Система питания для многоцилиндрового двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1984 года по МПК F02D17/02 F02M13/04 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к системам питания для многоцилиндрового двигателя внутреннего сгорания. Известны системы питания для многоцилиндрового двигателя внутреннего сгорания, содержащие два впускных трубопровода, подключенных соответственно к группам отключаемых и неотключаемых цилиндров, карбюратор с воздухоочистителем и двумя смесительными камерами, каждая из которых сообщена с одним из трубопроводов и имеет дроссельную заслонку, установленную на общем приводном валике, связанном с педалью акселератора, и по меньщей мере одну дозирующую систему, сообщенную с поплавковой камерой при помощи топливоподающего канала, устройство отключения подачи топлива в группу отключаемых цилиндров и управляющее устройство 1. Однако такие системы питания вследствие установки дополнительных запорных органов во впускном трубопроводе группы отключаемых цилиндров имеют сложное конструктивное выполнение, а из-за высокого разрежения на режиме выключения из работы этой группы цилиндров происходят больщие насосные потери и, как следствие, ухудшается экономичность работы двигателя. Целью изобретения является упрощение конструкции и повыщение экономичности работы двигателя. Поставленная цель -достигается тем, что в системе питания для многоцилиндрового двигателя внутреннего сгорания, содержащей два впускных трубопровода, подключенных соответственно к группам отключаемых и неотключаемых цилиндров, карбюратор с воздухоочистителем и двумя смесительными камерами, каждая из которых сообщена с одним из трубопроводов и имеет дроссельную заслонку, установленную на общем приводном валике, связанном с педалью акселератора, и по меньшей мере одну дозирующую систему, сообщенную с поплавковой камерой при помощи топливоподающего канала, устройство отключения подачи топлива в группу отключаемых цилиндров и управляющее устройство, устройство отключения подачи топлива выполнено в виде клапана со щтоком, установленного в топливоподающем канале смесительной камеры группы отключаемых цилиндров, а управляющее устройство выполнено в виде размещенных в корпусе двух подпружиненных мембран, первая из которых связана со щтоком клапана и образует в корпусе первую и вторую камеры, одна из которых подключена к поплавковой .камере, а другая - к одному из впускных трубопроводов, а вторая мембрана образует в корпусе третью и четвертую камеры, одна из которых сообщена с атмосферой, а другая соединена с второй камерой первой мембраны и снабжена трубкой с жиклером, торец которой образует с второй мембраной клапанный элемент, а внутренняя полость трубки сообщена с воздухоочистителем. На чертеже схематически изображена описываемая система питания для многоцилиндрового двигателя внутреннего сгорания. Система питания содержит два впускных трубопровода 1 и 2, подключенных соответственно к группам отключаемых 3 и неотключаемых 4 цилиндров, карбюратор 5 с воздухоочистителем (не показан) на входе и двумя смесительными камерами 6 и 7, имеющими соответственно дроссельные заслонки 8 и 9, установленные на общем приводном валике 10, связанном с педалью акселератора (не показана), и дозирующие системы 11 и 12, сообщенные с поплавковой камерой 13 при помощи топливоподающих каналов 14 и 15. Топливоподающий канал 14 смесительной камеры 6, сообщенной при помощи впускного трубопровода 1 с отключаемыми цилиндрами 3, образован в карбюраторе 5 щтуцером 16, щлангом 17, втулкой 18 и щтуцером 19, выполненным на крыщке 20 корпуса 21 управляющего устройства и имеющим продольное 22 и радиальные 23 отверстия. Устройство отключения подачи топлива в отключаемые цилиндры 3 выполнено в виде клапана 24 со щтоком 25, причем седлом для клапана 24 служит торцовая поверхность штуцера 19. Управляющее устройство имеет также первую мембрану 26, образующую с крышкой 20 первую камеру 27, а с корпусом 21 - вторую камеру 28, и вторую мембрану 29, образующую с корпусом 21 третью камеру 30 и со второй крыщкой 31 четвертую камеру 32. Первая мембрана 26 связана со щтоком 25 и нагружена пружиной 33. Во второй крыщке 31 установлена трубка 34 с жиклером 35, а концентрично трубке 34 - пружина 36, воздействующая на вторую мембрану 29. Трубка 34 своей торцовой поверхностью образует с второй мембраной 29 клапанный элемент. Первая камера 27 при помощи канала 37 сообщена с поплавковой камерой 13, вторая камера 28 при помощи канала 38 - .с полостью впускного трубопровода 2, третья камера 30 при помощи отверстия 39 соединена с атмосферой, а четвертая камера 32 при помощи канала 40 - с второй камерой 28. В канале 38 установлен жиклер 41. Пружина 36 выполнена меньшей жесткости, чем пружина 33. Внутренняя полость трубки 34 соединена с воздухоочистителем, установленным на карбюраторе.

