Электромеханическое устройство для управления дроссельной заслонкой карбюратора Советский патент 1986 года по МПК F02M3/00 

Изобретение относится к машино- CTpoPHmOj в частности к электромеханическим устройствам для управления дроссельной заслонкой карбюратора.

Цель изобретения - ловышение эф- фектиБности.

На фиг,, схематически изображе- :-fo предлагаемое электромеханическое ;,-стройство ДЛ5; управления дрэссель- Н ой эаслок кой карбюратора при отпуще ной пецатгЯ акселератора двигателя пнутре шего сгорания при установке дроссельной заслонки з полож12ние по- иышенных оборотов холостого хода; на фиг. 2 то же; при установке дрос сельной заслонки в положение номинальных оборотов холостого хода; ка фи),3 - то же, при устаноике дроссельной заслонки в положение прекращения подачи топливоноздушной смеси из карбюратора в 1дилинг;ры двигателя ,

Электромеханическое устройство для управления дросселы-юй заслонкой 1 карбюратора 2 при отпущенной пе дали акселератора двигателя внутреннего сгорания (не показано) содер- xaiT корпус 3 с крьш;кой 4 , образую- шлй первг ю и вторую камеры 5 и 6, разделенные : )екбраной 7, снабжен- ной жестким центром, образованный днумя пластинами 8 и 9, расположекнь ми с двух сторон мембраны 7, первый трубопровод 10, сообщающий первую камеру 5 с атмосферой, второй трубопровод 1S соединяющий вторую кемеру 6 с задроссельным пространством впускного тракта (не показан первую пружину 12, расположенную во второй камере 6 между корпусом 3 и мембраной 7, упор, выполненный в виде упорной кольцевой поверхности 3 на крьгоже 4 соосно с пластиной 8 жесткого центра. Устройство содер;кит также клапанный элемент lA, рас- положенный во втулке 13 и образующий с последней в корпусе 3 третью камеру 16, вторую пружину 17. расположенную 3 третьей камере 16,, первый рычаг 18, установленный на валу 19 дроссельной заслонки 1 и связанный с выходным штоком 20, проходящим через отверстие 2 первого трубопровда О и связан ный с жестким центром мембракь; 7 образуя с ними единую деталь 3 и электромагнит 22, имеющий подвижный якорь, образованный втулкой 15 и подключенный к выходу

ОЛ2

6j7OKa 23 управления, к входам 24-26 подключены соответственно датчики (н Л()казано) частоты вращения вала двигателя, нагрузки последнего и температуры охтгаждающей жидкости двигателя. Электромагнит 22 выполнен с Г тверстием 27. через которое по зазору между втулкой 15 и электромагнитом 22 третья камера 16 может быть сообщена с атмосферой.

Внутри втулки 5 выполнена четвертая камера 28, ограниченная кла- гтанньт элементом 14,, имеющим ко девой участок 29, проходящд м через отверстие 30, выполненное в направляющей 31. во вторую каь:еру & для взаимодействия с жестким центром мембрань 7. В четвертой камере 28 установлена третья пружина 32,расположенная между клапанным элементом 14 и втулкой 15, Вторая камера 6 через зазор между отверстием 30 направляющей 3J и концевым участком 29 сообщена с третьей камерой 6., причем на клапанном элементе 14 }/становлено парное уплотнение 33 J, обеспечивающее при посадке на седловую поверхность 34 разобщение )торой и третьей камер 6 и 16 друг С т друга.

Карбюратор 2 имеет смесительную кйкеру 35 и систему холостого хода, эмульсионный канал 36, сообщенный со смесительной камерой 35 при пс- мош,к двух нерегулируемых выходных CiKOH 37 и 38 и одного регулируемо-- го выходного окна 39, снабженного изменения проходного сечения регулировочным винтом 40; причем дроссельная заслоЕ-гкз при своем положении закрытия расположена (одним своим краем) в зоне выходных окон 37- 39. Первый рычаг 18 свободно уста- tiDiuiBH на валу 19 дроссельной заслонки 1 и имеет упорный элемент 41 для второго рычага 42, который связан с вялом 19 при помощи шпонки (не показано, к соединен п ри помощи системы тяг (не показано) с педалью акселератора так что при нажатии на ледаль происходит позорот дроссельной засло KF I независимо от положения первого рьгчаг а 18. Второй трубопровод 11 снажен обратным клапаном, выполненным в виде шарика 43 с пружиной 44 и обеспечивающим быстрое соединение с за- дроссел7 зным пространством впускного тракта, когда давление в нем ниже даления во второй камере 6,и замедление повышения давления по сравнению с повьш ением давления в задроссельном пространстве.

