Устройство для дросселирования выхлопа двигателя внутреннего сгорания при торможении

(21) 4344011 (22) 23.10.8 (46) 23.08.8 (71) Централ тельский авт ный институт М 3 Вюл. ный нау мобильн Яросла но-исследов щ и автомоторвский моторныйвтомабильный за таисский а аво В. Пхакадзе,Е, Виняр, Л.С. Арлидзе и Н.И. Су(088.8)363969,блик. 1974.ДРОССЕЛИРОВАНИЯУТРЕННЕГО СГОРАОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГННТ СССР ОПИСАНИЕН АВТОРСКОМУ Сви(53) 62 1.436-592,64 (56) Заявка фРГ2 кл. Р 02 0 9/06, оп (54) УСТРОЙСТВО ДЗИ ВЫХЛОПА ДВИГАТЕЛЯ В НИЯ ПРИ ТОРМОЖЕНИИ(57) Изобретение позволяет повыситьэффективность дросселирования выхпо"па двигателя при торможении. Устройство содержит основную дроссельнуюзаслонку 2, установленную в выхлопном трубопроводе и снабженную периферийным уплотнением 3, дополнительнуюдроссельную заслонку 6, установленную в трубопроводе 4 перепуска га.ов мимо основной заслонки 2, и механизм привода заслонок. Дополнительная заслонка 6 установлена на оси 5,размещенной в вертикальном участкетрубопровода 4 перепуска. Центр тяжести дополнительной заслонки 6 смещен относительно оси 5. Механизм при-,вода заслонок выполнен в виде пневмоцилиндров с размещенными в них под1 э 0286 бпружинеццыми поршнями, которые связаны при помощи штоков с рычагами поворота заслонок. Дополнительная заслонка 6 снабжена жестко закреплен 5 ным ца оси 5 управляющим рычагом 7 и свободно установленным дополнительным рычагом 8 с возможностью поворота вокруг оси 5 и фиксации В трех заданных положениях. Дополнительный рычаг 8 связан с управляющим рычагом 7 посредством пружины 9, степень натяжения которой регулируетгя регтлировочным винтом 10. Положение дспоптптте тт,то заслоцктт 6 В режиме "Г 1 уск"обеспечиц;ется установкой дополнительного рычага 8 на упор 11, а в режимах "Прогрев и Полное открытие"осуществляется сцлсцым замыканиемуправл 5 тющего рычагас дотолите,ттз -ньпт рычагом 8 цэ ограетичите.ть 12, ПоВышение эффектиьности дрос.селироваиия обеспечивает угкоренттое торможение, ускоряет запуск двигателя и егопрогрев и повьштаст эффективность моторного тормоза г р боте.З,л, ф-лы,9 илИзобретение относится к машиностроению, а именно к двигателям внутреннего сгорания, в частности к выпускным системам двигателей.Цель изобретения - повышение эффективности дросселирования.яНа фиг. 1 представлена принципи- альная схема устройства; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3заслонки устройства при запуске двигателя; на фиг, 4 - то же, при прогреве двигателя; на фиг. 5 " то же, ЗО иа рабочих режимах; на фиг. 6 - то же, при торможении; на фиг.7 - электрическая схема подключения исполни:- тельных маханизмов к блоку управления; на фиг. 8 - установка устройств,1-т 5 иа двигателе; ца фиг. 9 - график зависимосги мощности от площадей кана"лов.Устройство для дросселирования вьгхлопа двигателя внутреннего Огорд иия соГтержттт Вттхгтопттой трубопровод 1, в котором устацоттлена основная дроссельная заслонкас возможностьюперекрытия его проходного сечения, снабженная периферийным уплотнением 3, трубопровод 4 ттерепуска газов мимо основной заслонки 2, выполненный с вертикальным участком, в котором на оси 5 установлена дополнительная дроссельная заслонка 6, центр тя 50 жести которой смещен Относительно ее. оси 5. Периметр дополнительцои дроссельной заслонки 6 выполнен меньшепериметра основной дроссельной заслонки 2 при том Отттимальцое соотцо1шение плс тате рокадного сечения Выпускного трубопровода 1 и прохо;ного сеченя (се 4 учетаплощади т.ц 5 лстпоттцтттс:тт ттзас . Вки 6) тр 5 Опровода 4 переттуска раь 1 8-10, На оси 5 кс стко эакреттлен упраВ. Вющий рычаг 7 и свободно устацовлен дополнительный рьцта" 8 с етоэможттостью т)ОВОрОта1ВОКРУГ НЕЕ Ц фиКСзЦЦЦ В ТРЕХ ттСЛОжЕ- ииях, задаваемых с помощью органа управления, находящегося в кабине водителя: "Пуск, Прогрев после пуска" и режим мо горного гс.ртлоэа. Допслнительтцтй рычт 1 г 8 связануправляющим рычагом 7 ттосреттством пружины 9, стецень ттоложеция которой регулируется регулировочцым виц.ом 10, Обеспечиьающм открытие допоттнительной засчо тки 6 при определенном давлении пере т основной заслонкой ." Пс 1 ложеНИЕ ДОПОЛН,ттЕЛЬНОй ДРОССт.ЛЬЦОй ЗаС- лодки 6 В режиме "Пуск" обеспечивается установкой лополнцтельного рычага 8 иа упогт 11. Положение дополните.ттт.тот:. заслонки 6 в ре кимах "Прогрев иПолное Открытие" осуществляется силовым замыканием управляющего рь,таГа 7 С дОПОЛНИтЕЛЬцЫМ рЫЧаГОМ 8 при установк на ограничитегть 12.