Система питания карбюраторного двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1986 года по МПК F02M23/04 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к системам питания карбюраторного двигателя внутреннего сгорания.

Цель изобретения - уменьшение расхода топлива и снижение токсичности отработавших газов нутем повышения точности поддержания требуемого состава смеси.

На чертеже схематически изображена предлагаемая система питания карбюраторного двигателя внутреннего сгорания.

Система питания карбюраторного двигателя 1 внутреннего сгорания содержит впускной трубопровод 2 с размещенным на нем карбюратором 3, имеюш,им дроссельную заслонку 4, связанную с педалью акселератора (не изображена) и размешенную в смесительной камере 5, обводной воздушный канал 6, подключенный к впускному трубопроводу 2 параллельно карбюратору 3 и снабженный регулирующим органом 7, связанным через редуктор 8 с приводным электродвигателем 9, соединенным с питающим блоком, имеющим электронные ключи, образованные транзисторами 10 и 11, источник питания, выполненный в виде генератора (не изображен), приводимого двигателем 1 и соединенного своим выходом через клемму 12 и диод 13 с входом 14 дифференциатора 15 блока управления, который снабжен источником опорного напряжения (не изображен), подключенным к клемме 16, сумматором 17 и стабилитроном 18, датчик отработавших газов, выполненный в виде газоанализатора 19, соединенного при помощи трубопровода 20 с выхлопным трубопроводом 21 двигателя 1 и выдающего выходной сигнал, пропорциональный степени токсичности отработавших газов, и датчик перемещения дроссельной заслонки 4, выполненный в виде конечного выключателя 22. Последний последовательно включен со стабилитроном 18. К управляющему входу 23 сумматора 17 подключены параллельно источник опорно- го напряжения через сопротивление 24, газоанализатор 19 через сопротивление 25, дифференциатор 15 через сопротивление 26 и последовательно включенные конечный выключатель 22 и стабилитрон 17 через сопротивление 27, причем между управляющими входом 23 и общей точкой 28 сопротивлений 26 и 27 установлен дополнительный выключатель 29, управляемый вручную.

Карбюратор 3 выполнен с топливными каналами 30 и 31, первый из которых обеспечивает подвод топлива на нагрузочных режимах работы двигателя 1, а второй - на режиме самостоятельного холостого хода. Регулирующий орган 7 обводного воздушного канала выполнен с возможностью установки от приводного электродвигателя 9 от положения полного перекрытия обводного воздушного канала 6 (как

0

S

0

5

о

0

5

0

5

показано на чертеже) до положения полного открытия последнего (показано штрих- пунктирной линией), причем перемещение регулирующего органа 7 задается механическими упорами (не изображены). Питающий блок своими клеммами 32 и 33 соединен с выводами источника постоянного тока (не изображен), причем клеммы соединены с коллекторами транзисторов 10 и 11, общая точка эмиттеров которых соединена с «массой и с одним из выводов приводного электродвигателя 9, другой вывод которого через сопротивление 34 соединен с общей точкой сопротивлений 35 и 36, включенных между клеммами 32 и 33. Базы транзисторов 10 и 1 1 соединены с выходом сумматора 17.

Р абота системы происходит следующим образом.

При пуске двигателя, когда вал последнего не вращается (дополнительный выключатель 29 замкнут), на вход сумматора 17 подается только опорное напряжение, равное +Uo, поэтому транзистор II открыт, а приводной электродвигатель 9 устанавливает регулирующий орган 7 в положение закрытия (как показано на чертеже сплощ- ными линиями). При этом усилие закрытия регулирующего органа определяется величиной последовательно включенных сопротивлений 34 и 35. В связи с этим при пуске двигателя состав топливовоздушной смеси, подаваемой в цилиндры двигателя, соответствует составу смеси, приготавливаемой карбюратором 3, так как через отводной воз- дущный канал 6 во впускной трубопровод 2 дополнительный воздух не поступает.

После пуска двигателя при нажатии на педаль акселератора для разгона транспортного средства происходит увеличение подачи смеси от карбюратора 3, а газоанализатор выдает сигнал -t/, пропорционально степени токсичности отработавщих газов, причем вследствие нажатия на педаль конечный выключатель 22 разомкнут. Если разгон транспортного средства происходит (вначале) при степени токсичности, превы- заданную, определяемую величиной опорного напряжения , то после сложения и усиления сигнала ошибки в сумматоре 17 (при этом и напряжение с выхода дифференциатора ,,) с выхода последнего выделяется сигнал At/,, который закрывает транзистор 11 и открывает транзистор 10. Ток, проходящий через приводной электродвигатель 9 при открытом транзисторе 10, вызывает изменение направления действия момента на регулирующий орган 7, до этого находящийся на упоре полного закрытия в другую сторону, вал электродвигателя 9 начинает врац.1аться и через редуктор 8 поворачивает регулирующий орган 7 от положения закрытия в сторону полного открытия. Когда регулирующий орган 7 открывается, то через обводной воздушный канал 6 во впускной трубопровод начинает поступать дополнительный воздух, вызывающий уменьшение разрежения в смесительной камере 5 карбюратора 2, снижая поступление от последнего смеси, а, примешиваясь к последней, вызывает ее обеднение. Таким образом достигается изменение расхода топлива через карбюратор 2, а следовательно, и через двигатель 1. Открывание регулирующего органа 7 проис20