Первая пружина 12 выполнена с таким усилием, чтобы при отсутствии рарежения во второй камере 6 обеспечит перемещение мембраны 7 (вместе с выходным штоком 20 и первым рычагом 18 влево до контакта пластины 8 в упорную кольцевую поверхность 13. Втулка 15 выполнена из малогистерезисного ферромагнитного материала с конусным торцом, обращенным к направляющей 45, и плоским торцом, обращенным к отверстию 27, причем на плоском торце втулки 5 установлено второе уплонение 46, обеспечивающее перекрытие отверстия 27 при крайнем- правом положении втулки 15, причем отверстие 27 сообщено с атмосферой через фильтр 47 (фиг.2). Втулка 15 имеет наружную поверхность в виде шестиугольной призмы, так что возможно прохождение атмосферного воздуха от отверстия 27 к второй камере 6 (при соответствующем расположении элементов устройства) как будет описано Bbmie.

Вторая пружина 17 воздействует на втулку 15 для обеспечения перекрытия отверстия 27 вторым уплотнением 46 при подаче к электромагниту 22 электротока от блока 23 управления. Клапанный элемент 14 выполнен с внутренним сверлением 48 (показано пунктирной линией) и радиальным отверстием 49, обеспечивающими соединение четвертой камеры 26 с третьей, а через радиальные отверстия 50, выполненные во втулке 15, - с отверстием 27 для сообщения с атмо- сферой. На корпусе 3 выполнена упорная кольцевая поверхность для пластины 9 жесткого центра мембраны 7. Третья пружина 32 выполнена с усилием затяжки, меньшим усилия, действующего на втулку 15 при включенном электромагните 22.

Устройство работает следующим образом.

Когда двигатель не работает, то во второй камере 6 нет разрежения, а первая пружина 12 удерживает мембрану 7 в положении, при котором пластина 8 контактирует с упорной кольцевой поверхностью 13. В связи с этим выходной шток 20 сдвинут в край0

5

0

5

0

5

0

5

нее левое положение, а первый рычаг 1В устанавливает через упорный элемент 41 второй рычаг 42 в положение, при котором дро/:сельная заслонка 1 находится в положении повышенных оборотов холостого хода, как показано на фиг.1. Этим обеспечивается уменьшение количества топлива, поступающего в камеру сгорания двигателя при открытом впускном клапане, вследствие испарения оставшейся на стенке впускного тракта пленки жидкого топлива, облегчается пуск двигателя вследствие уменьшения гидравлического сопротивления при подаче смеси в цилиндры и увеличения числа выходных окон системы холостого хода, через которые подается топливовоз- душная смесь в цилиндры двигателя. При пуске двигателя разрежение в задроссельном пространстве очень мало, так что мембрана 7 под действием первой пр окины 12 остается в крайнем левом положении (фиг.1).

Если пуск двигателя происходит при рабочей температуре двигателя, то блок 23 управления подключает электромагнит 22 к источнику питания и втулка 15 смещается влево до тех пор, пока конусным торцом не упрется в направляющую 45, а второе уплотнение 46 не отойдет от отверстия 27. Клапанный элемент 14 перемещается влево под действием третьей пружины 32, смещая первое уплотнение 33 к седловой поверхности 34. Возникающее в задроссельном пространстве разрежение передается во вторую камеру 6,а так как двигатель начинает работать на номинальных оборотах холостого хода, то мембрана 7 под действием разрежения перемещается вправо против действия первой пружины 12 до упора в торец концевого участка 29 клапанного элемента 14, передавая последнему усилие, противодействующее усилию второй и третьей пружины 17 и 32. Поэтому первое уплотнение 33 не входит в контакт с седловой поверхностью 34 (фиг.2).

Атмосферный воздух в заданном количестве поступает во вторую камеру 6 через отверстие 27, радиальное от- верстие 50, внутреннее сверление 48, и радиальное отверстие 49 и далее через зазор меткду клапанным элементом 14 и направляющей 45 и через отнерстие 30. В результате этого на мембране 7 достигается уменьшение усилия от разрежения, и происходит уравновешивание сил от последнего и усилия всех пружин, так что первый рычаг 18 своим упорным ;)лементом 4) позволяет переместить второму рычагу 42 дроссельную заслонку 1 в положение HONfflHanbHbrx оборотов холостого хода.

В этом положении мембрана 7 и первый рычаг 18 остаются во время работы двигателя при нагрузочном режиме работы. Если при этом отпускают педаль акселератора при оборотах дви гателя, значительно превьппаюпщх номи нгшьные обороты холостого хода, тс блок 23 управления прекращает питани электромагнита 22 током Поэтому вту ка 15 второй пружины 17 перемещается в правое положение, так что второе у1Глотнение 46 перекроет ,ерс- тие 27, прекращая через последнее поступление атмосферного воздуха.