Работа системы питания происходит следующим образом.

Положение клапана 24 (открытое, или закрытое) определяется результирующим усилием на первой мембране 26 от пружины 36 и разрежения во второй камере 28. При работе двигателя на больших нагрузках разрежение за дроссельной заслонкой 9 мало и воздух отсасывается из второй камеры 28 через канал 18 во впускной трубопровод 2, причем вторая мембрана 29 отжата пружиной 36 от торца трубки 34, и воздух из воздухоочистителя по трубке 34-через четвертую камеру 32 и канал 40 поступает во вторую камеру 28, в связи с чем в последней поддерживается разрежение на заданном уровне меньщем, чем разрежение за дроссельной заслонкой 9.

По мере снижения нагрузки дроссельные заслонки 9 и 10 прикрываются, так что разрежение во впускном трубопроводе 2 (так же, как и во впускном трубопроводе 1) растет, вызывая увеличение разрежения во второй 28 и четвертой 32 камерах. Усилие на мембранах 26 и 30 увеличивается, и они, преодолевая усилия пружин 33 и 36, смещаются вправо. Так как пружина 36 имеет меньшую жесткость, чем пружина 33, то вторая мембрана 30 перемещается быстрее и, достигнув торца трубки 34, перекрывает ее проходное отверстие, отсекая поступление воздуха из воздухоочистителя. Во второй 28 и четвертой 32 камерах разрежение возрастает скачком до разрежения за дроссельной заслонкой 9. Первая мембрана 26 вследствие увеличения на ней усилия преодолевает усилие пружины 33 и смещает через шток 25 клапан 24, который садится на торцовую поверхность штуцера 19 и перекрывает продольное отверстие 22, поэтому по топливоподающему каналу 14 прекращается поступление топлива в дозирующую систему 11 смесительной камеры 6. В отключаемые йилиндры 3 прекращается поступление топлива, а по впускному трубопроводу 1 направляется воздух, причем в трубопроводе 1 поддерживается такое же разрежение, как и в трубопроводе 2.

С этого момента работа двигателя на всех режимах, включая и холостой ход, происходит на половине работающих, т.е. неотключаемых, цилиндров 4.

При увеличении нагрузки разрежение за дроссельной заслонкой 9 уменьшается, вызывая уменьшение разрежения во второй 28 и четвертой 32 камерах. Это происходит до тех пор, пока усилие пружины 36 не преодолеет усилие ria второй мембране 29 и последняя не откроет проходное сечение трубки 34. Разрежение в камерах 28 и 32 резко уменьшается, и под действием пружины 33 первая мембрана 26 открывает клапан 24.

Вследствие того, что закрытие клапана 24 происходит при потоке воздуха через камеры 28 и 32, а его открытие - без него, то эти операции выполняются при различ5 ных разрежениях за дроссельной заслонкой 9. Открытие клапана 24 регулируется жесткостями пружин 33 и 36, а закрытие - производительностью жиклеров 35 и 41.