Дття управления основной 2 и дополнительной 6 заслонками В кабине водителя размещены ор;аны управления, например ручной для первых режимов и ножной для третьего режима, связанные с заслонками через механиЗм привода, который выполнен в виде пневмоцигтиндров 13-15 и с размещенными в них подпружиненными поршнями 16-18, снабженными пружинами 19 Гее усилие бсельттте усилия пружины 9), 20 и 21 и штоками 2-4. Шток 22 ттневмоцилиндра13 соединен посредством ттромежуточиойтяги с дополнительным рычагом 8 дополнительной заслонки 6. Шток 23 птпВмоцилиндра 14 соепиттем посредст 1502866вом промежуточной тяги с рычагом 25 основной заслонки 3, жестко закрепленном на ее оси. Шток 24 пцевмоцилиндра 15 соединен посредством прмежуточной тяги с рейкой 26 топливного насоса 27 высокого давления. Полости перед поршнями 28-30 сообщены с источником 31 сжатого газа, например, пневматической тормозной системой 10 транспортного средства через электрцмагнитные клапаны 32-34. Каждый иээлектромагнитных клапанов подключенк соответствующему входу 35-17 блока38 управления, который выполнен ввиде группы электромагнитных реле 39"41. Каждое иэ реле содержит обмотки42-44 и контакты 45-47, Плюсовойвывод обмотки 42 реле 39 связан через диоды 48 и 49 с плюсовыми выводами обмотки 43 реле 40 и обмотки 45реле 41. Плюсовые выводы контактов45 реле 39 соединены с плюсовыми выводами контактов 46 реле 40 и контактов 47 реле 41 и подключены к источнику 50 электрического тока. Соответствующие входы 51-53 блока 38 управления подключены к источнику 50электрического тока через соответствующие контактные выключатели 54-56управления электромагнитньпи клапанами 32-34.Устройство работает следующим об-разом,При запуске холодного двигателя(фиг. 3) водитель воздействует на35контактный выключатель 55, включаетреле 40 и посредством его электромагнитный клапан 34. Диод 49 не проводит электрический ток к реле 39 и 41,Сжатый воздух поступает в пневмоцилиндр 14 перед поршнем 17, вследствие чего посредством штока 23 и рычага 25 основная дрос.сельная заслонка 2 закрывается, Дополнительнаядроссельная заслонка 6 в этот моменттакже закрыта. Таким образом. проходное сечение выпускного трубопровода 1 в процессе прокручиваниядвигателя стартером оказывается перекрытым, а давление и температуравоздуха в пространстве перед основной дроссельной заслонкой 2 возрастает за счет нагнетания в него воэдуха из цилиндров.55При достижении определенного расчетного давления (2,45-2,5 кг/см) происходит части ое открытие выпускных клапанов эа счет преодоления упиния клацаццой пружины. 1 ереэ цри 1 ткрытый клапац в цилиндр в процессе впуска поступает подогретьп возду:. цэ выпускного трубопровода. При достижении температуры заряда в циицдрах уровця, обеспечивающего воспламенение, и благопаря возврату в нилин:ры части несгоревшего топлива, цо активировацного в предыдущихциклах, облегчается запуск двигателя.После запуска двигателя благодарясмещению центра тяжести дополнительной заслонки 6 относительно ее оси 5 д н 1 лццтельцая заслонка 6 автоматически приоткрывается и выпускные гам по трубопроводу 4 перепуска вытекают в атмог феру, что предотвращает чрезмерное повьгшение давления перед основной заслонкой 2 после запускадвигателя, которое может вызывать остановку двигателя или соударениевыпускных клапанов с поршнем и поломку двигателя.После запуска двигателя водитель возвращает коцтактньп выключатель 55 в исходное положение и, воздействуя на контактный выкчючатель 54,включает электромагнитный клапан 32.Электр.магнитный клапан 13 также включается, так как диод 49 пропускает электрический ток к реле 40.При поступлении сжатого воздуха в полость 28 пневмоцилиндра 13 дополнительная дроссельная заслонка 6 открывается, занимая промежуточное полоение (фиг, 4). Тем самым предотвращается чрезмерное повышение давления в пространстве перес основной заслонкой 2, но сохраняется величина противодавления, необходимая для ускоренного прогрева двигателя. Последнее связано с повышением индикаторноймощности, часового расхода топлива иинтенсивности тепл 1 передачи от газак стенкам.После прогрева двигателя, воздействуя на контактные выключатели 55 и 54, основная 2 и дополнительная 6 заслонки посредствм усилия пружин 19 и 20 воэвращак 1 тся в положение для обеспечения цормальц 1 работы двигателя (фиг. 5).