частоты вблизи диапазона частоты самостоятельного холостого хода вследствие уменьшения выходного напряжения генератора стабилитрон 18 становится непроводящим, а

и„, в результате чего приводной двигатель начинает вращать регулирующий орган 7 от максимального открытого положения к полному закрытию обводного воздущного канала 6. Весь поток воздуха, направляемый во впускной трубопровод 2, проходит через смесительную камеру 5 карбюратора 3, который, подает топливовоздушную смесь, обеспечивающую переход к режиму самоходит до тех пор, пока не достигается Q частота вращения вала последнего снижа- равенство напряжений на выходах диффе-ется, и при достижении заданной низкой

ренциатора 15, газоанализатора 19 и источника опорного напряжения, т. е. Uai Таким образом обеспечивается регулирование подачи топлива в системе питания. Регулирующий орган 7 останавли- 15 на управляющем входе сумматора появляет- вается в заданном положении. При любойся сигнал источника опорного напряжения

меньшей загрузке транспортного средства система питания не допускает сгорание смеси в цилиндрах двигателя 1 с токсичностью, превышающей заданный (являющимся оптимальным) уровень, рассчитанный для номинальной загрузки транспортного средства, так как дифференциатор 15 выдает сигнал превыщения ускорения, т. е. , который вызывает увеличение расхода воздуха через обводной воздушный 25 стоятельного холостого хода и работу на канал 6, открывая дальше регулирующийнем. Если в процессе работы на режиме

орган 7. Поэтому уровень токсичностипринудительного холостого хода осуществляуменьшается автоматически с уменьшениемют нажатие на педаль акселератора, то

загрузки транспортного средства (причемцепь стабилитрона 18 размыкается вследстдифференциатор 15 обеспечивает измене-вие размыкания контактов конечного выклюние выходного сигнала Uai по текущему 30 чателя 22, вызывая появление на управ- ускорению транспортного средства).ляющем входе 23 сумматора 17 сигнала

и„, и система питания начинает работать

Когда после разгона транспортногов режиме разгона транспортного средства,

средства отпускают педаль акселераторакак было указано.

(т. е. двигатель 1 переходит на режим при-Работа системы питания на режиме

нудительного холостого хода), то замыка- 35 принудительного холостого хода позволяет ется конечный выключатель 22, указывая наобеспечить уменьшение расхода топлива,

установку дроссельной заслонки 4 карбю-а также долговечность трансмиссии трансратора 3 в положение закрытия. Стабили-портного средства. В условиях гололеда,

трон 18 пробивается, так как в этот момента также при движении в горах с крутына выходе генератора высокое напряжение. ми спусками дополнительным выключателем

Это вызывает появление на выходе сумматора 17 сигнала, открывающего транзистор 10. В связи с этим приводной электродвигатель вращает регулирующий орган 7 в положение полного открытия обводного

29, размыкая его контакты, отключают от управляющего входа 23 сумматора 17 дифференциатор 15 и стабилитрон 18. Вследствие появления сигнала на управляющем входе 23 приводной электродвивоздушного канала 6, перемещая его до45 гатель 9 переводит в положение закрыупора максимального открытия. Количествотия регулирующий орган 7, и тормозной

воздуха, проходящего по обводному воздуш-эффект двигателя 1 повышается, равно как

ному каналу 7, уменьшает разрежение в по-и безопасность движения транспортного

лости впускного трубопровода до низкой ве-средства.

Составитель Л. Синай

Редактор С. ЛисинаТехред И. ВересКорректор Л. Зимокосов

Заказ 4104/34Тираж 523Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент, г. Ужгород, ул. Проектная. 4

личины, при которой полностью прекращается поступление топлива через все дозирующие системы карбюратора 3. Таким образом, на этом режиме работы в двигатель топливо не поступает и предотвращается поступление в атмосферу токсичных компонентов с отработавшими газами.

При работе двигателя на режиме принудительного холостого хода, т. е. торможение транспортного средства двигателем.

частоты вблизи диапазона частоты самостоятельного холостого хода вследствие уменьшения выходного напряжения генератора стабилитрон 18 становится непроводящим, а

частота вращения вала последнего снижа- ется, и при достижении заданной низкой

на управляющем входе сумматора появляет- ся сигнал источника опорного напряжения

и„, в результате чего приводной двигатель начинает вращать регулирующий орган 7 от максимального открытого положения к полному закрытию обводного воздущного канала 6. Весь поток воздуха, направляемый во впускной трубопровод 2, проходит через смесительную камеру 5 карбюратора 3, который, подает топливовоздушную смесь, обеспечивающую переход к режиму самона управляющем входе сумматора появляет- ся сигнал источника опорного напряжения

стоятельного холостого хода и работу на нем. Если в процессе работы на режиме

ми спусками дополнительным выключателем

29, размыкая его контакты, отключают от управляющего входа 23 сумматора 17 дифференциатор 15 и стабилитрон 18. Вследствие появления сигнала на управляющем входе 23 приводной электродви