуцера 29, трубопровода 30 через полость соединительного элемента 8 соединен с задроссельйым пространством впускного тракта. Первый выключатель 21 снабжен основным контактом 31, подключенным к блоку 19 управления и выполненным с возможностью замыкания с контактным органом 32 при возрастании давления в додроссельном пространстве выше55 заданной величины, и дополнительным контактом 33, подключенным к дополнительному управляющему блоку 20 и выполненным с возможностью замыкания с контактным органом 32 при па" бО дении давления в додроссельном пространстве ниже заданной величины, Второй выключатель 22 снабжен основным контактом 34, подключенным к управляющему блоку 20 и выполнен- б 5 ным с воэможностью замыкания с контактным органом 35 при падении давления в эадроссельнам пространствениже заданной величины, и дополнительным контактом Зб, выполненным с вЬзможностью замыкания с контактным органом 35 при повышении давления в эадроссельном пространстве выше заданной величины.Входной канал 10 выполнен в штуцере 37, вворачиваемом .в корпус 9 на заданную величину, Штуцер 37 контрится при помощи гайки 38. Дополнительный сердечник 18 выполнен с возможностью перемещения полэуна 13 на величину, меньшую величины перемещения от основного сердечника 17,.изготовленного как частьполэуна 13. Дополнительный сердечник снабжен ограничителем перемещения 39, имеющим регулировочнуюгайку 40, Ползун. 13 имеет центральное отверстие 41, в котором размещен шток 14, и снабжен пружиной 42, усилие которой направлено в сторону перекрытия ползуном 13 проточного канала 12.Первый пневмопривод 23 (Фиг.3) содержит подпружиненный подвижныйорган 43, образующий с кожухом первого пневмопривода 23 рабочую камеру 44, сообщенную с каналом 45 штуцера 24, и связанный со штоком 4 б, несущим контактный. орган 32.Второй пневмопривод (фиг.4) содержит подпружиненный подвижный оргав 47, образующий с кожухом второго пневмопривода 28 рабочую камеру 48, сообщенную с каналом 49 штуцера 29, и связанный со штоком 50,несущим контактный орган 35.Тройник 26 при помощи трубопровода (не показан) соединен с вакуумным регулятором опережения зажигания.Работа системы витания происходит следующим образом.При постоянных оборотах двигателя и беэ нагрузки, когда подача дополнительного воздуха не требуется, первый выключатель 21 отрегулирован так, чтобы контактныйорган 32 располагался с зазором относительно контакта 33, а второй выключатель 22 - так, чтобы контактный орган 35 был замкнут на контакт Зб, т.е. работа двигателяна режиме самостоятельного холостого хода происходит без подачи дополнительного воздуха.При малом открытии дроссельнойзаслонки 3 скорость потока воздуха,поступающего в зону горения, увеличивается и вызывает обогащение смеси, Однако давление в месте соединения патрубка 27 с карбюратором 2 уменьшается, вызывая уменьшение давления в рабочей камере 44 пер1068047 10 25 30 35 40 45 50 55 ше заданной, например свыше 3500 об/мян, в результате при этих60 оборотах происходит частичная пового пневмопривода 23. Подвижныйорган 43 перемещается вниз и контактный орган 32 замыкается яаконтакт 33, в связи с чем дополнительный блок 20 подает падение кдополнительной обмотке 16. Дополнительный сердечник 18 перемещается вниз на небольшое расстояние и настолько же перемещает ползуя 13,который открывает часть проходного сечения проточного канала 12,и дополнительный воздух начинаетпоступать во впускной трубопровод 1по входному патрубку 5, входной канал 10, проточный канал 12, выходной канал 11, выходной патрубок 7и полость соединительного элемента 8. Таким образом уменьшаетсяобогащение поступающей топливовоздушной смеси,При дальнейшем открытии дроссельной заслонки 3 и повышении частоты вращения давление вовпускномтрубопроводе 1 повышается, давление в рабочей камере 48 также повышается и при заданном давленииконтактный,.орган 35 замыкается наконтакт 36, в связи с чем на дополнительный блок 20 поступает сигнал на прекращение подачи питанияк дополнительной обмотке 16.Ползун 13 перемещается поддействием пружины 42 в положениеперекрытия проточного канала 12, япрекращается поступление дополнительного воздуха во впускной трубопровод 1. В связи с этим в двигательпоступает топливовоэдушная смесьв составе, приготавливаемом карбюратором 2.При переключении передач или приторможении двигателем частота вращения будет относительно высокойв момент закрытия дроссельной заслонки 3. Когда дроссельная заслонка 3 закрыта, то, по меньшей мере,в начальный момент давление в задроссельном пространстве ниже заданного предела, т.е. ниже давлениясамостоятельного холостого хода.Подвижный орган 47 перемещаетсявниз, и контактный орган 35 замыкается на контакт 34, в то времякак подвижным органом 43 контактныйорган 32 вследствие повышения давления в додроссельном пространствезамыкается на контакт 31. Поэтомублок 19 управления получает сигнална соединение источника питания сосновной обмоткой 15 электромагнитаи сигнал яа подачу питания к ос"новной обмотке 15, в результатечего электромагнит основным сердечником 17 перемещает ползун 13 вниз,обеспечивая полное открытие проточного канала 12 корпуса 9 клапана.Во впускной трубопровод 1 поступаетдополнительный воздух и эяачительно повышает давление, в связи счем уменьшается подача в двигательтоплявовоздушной смеси или поступление топлива в двигатель полностью прекращается,Пока контактный орган 32 замкнут на нюятакт 31, блок 19 управления подает питание к основной обмотке 15, даже если в результате подачи дополнительного воздуха давление в задроссельном пространстве повышается, а контактный орган 35отойдет от контакта 34, т.