При использовании двигателя в качестве вспомогатепьц го тормоза водитель воздействует ца контактный выключатель 56 и нкцю ает электромагнитные клапаны 32-3 яиоды 49 и 48 пропускают электрч чй ток ко всемклапанам). В результате основная заслонка 2 закрывается, наличие периферийного уплотнения 3 повышает эффективность торможения, выключается подача топлива в цилиндры двигателя топливным насосом 27 высокого давления, а дополнительная заслонка 6 окаэывается открытой ца угол, значение которого зависит от противодавления в 10 в выпускном трубопроводе 1.Расположение дополнительной заслонки 6 вне горючей зоны уменьшает вероятность ее заклинивания, а смещение центра тяжести заслонки 6 отно " сительно ее осн обеспечивает автоматическое приоткрывание заслонки 6 и предотвращает возможность поломки двигателя. Отношение площади проходного сечения трубопровода 1 к площади 20 проходного сечения трубопровода 4 перепуска, равное 8-10, обеспечивает минимальную пропускную способность кольцевой щели между стенкой трубопровода 4 неренуска и дополнительной 5 заслонкой 6 при ее закрытом положении и увеличение противодавления выпуску, кроме того, достигается высокая плавность регулирования величины противодавления, уменьшается выделение бе лого дыма снижается износ детал"й двигателя, уменьшается расход топлива и вреггя прогрева двигателя. При увеличении отношения площадей больше десяти возникает опасность нарушения динамики движения выпускных клапанов, а при отношении площадей меньше восьми це достигается требуемая вели инапротиводанлеция. 40Налцие свободно установленного на оси 5 дополнительной заслонки 6 Лополнительцсгс рычага 8, имеющего упругую связь с управляющим рычагом 7, жестко связанным с зтсЙ зас.понкой, обеспечизает возможность автоматнческого регунировация величины противодавления.Благоггаря выполнению трубопровода 5 переиус на с вертикальным участком снижается нагарообраэование и отло 59 жение пропуктон неполного сгорания топлива н ма.ла на тенках трубопроводаперепуга и улуниаются условия работы ас чоцки 6,Такибра зомпоньпиение .ффек, 55 тиннсстн 1 с.Рнипнания Обеснечинаст быстр 1 анус к цвнга теля, ускоряет его прогрев н понь 1 ает .ффективностьработы моторного тормоза.Формулаиоб 1 ете ни1Устройство ия дросс.е.тнронания выхлопа двигателя внутренне и сгорания при торможении, содержащее основную дроссепьц.ю заслонку, устацовленцую в выхлопном трубопроводе с возможностью перекрытия его проходного сечения и сн;бжецнун пприфери 11 ным уплотнением, еханизм ее привода, ВЫПОЦЕЦНЫП В ВИДЕ ПЦЕНМОЦИЛННДРа с подпружиненным поршнем и источника сжатого воздуха, дсн олцитс.льную дроссельную заслонку, установленную на Оси с во зможцос ьн ново 1 ота в трубс" проводе перепуска газов мимо основной заслонки и упранляющггй рычаг, жестко закрепленный на оси дополцителной заслонки, О т 1 и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности дросселирования, устройство снабжено дополгнтечьным рычагом, ось ДОГ 1 ОЛЦИТЕЛЗНОй ЗаСПНКИ СМЕЩЕНа От"- носительно центра тяжести последней и дополнительньп рычаг установлен на Оси дополнительной заслонки с возможностью поворота вокруг нее и фиксации н трех заданных положениях и связан с ,правпкнщим;ычагом через упругун связь.Устройство по ц.1, о т л и ч а ю ц е е с я тем, что оно снабженблоком упрагления с вхогами и кьходамн электромагнитными клапанами, контактными выключателями и дополнительным пневоцилиндром с размещецным в нсм подпружинецньгм поршнем причсм дополнительный рычаг связан с ЦОПОЛНИТЕпЬНЫМ ПНЕВМОЦИЛИНДРОМ, ЧИС,1 о входов и выходов блока управления соответствует числу;шевмоцилиндров, источник сжатого воздуха подключен к каждому пневмодилиндру через электромагнитные клапаны, каждый иэ последних установлен на выходе блока управления и на каждом входе блока управчения установлен контактный выключатель.3, Устрсйство по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что трубо овод перепуска газок выполнен с вертикальным участком и ось дополсительнон дроссельной заслонки разме"щена в этом участке горизонтально.1502866 Составитель Н. ЛаиушкинРедактор Л, Залпова Техред Л,Олишиа Корректор И, Муск Производственно-иэдательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, .апарина, 10 Закз51 ЗНИИПИ Г ЮуЮ 6е 1/й 7 Тираж 462 Подписноеударственного комитета по изобретениям и открцтиям при ГКЬ 113035 Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5