Карбюратор для двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1988 года по МПК F02M1/10 

Л

оо

со оо оо

О«1

25 . . I

113

Изобретение относится к машиностроению и, в частности, к карбюраторам для двигателя внутреннего сг о- рания.

. Целью изобретения является снижение токсичности отработаввтх газов и расхода топлива.

На фиг.1 схематично изображен предлагаемый карбюратор для двигателя внутреннего сгорания; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.-; на фиг.З - вид Б на фиг.1; на фиг.4 - блок-схема регулирования двигателя; на фиг.З - |Графики изменения по времени при пуске двигателя частоты вращения и углов открытия воздушной и дроссельной заслонок (при низкой температуре).

Карбюратор для двигателя внутреннего сгорания содержит корпус I с проточным каналом 2 и расположенным в последнем воздушной заслонкой 3, размещеннс1й эксцентрично на первом приводном валике 4 с возможностью поворота в сторону открытия потоком воздуха, проходящим в проточном канале 2, и дроссельной заслонкой 5, размещенной на втором приводном валике 6, систему холостого хода, имею- щую змульсионный канал 7, сообщенный с выходными окнами 8-10, последнее из которых снабжено регулировочным BHHTj M I 1 , и механичес кую систему, снабженную первым рычагом I2, жестко связанным с первым приводным валиком А, вторым рычагом 13, жестко связанным с вторым приводным валиком 6, и третьим рычагом 14, выполненным с возможностью поворота вокруг оси I5 и имеющим первое плечо 16 с первым контактным элементом 17 и второе плечо 18 С шарниром, образованным размещенным в отверстии штифтом 19 и связанным с последним наружным кольцом 20, свободно установленным на приводном штоке 21, с одной стороны связанном с первьи рычагом 12, а с другой стороны - несущим наружное кольцо 20 и регулировочную гайку 22, причем на приводном штоке жестко установлена опорная тарелка 23 для одного из концов пружины 24, другой конец которой контактирует с наружным кольцом 20.

Карбюратор также снабжен электрическим двигателем 25, выходной вал 26 которого через планетарную передачу (фиг.2), образованную центральной шестерней 27, сателлитами 28. во

0

5

0 25

30

35

40

45

50

55

ДШ1ОМ 29 с осями 30 и наружной шестерней, выполненной в цилиндрическом корпусе 31, связан с приводным валом 32, несущим первый и второй кулачки 33 и 34. Первый кулачок 33 взаимодействует с первым контактным элементом 17, а второй кулачок 34 через толкатель 35, имеющий пружину 36, взаимодействует с вторым рычагом 13, причем кулачки 33 и 34 связаны с приводным валом 32 при помощи шлице- вого соединения. На третьем рычаге I4 закреплено стопорное устройство 37, выполненное с возможностью ограничения перемещения приводного штока 21 и таким образом воздушной заслонки 3 (фиг.З), причем приводной ш сок 21 имеет упор 38, выполненный посредством пластической деформации, жестко связан с тягой 39, шарнирно свя- занной с первым рычагом 12 и снабженной регулировочным винтом 40, взаимодействуюпцш со стопорным устройством 36 и имеющим контргайку 41 . Толкатель 35 перемещается в направляющей 42, которая имеет злектричес- кий вывод 43 дпя обеспечения появления сигнала, когда толкатель 35 входит в контакт с вторым рычагом 13.

Электрический двигатель 25 выполнен шагового типа и подключен к выходу электронного управляющего устройства 44. Электронное управляющее устройство 44 (фиг.4) управляет положениями воздушной 3 и дроссельной 5 заслонок карбюратора по сигналам вычислительного блока 45, к входам 46 и 47 которого поступают сигналы датчиков частоты вращения давления в задроссельном пространстве впускного тракта и датчика 48 температуры двигателя , установленного в головке 49 блока цилиндров (не изображен). Причем вычислительный блок 45 обеспечивает формирование выходного сигнала в соответствии с данным режимом работы и направляет этот сигнал к электронному управляющему устройству 44, с выхода которого поступают управляю- 1цие импульсы к электрическому двигателю 25.

На фиг.5 показаны графики изменения по времени Т при пуске двигателя при низкой температуре частоты вращения - кривая 50 (при пуске двигателя при различных температурах двигателя), угла открытия воздушной заслон

31

ки - кривая 51 и угла открытия дроссельной заслонки - кривая 52.

Карбюратор работает следующим образом.

При пуске непрогретого двигателя при какой-либо отрицательной температуре, например при , в начальный момент времени, когда вал двигателя не вращается и произошло подклю чение элементов управления к питанию по показанию датчика 48 температуры вычислительный блок 45 вьщает сигналы к электронному управляющему устройству 44, который устанавливает во;здушную заслонку 3 на угол , , а дроссельную заслонку 4 - на угол ft . Причем дроссельная заслонка 5 повернута с небольшим превышением угла открытия, чем если бы двигатель был бы уже запущен при этой температуре, а воздушная заслонка 3 при этом угловом положении полностью закрыта и находится под воздействием пружины 24, сжатой с усилием, соответствующим этой температуре пуска.

Когда вал двигателя начинает вращаться, то последний быстро запускается в очень короткий промежуток времени, так как пружина 24 препятствует пульсации потока воздуха во впускном тракте, предотвращая колебания воздушной заслонки 3 вместе с первым приводным валиком 4.