е, подача дополнительного воздуха не ттрекращается. Чтобы не происходила приэтом остановка двигателя вследствиечрезмерного снижения оборотов, система питания снабжена датчикомчастоты вращения (не показан), который выполнен с возможностью подачи импульса к блоку 19 на выключениеосновной обмоТки 15 пря падении частоты вращения виже заданного предела (датчик частоты. вращения может получать сигналы от катушки зажигания). При падения частоты вращенияниже заданного предела, напримерпри 1000 об/мин датчик частоты вы-дает импульс и блок 19 управленияпрекращает подачу питания к основной обмотке 15, полэун 13 под действием пружины 42 перемещается вверх я прекращается подача дополнительного воздуха. В двигатель начинает поступать топливовоздушная смесь.Если после закрытия дроссельной заслонки 3 ее снова открыть, то в рабочей камере 44 произойдет снижение давления, подвижный орган 43 переместится вниз, а контактный орган 32 отойдет от контакта 31. Подача тока к основной обмотке 15прекращается, я полэун 13 перекрывает проходное сечение проточного канала 12, Дополнительный воздух яе поступает во впускной трубопровод 1. Датчик частоты выполнен с возможностью выдачи импульса на питание дополнительным управляющим блоком 20 дополнительной обмотки 16 пря частоте вращения ниже заданной, чтобы при самостоятельном холостом ходе обеспечивалась небольшая подача дополнительного воздуха, которая регулируется ограничителем перемещения 39.Датчик частоты вращения выполнен также с возможностью выдачи импульса на питание дополнительной обмотки 16 при частоте вращения выдача дополнительного воздуха. При этом вследствие прохода дополнительного воздуха через корпус 9 динами ческий напор на ползун 13 увеличива 65 ется и таким обра"ом с увеличениемчастоты вращения полэун 13 перемещается вниз, преодолевая усилие пружины 42 до тех пор, пока динамический напор не уравновесится уси" лием пружины 42 и полэун 13 не установится в равновесном положении. 5На фиг,5 изображен вариант выполнения электромагнита, который снабжен второй дополнительной обмоткой 51 и вторым дополнительным сердечником 52, связанным со што О ком 14 и отделенным втулкой 53 от первого дополнительного сердечника 18, который авободно установлен на штоке 14.При подаче питания к первой до полнительной обмотке 16 ползун 13 первым дополнительным сердечником 18 перемещается на заданную величину а при дальнейшем повышении частоты вращения подается питание ко второй 2 О дополнительной обмотке 51, и второй дополнительный сердечник 52 перемещает далее вниз ползун 13 на величину, определяемую ограничителем перемещения 39. При больших рабочих объемах цилиндров двигателя возможно выполнение электромагнита с несколькими дополнительными обмотками, включенными последовательно, чтобы обеспечить постепенное увеличение подачи дополнительного воздуха.На фиг.б изображен вариант выполнения ограничителя перемещения, который обеспечивает постепенное увеличение подачи дополнительного воздуха. Дополнительный сердечник 18 35 установлен во втулке 54 и окружен дополнительной обмоткой 16 (не показана).Втулка 54 охватывает своей нижней частью втулку 55, которая своей нижней частью установлена в кожухе 4 О 56. В верхней части втулки 55 установлен первый поршневой элемент 57, являющийся ограничителем перемещения для дополнительного сердечника 18 Через центральное отверстие в 45 поршневом элементе 57 проходит удлинение 58, выполненное за одно целое со штоком 14. Удлинение 58 имеет утолщение 59, входящее в выемку первого поршневого элемента 57, который таким образом не может перемещаться вверх относительно удлинения 58, и располагается с зазором относительно дополнительного сердечника 18. В нижней части удлинения 58 установлен второй поршневой элемент 60, а между последним и первым поршневым элементом 57 пружина 61. Втулка 55 имеет стопорное кольцо 62 для ограничения перемещения вверх первого поршневого элемента 57. На втулке 55 выполнен бурт, между которым и вторым поршневым элементом 60 установлена пружина 63. На удлинении 58 установлена опорная тарелка 64 пружины 65, второй конец которой упирается в регулировочный винт 66, снабженный контрящей гайкой 67Камера 68, заключенная между кожухом 56 и вторым поршневым элементом 60, подключена при помощи отверстия 69 к атмосфере, а камера 70, заключенная между двумя поршневыми элементами 57 и 60, подключена при помощи трубопровода 71 к задроссельному пространству впускного трактаРабота ограничителя перемещения происходит следующимобразом.Когда двигатель работает на нагрузочных режимах или самостоятельном холостом ходе, утолщение 59 обеспечивает расположение дополнительного сердечника 18 на расстоянии, зависящем от состояния дополнительной обмотки 16.При относительно небольшом понижении давления во впускном давлении первый поршневой элемент 57 выполняет Функции ограничителя перемещения 39 (Фиг.5). Когда происходит увеличение частоты вращения до величины выше заданного предела, то уменьшение давления в камере 70 вызывает смещение вниз первого поршневого элемента 57, т.е. обеспечиваетс увеличение перемещения вниз дополнительного сердечника 18 и повышение подачи дополнительного воздуха вследствие увеличения смещения ползуна 13.Таким образом, предлагаемая система питания для двигателя внутреннего сгорания повышает точность дозирования подачи дополнительного воздуха.1068047Рис. РСоставитель Л,Синай Редактор М.Келемеш Техред И.Метелева, Корректор М.Демчик Заказ 11248/б 0 Тираж 52 8 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5т ищиШШВ и еФилиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4