Для обеспечения всего диапазона эксплуатационных нагрузок включение и отключение подачи топлива необходимо производить на режимах, когда выполняются условия (Мкр)о,5 (М„р)1 ,

где ( )о5 - крутящий момент на валу двигателя при работе половины цилиндров 5 в момент включения отключаемых цилиндров 3; (M.Kp)i - крутящий момент на валу двигателя при работе всех цилиндров в момент отключения цилиндров 3.

Так как крутящий момент двигателя определяется разрежением во впускном трубопроводе, то, например, для щестицилиндрового двигателя включение подачи топлива может быть осуществлено при разрежении 1000-1100 мм вод.ст., что соответствует примерно 87% от номинального кру5 тящего момента работающей группы цилиндров или 39% от номинального крутящего момента всех цилиндров двигателя.

Прекращение подачи топлива в отключаемые цилиндры 3 может быть осуществлено при разрежении за дроссельной заслонкой 9, равном 3900 мм вод. ст., что также соответствует примерно 39% от номинального крутящего момента всех цилинд. ров.

Управление двигателем при эксплуатации осуществляется следующим образом. На режиме холостого хода двигатель работает на половине цилиндров. При увеличении нагрузки водитель перемещает педаль акселератора, и до достижения под

0 дроссельной заслонкой 9 разрежения 1000- 1100 мм вод. ст. двигатель работает на половине и,илиндров. При дальнейшем открытии дроссельных заслонок 8 и 9 включаются в работу отключаемые цилиндры 3. Если при

5 этом оказывается, что крутящий момент на валу двигателя больще необходимого, то водитель опускает педаль акселератора, и крутящий момент падает, но двигатель продолжает работать на всех цилиндрах. Снижение крутящего момента при всех

0 работающих цилиндрах продолжается до достижении под дроссельной заслонкой 9 разрежение 3900 мм вод. ст. После этого в отключаемые цилиндры прекращается поступление топлива. Если при этом крутя5 щий момент оказывается меньшим, нем требуется для движения транспортного средства, то водитель перемещает педаль акселератора, и момент увеличивается, но двигатель продолжает работать на половине цилиндров.

Далее процессы повторяются.

Регулирование моментов включения и выключения подачи топлива осуществляют так же, как описано. Так как при этом дроссельная заслонка 8 имеет приоткрытое положение и воздух поступает через карбюратор,

то уменьшаются насосные потери и, таким образом, обеспечивается повышение экономичности работы двигателя, а поскольку не требуется дополнительных устройств для подвода газовой среды во впускной трубопровод отключаемых цилиндров, то обеспечивается упрош,ение конструкции системы питания.

СИСТЕМА ПИТАНИЯ ДЛЯ МНОГОЦИЛИНДРОВОГО ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащая два впускных трубопровода, подключенных соответственно к группам отключаемых и неотключаемых цилиндров, карбюратор с воздухоочистителем и двумя смесительными камерами, каждая из которых сообщена с одним из трубопроводов и имеет дроссельную заслонку, установленную на общем приводном валике, связанном с педалью акселератора, и по меньшей мере одну дозирующую систему, сообщенную с поплавковой камерой при помощи топливоподающего канала, устройство отключения подачи топлива в группу отключаемых цилиндров и управляющее устройство; отличающая ся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения экономичности работы двигателя, устройство отключения подачи топлива выполнено в виде клапана со штоком, установленного в топливоподающем канале смесительной камеры группы отключаемых цилиндров, а управляющее устройство выполнено в виде размещенных в корпусе двух подпружиненных мембран, первая из которых связана со штоком клапана и образует в корпусе первук) и вторую камеры, одна из которых подключена к поплавковой камере, а другая - к одному из g впускных трубопроводов, а вторая мембра(Л на образует в корпусе третью и четвертую камеры, одна из которых сообщена с атмосферой, а другая соединена с второй камерой первой мембраны и снабжена трубкой с жиклером, торец которой образует с второй мембраной клапанный элемент, а внутренняя полость трубки сообщена с воздухоочистителем. 00 00