В вычислительный блок 45 поступает сигнал о величине частоты вращения вала двигателя от соответствующего датчика, где она сравнивается с величиной п,, являющейся эталонной при данной температуре пуска. При

достижении частоты вращения п вычислительный блок 45 не вырабатывает сигнал, так как в нем предусмотрена заданная задержка, а только в момент времени Т, происходит начало открытия воздушной и дроссельной заслонок 3 и 5 по сигналам вычислительного блока 45. Причем открытие воздушной заслонки 3 происходит быстрее, чем открытие дроссельной 5, так как ее положение определяется, кроме положения первого кулачка 33, также величиной скорости потока воздуха в проточном канале 2 и усилием пружины 24, в то время как положение дроссельной заслонки определяется только вторым кулачком 34, при этом воздушная заслонка перемещается в положение открытия, а дроссельная заслонка 5 - в

15

д

0

5

0

5

положение закрытия. В каждьш момент времени, например в Tj , вычислительный блок 45, получая от датчика частоту вращения вала, сравнивает с заложенной в нем программой и поддерживает обороты соответственно кривой 50. При этом полное открытие воздушной заслонки 3 происходит в момент времени Tj, а закрытие дроссельной заслонки 5 - в момент времени Т, при котором частота вращения вала установится равной п. Двигатель прогрет и готов к эксплуатации. Так достигается наиболее оптимальный прогрев двигателя, а положения заслонок 3 и 5 обеспечивают наилучшее сгорание топливо-воздушной смеси, при этом обеспечиваются низкая токсичность отработавших газов и экономичность работы двигателя.

В карбюраторе регулировочной гай- кой 22 компенсируют свободный ход между третьим рычагом 14 и первым кулачком 33 и неточности изготовления пружины 24, а проверку установки осуществляют на работакяцем двигателе путем проверки положений кулачка 33 и воздушной заслонки 3. При этом второй кулачок 34 должен обеспечить начало воздействия на второй рычаг 13 с заданным опережением по от-: ношению к воздействию на третий рычаг 14, причем величину открытия воздушной заслонки 3 под действием воздушного потока в зависимости от температуры обеспечивают профилем стопорного устройства 37.

Формула изобретения

1.Карбюратор для двигателя внутреннего сгорания с электронным управлением, обеспечивающим поддержанием частоты вращения на режиме холостого хода на заданном уровне и регулирование положения воздушной заслонки в режиме прогрева двигателя, содержащий корпус с проточным каналом и расположенными в последнем воздушной заслонкой, размещенной на первом приводном валике с возможностью поворота в сторону открытия потоком воздуха, проходящим в проточном канале, и дроссельной заслонкой, размещенной на втором приводном валике, главную дозирующую систему, снабженную распылителем, расположен1й 1м в проточном канале между воздушной и

дроссельной заслонками, механическую систему, кинематически связанную с первым приводным валиком для обеспечения заданного перемещения последнего и снабженную упругим элементом, электрический двигатель, входной вал которого кинематически связан с механической системой, и электронное управляющее устройство, к входам которого подключены датчики температуры, частоты вращения вала двигателя и нагрузки последнего, а выход которого подключен к электрическому двигателю для обеспечения установки воздушной заслонки по сигналам от датчиков, отличающийся тем, что, с целью снижения токсичности отработавших газов и расхода топлива карбюратор снабжен стопорным устройством ограничения открытия воздушной заслонки, а упругий элемент механической системы выполнен с возможностью закрытия воздушной заслонки при выключении двигателя.

2. Карбюратор по п.1, о т л и - чающийся тем, что электрический двигатель кинематически связан с вторым приводным валиком, а механическая система снабжена первым., ры

чагом, жестко связанным с первым приводным валиком, первым кулачком, кинематически связанным с выходным валом электрическ.ого двигателя, вторым рычагом, жестко связанным с вторым приводным валиком, и третьим рычагом, первое плечо которого имеет первый контактный элемент, контактирующий с первым кулачком, а второе плечо снабжено шарниром для связи с упругим элементом, закрепленным одним концом на шарнире и соединенным другим концом с первым рычагом, причем стопорное устройство размещено на третьем рычаге.

3.Карбюратор по п.I, отличающийся тем, что электрический двигатель снабжен планетарной передачей, связанной с выходным валом, а механическая система снабжена вторым кулачком, связывающим выходной вал и второй рычаг второго приводного валика дроссельной заслонки.

4.Карбюратор по п.1, о т л и - чающийся тем, что первый и второй кулачки связаны с выходным валом при помощи щлицевого соединения .

Изобретение позволяет снизнть токсичность отработавших газов и расход топлива. Карбюратор имеет стопорное устр-во 37, выполненное с возможностью ограничения перемещения приводного штока 21 и т.о. воздушной заслонки 3. Упругий элемент механической системы выполнен с возможностью закрытия воздушной заслонки при выключении двигателя. В карбюраторе регулировочной гайкой 22 компенсируют свободный ход между рычагом I4 и кулачком 33 и неточности изготовления пружины 24. Проверку установки осуществляют на работающем двигателе путем проверки положения кулачка 33 и положения заслонки 3. При этом кулачок 34 должен обеспечить начало воздействия на рычаг 13 с заданным опережением по отношению к воздействию на рычаг 14. Величину открытия заслонки 3 под действием воздушного потока в зависимости от т-ры обеспечивают профилем стопорного устр-ва. 3 3.п. ф-лы, 5 ил. СО

fpU2.2

/7-/7

/J JJ

J/

««

-Z сСзИ)

/

ofM

«5

LJ/

/undA

JHioRPM PO

I

I ,f(t,K3

ft

Wil

Фи14

фиг. 5

т, г