Система вентиляции картера двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1985 года по МПК F01M13/00 

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к системам вентиляции картера двигателя внутреннего сгорания.

Известна система вентиляции картера двигателя внутреннего сгорания (ДВС), содержащая основной канал, соединяющий полость картера с впускным трактом до диффузора карбюратора, имеющего систему холостого хода с эмульсионным каналом, и дополнительный канал, соединяющий полость картера с задроссельным пространством впускного тракта через щель, расположенную под выходным отверстием эмульсионного канала системы холостого хода, при этом в месте перехода дополнительного канала в щель образовано дросселирующее отверстие 1.

Однако такое выполнение системы вентиляции картера не исключает отложение нагара на стенках дополнительного канала вблизи от его выхода в задроссельное пространство, что существенно снижает надеж: ность работы системы, а очистка стенок дополнительного канала и запорного органа от нагара в эксплуатации трудоемка. Кроме того, эта система не обеспечивает отключение поступления картерных газов в цилиндры двигателя на режимах принудительного холостого хода, что приводит к повыщенному выбросу углеводородов и бенз(ос)-пиреноБ с отработавшими газами двигателя.

Известна также система вентиляции картера ДВС, содержащая канал, соединяющий полость картера с впускным трактом до диффузора карбюратора, имеющего систему холостого хода с эмульсионным каналом, и дополнительный канал, соединяющий полость картера с задроСсельным пространством впускного тракта, причем в дополнительном канале установлена трубка с отверстиями на боковой поверхности, внутренняя полость которой сообщена с эмульсионным каналом системы холостого хода. Трубка с отверстиями расположена вблизи от выхода допо.мнительного канала в задроссельное пространство и образует со стенками упомянутого канала кольцевой дроссель. Отверстия на трубке выполнены в несколько рядов по высоте трубки 2.

В известной системе обеспечивается вымывание топливной эмульсией отложений нагара и замедляется лакообразование на стенках дополнительного канала, однако, как показали испытания, топливо вытекает в кольцевой дроссель только через верхний ряд отверстий, что ухудшает дробление топлива на капли и перемешивание его с воздухом. Кроме того, отсутствие поступления топлива через ниж|1ие отверстия ведет к закоксовыванию кольцевого дросселя, нарушению регулировки карбюратора, обогащению смеси на частичных нагрузках. Расположение трубки с отверстиями вблизи

от выхода дополнительного канала в задроссельное пространство сокращает .аремя для испарения топлива и перемешивания его с воздухом, в результате чего процесс образования горючей смеси завершается во впускном трубопроводе двигателя, что повышает неравномерность распределения смеси по цилиндрам и требует дополнительного обогащения смеси. Следствием отмеченных недостатков является перерасход топлива и повышенное содержание окиси углерода в отработавших газах двигателя.

В известной системе не обеспечивается также отключение подачи картерных газов и топлива в цилиндры двигателя на режимах принудительного холостого хода, что существенно увеличивает выброс углеводородов и бенз (а)-пиренов с отработавшими газами двигателя и ведет к неэффективному расходу топлива.

Цель изобретения - уменьшение расхода топлива и снижение токсичности отработавших газов.

Поставленная цель достигается тем, что в системе вентиляции картера ДВ.С, содержащей основной канал, соединяющий полость картера с впускным трактом до диффузора карбюратора, имеющего систему холостого хода с эмульсионным каналом, и дополнительный канал, соединяющий полость картера с задроссельным пространством впускного тракта, причем в дополнитель

ном канале установлена трубка с отверСтиями на боковой поверхности, внутренняя полость которой сообщена с эмульсионным каналом системы холостого хода, трубка расположена перпендикулярно оси дополнительного канала, а отверстия на ее боковой поверхности выполнены по его оси и расположены одно за другим по направлению потока, дополнительный канал между трубкой и задроссельным пространством впускного тракта снабжен расширяющейся полостью, в которой установлен запорный орган, разделяющий дополнительный канал на два участка.

На фиг. 1 изображена. схематично система вентиляции картера ДВС; на фиг. 2 - часть впускного тракта с дополнительным каналом в месте подвода картерных газов, разрез; на фиг. 3 - участок дополнительного канала в месте установки в нем трубки, увеличенныймасштаб.

Система вентиляции картера ДВС содержит основной канал 1, соединяющий полость 2 картера 3 с впускным трактом 4 до диффузора 5 карбюратора 6 для отсоса, картерных газов из полости 2 картера 3 в воздухоочиститель 7, и дополнительный канал 8 соединяющий полость 2 картера с задрос5 сельным пространством 9 впускного тракта для отсоса картерных газов через окно 10. В дополнительном канале 8 установлена трубка 11 с отверстиями 12 и 13. Эти отверстия выполнены на ее боковой поверхности и соединяют внутреннюю полость трубки, в которую выведен эмульсионный канал 14 системы холостого хода, с дополнительным каналом 8. Трубка 11 установлена перпендикулярно оси канала 8, а отверстия 12 и 13 на ее боковой поверхности выполнены по его оси и одно за другимгпо направлению потока. Канал 8 между трубкой 11 и задроссельным пространством 9 снабжен расширяющейся полостью 15, в которой установлен управляемый запорный орган 16. Запорным органом 16 дополнительный канал 8 разделен на два участка 17 и 18, {разобщаемые друг с другом посредством упомянутого запорного органа 16, установленного в полости 15. Запорный орган 16 имеет привод от подвижной подпружиненной перегородки 19, расположенной в корпусе 20 между полостью 15 и камерой 21, сообщаемой через электромагнитный клапан 22 с задроссельным пространством 9. Пространство внутри корпуса электромагнитного клапана 22 разделено на полости 23 и 24. Электромагнитный клапан 22 имеет двухпозиционный запорный о()ган 25.