В этом реяшме работы устройства имеются две причины, из-за которых мембрана 7 переместится в крайнее правое положение до упора пластины 9 в корпус 3. Первой причиной-является резкое увеличение разрежения в за- дроссельном пространстве впускного тракта вследствие закрытия дроссельной заслонки 1 и больших оборотов двигателя.

Второй причиной является зс.крытие отверстия 27, в связи с чем вс второй камере 6 возникает разрежение, равное разрежению в задроссельном пространстве. Под действием этого разрежения мембрана 7, смещаясь в крайнее правое положение, через выходной шток 20 перемещает первый рычаг 18 в положение, при котором второй рычаг 42 устанавливает дрос-- сальную заслонку 1 в положение прекращения подачи топливово;1душной смеси из карбюратора в цилиндры двигате ля (фиг.З),

Так как подача топливовоздзлпной смеси прекратилась, то обороты двигателя резко падают до тех пор, пока не достигнут заданного порогового значения, при котором блок 23 уп равле1шя подключает электромагнит к источнику тока, в результате чего втулка 15 перемещается влево, а второе уплотнение отходит от отверстия

27, обеспечивая поступление атмосферного воздуха. Клапанный элемент также перемещается влево(Однако его ;вижение происходит значительно медленнее по сравнению с втулкой IS так как усилие третьей пружины 32 имеет сравнительно малое усилие затяжки, и таким образом обеспечивается запаздывание между перемещениями .втулки 15 и клапанного элемента 14, Это позволяет обеспечить расположе- нне первого уплотнения 33 на расстоянии от седловой поверхности 34 в течение заданного относительно большого) периода времени, в течение которого атмосферный воздух проходит через отверстие 27 во вторую камеру б 5 в которой разрежение уменьшается до малого значения. Этим дости- г;1ется значительное снижение заданного порогового значения оборотов двигателя, при котором происходит срабатывание электромагнита 22 (по сравнению с известными применяе11ы- ка устройствами), максимально при-. ближая их к номинальным оборотам холостого хода.

Так как разрежение во второй камере 6 значительно уменьшилось, то мембрана 7 переме щается в положение, пр кс тором первый рычаг 18 устанавливает через второй рычаг 42 дроссельную зас.лонку I в положение номинальных оборотов холостого хода, Таким образом, достигается уменьшение расхода топлива вследствие снижения заданного порогового значения срабатывания электромагнита 22.

При пуске непрогретого двигателя блок 23 управления обеспечивает питание электромагнита 22 пульсирую- пвчм током, величина и частота которого зависит от степени прогрева двигателя, так что обеспечивается в режиме прогрева двигателя плавное перемещение дроссельной заслонки t из положения повьпиенньпх оборотов холостого хода к номинальным оборотам холостого хода.

При остановке двигателя блок 23 управления обесточивает электромагнит 22, в результате чего отверстие 27 быстро перекрывается вторым уплотнением 46. Разрежение, существующее в задроссельном пространстве впускного тракта, остается высоким на протяжении некоторого периода

времени, причем эта величина разрежения устанавливается во второй камере 6, так как прекратилось поступление -атмосферного воздуха. Мембрана 7 перемещается вправо до тех пор, пока пластина 9 не упрется в корпус 3, в связи с чем дроссельная заслонка I устанавливается в положение прекращения подачи топливовоздушной смеси от карбюратора 2. В этом положении дроссельная заслонка I удерживается в течение времени, достаточном для надежной остановки двигателя.

Как только двигатель остановится, разрежение в задроссельном пространстве исчезает, однако во второй камере 6 остается такая величина разрежения, при котором мембрана 7 оста- 5 ется в заданном положении отключения подачи топливовоздушной смеси, так как быстрому уменьшению разрежения препятствует шарик 43 обратного клапана.

O После восстановления давления во второй камере 6 мембрана 7 переводится в крайнее левое положение, и двигатель готов к последующему пуску, причем дроссельная заслонка I устано5 влена в положение повьппенных оборотов холостого хода, что позволяет обеспечить надежный пуск как прогретого, так и непрогретого двигателя.

37

Т8

, -д

9 j-33 fS4SlS If8 32

18

Фиг. 2

25 37 6 /7 т

.3

Редактор Ю.Середа

Составитель Л.Синай

Техред И.Верес Корректор А.Ференц

1624/62 Тираж 523 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ШШ Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4