Полость 24 сообщена каналом 26 с камерой 21 и каналом 27 с задроссельным пространством 9. Полость 23 сообщена каналом 28 с наддроссельнЫм пространством 29 через дроссельное отверстие 30, расположенное в зоне верхней кромки дроссельной заслонки 31. В цепь питания электромагнитного клапана включен датчик 32 частоты вращения коленчатого вала.

Система работает следующим образом.

При работе двигателя на режимах полной и средних нагрузок основная часть картерных газов из полости 2 картера 3 направляется по основному каналу 1 в воздухоочиститель 7.

На режимах малых нагрузок и холостом ходу картерные газы, поступающие из полости картера 3, перемещиваются с воздухом, поступающим из воздухоочистите ля 7, и направляются по участку 17 дополнительного канала 8 в направлении окна 10. При прохождении с высокими скоростями через отверстия 12 и 13, выполненные на боковой поверхности трубки 11, они смешиваются с топлиБовоздушной эмульсией, поступающей из системы холостого хода карбюратора. Образовавшаяся смесь воздуха и распыленных капель топлива поступает в расширяющуюся полость 15.

На режиме холостого хода цепь питания электромагнитного клапана 22 замкнута, запорный орган 25 находится в край-нем левом положении, камера 21 каналами 26 и 27 сообщена .с задроссельным пространством 9. .На нагрузочных режимах при

частотах вращения выше частоты срабатывания датчика 32 цепь электромагнитного клапана 22 разомкнута и запорный орган 25 находится в крайнем правом положении. Камера 21 сообщена каналом 26 с полостями 24 и 23 и далее каналом 28 через дроссельное отверстие 30 с зоной высокого разрежения под приоткрытой дроссельной заслонкой 31. :В обоих рассмотренных- случаях под действием перепеда давлений, действующего на подвижную перегородку 19, запорный орган 16 занимает крайнее правое положение, в результате чего участки 17 и 18 дополнительного канала 8 сообщены друг с другом. Поступивщая в полость 15 смесь воздуха, картерных газов и распыленных капель топлива резко расширяется, что приводит к микровзрывам капель топлива дроблению и дальнейшему их испарению. У кромки запорного органа 16 скорость смеси снова возрастает, что улучшает перемешивание топлива с воздухом. Таким образом, благодаря интенсивному дроблению и испарению капель топлива и их .интенсивному перемешиванию с воздухом при прохождении топлива, воздуха и картерных газов через отверстия 12 и 13 в трубке и далее в полости 15 и у кромки запорного органа 16, в участок 18 дополнительного канала 8 и далее в задроссел.ьное пространство впускного тракта смесь поступает в мелкодисперсном гомогенном состоянии, что способствует более равномерному ее распределению по цилиндрам двигателя. При прохождении топливовоздушной смеси .по участку 18 дополнительного канала обеспечивается его полная очистка от частиц нагара.

На режимах принудительного холостого хода посредством сигнала от датчика 32 электромагнитный клапан обесточивается, его запорный орган 25 занимает крайне правое положение, перекрывая канал 27. В результате этого камера 21 оказывается сообщенной с наддроссельным пространством 29, т. е. с атмосферой. Под действием перепада давлений, действующего на подвижную перегородку 19, запорный орган 16 разобщает участки 17 и 18 дополнительного канала, одновременно прекращая подвод в задроссельное npocfpaHCTBO и цилиндры двигателя картерных газов и топливовоздушной смеси.

Таким образом, благодаря предложенному выполнению системы вентиляции обеспечивается интенсивное дробление и испарение капель топлива в дополнительном канале, более интенсивное перемешивание этих капель с воздухом и картерными газами в упомянутом канале, поступление топливовоздушной смеси в задроссельное пространство впускного тракта в мелкодисперсном гомогенном состоянии, уменьшение нагаро

СИСТЕМА ВЕНТИЛЯЦИИ КАРТЕРА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащая основной канал, соединяющий полость картера с впускным трактом до диффузора карбюратора, имеющего систему холостого хода с эмульсионным каналом, и дополнительный канал, соединяющий полость картера с задроссельным пространством впускного тракта, причем в дополнительном канале установлена трубка с отверстиями на боковой поверхности, внутренняя полость которой сообщена с эмульсионным каналом системы холостого хода, отличающаяся тем, что, с целью уменьщения расхода топлива и снижения токсичности отработавших газов, трубка расположена перпендикулярно оси дополнительного канала, а отверстия на ее боковой поверхности выполнены по его оси и расположены Одно за другим по направлению потока, дополнительный канал между трубкой и задроссельным пространством впускного тракта снабжен расширяющейся полостью, в коi торой установлен запорный орган, разделяющий дополнительный канал на два участка. (Л 00 41 оо