Устройство для дросселирования выхлопа двигателя внутреннего сгорания при торможении Советский патент 1989 года по МПК F02D9/06 

II II I -j- ц I , ----J

31502866

пружинеь 11ы ш поршнями, которые связаны при помощи штоков с рычагами попорота заслонок. Дополнительная заслонка 6 снабжена жестко закрепленным на оси 5 управляющим рычагом 7 и свободно установленным дополнительным рычагом 8 с возможностью поворота вокруг оси 5 и фиксации в трех заданных положениях. Дополнительный JQ рычаг 8 связан с управляющим рычагом 7 посредством пружины 9, степень натяжения которой регулируется ровочным винтом 10. Положение дополН11тетп,|( часлонки 6 в режиме Пуск обеспечииается установкой дополнительного рычага 8 на упор 11, а в режимах Прогрев и Полное открытие осуществляется силоиым замыканием управляющего рычага с дополннтель- ньп-1 рычагом 8 из ограничитель 12, По- вьшгение эффективности дросселирования обеспечивает ускоренное торможение, ускоряет заггуск двигателя и его прогрев и повьшьчст эффективность моторного тормозл F ряботр. 2 з,п, ф-лы 9 шт.

Изобретение позволяет повысить эффективность дросселирования выхлопа двигателя при торможении. Устройство содержит основную дроссельную заслонку 2, установленную в выхлопном трубопроводе и снабженную периферийным уплотнением 3, дополнительную дроссельную заслонку 6, установленную в трубопроводе 4 перепуска газов мимо основной заслонки 2, и механизм привода заслонок. Дополнительная заслонка 6 установлена на оси 5, размещенной в вертикальном участке трубопровода 4 перепуска. Центр тяжести дополнительной заслонки 6 смещен относительно оси 5. Механизм привода заслонок выполнен в виде пневмоцилиндров с размещенными в них подпружиненными поршнями, которые связаны при помощи штоков с рычагами поворота заслонок. Дополнительная заслонка 6 снабжена жестко закрепленным на оси 5 управляющим рычагом 7 и свободно установленным дополнительным рычагом 8 с возможностью поворота вокруг оси 5 и фиксации в трех заданных положениях. Дополнительный рычаг 8 связан с управляющим рычагом 7 посредством пружины 9, степень натяжения которой регулируется регулировочным винтом 10. Положение дополнительной заслонки 6 в режиме "Пуск" обеспечивается установкой дополнительного рычага 8 на упор 11, а в режимах "Прогрев" и "Полное открытие" осуществляется силовым замыканием управляющего рычага 7 с дополнительным рычагом 8 на ограничитель 12. Повышение эффективности дросселирования обеспечивает ускоренное торможение, ускоряет запуск двигателя его прогрев и повышает эффективность моторного тормоза в работе. 1 с.п. 2 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к машино- 1Строению, а именно к двигателям внутреннего сгорания, в частности к выпускным системам двигателей.

Цель изобретения - повьшение эффетивности дросселирования.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг, 3 - заслонки устройства при запуске двигателя; на фиг. 4 - то же, при прогреве двигателя; на фиг. 5 то же, на рабочих режимах; на фиг. 6 - то же, при торможении; на фиг.7 - электрическая схема подключения исполнительных механизмов к блоку управления; на фиг. 8 - установка устройств на двигателе; на фиг. 9 - график зависимости мощности от площадей кана-- лов.

Устро11ство для дросселирования выхлопа дпит чтеля внутреннего сгорания содержит выхлопной трубопровод 1 в котором установлена основная дроссельная заслонка 2 с возможностью перекрытия его проходного сечения, снабженная периферийным уплотнением 3, трубопровод 4 перепуска газов мимо ocHOBHoii заслонки 2, выполненный с вертикальным участком, в котором на оси 5 установлена дополнитепь ная дроссельная заслонка 6, центр тя жести которой смещен относительно ее оси 5. Периметр дополнительной дроссельной заслонки 6 выполнен меньше периметра основной дроссельной заслонки 2, при этом оптимальное соотпо щение плоп1лде11 гц оходног о сечения выпускного труб(провода 1 и лро.кодно „го сечения ( :кэ учетл площади с.-и 3 дополните.ш.И М шспмики 6) тр )io

5

0

5

0

5

0

вода 4 перепуска рантю 8-10, На оси 5 жестко закреплен управг.яинций рычаг 7 и свободно установлен дополнитель- ньгй рычрг 8 с вог можиостью г)ово)7ота вокруг нее и фиксации о трех I C лoжe- нняу., задаваемых с помощью органа управления, находящегося в кабине водителя: Пуск, Прогрев после пуска и MOTOpHoi o тормоза. Допслни- рычаг 8 связан с управляющим рычагом 7 посредс1 вом пружины 9, сте- положения которой регулируется регулировочным винтом 10, обеспечи- ьаюьдпм открытие дополнительной заслонки Ь при опред,еленн1)м давлении перед ос}1онной часлонкой 2. Положение дополнительной дросс ельиой заслонки 6 в режиме Пуск обеспечивается установкой дополнительного рычага 8 на ynoD 11. Положение дополнительной заслонки Ь в ре- -имах Про-. - грев и Полное открытие осуществляется силовым замыканием управляющего piuJara 7 с дополнительньич рычагом 8 при установке на ограничитель 12.

Япя управления основной 2 и дополнительной 6 заслонками в кабине водителя размещены органы управления, например ручной для первых режимов I и ножной дли третьего режима, связанные с заслонками через механизм привода, который выполнен в виде пнев- модштиндров 13-15 и с размещенными в них подпружиненными норашями 16-18, снабженными пружинами 19 (ее усилие больше усилия пружины 9), 20 и -21 и шток-чми 22-24. Шток 22 нневмоцилиндра 1J соединен посредством промежуточной чяги с дополни1 ельным рычагом 8 дополнительной заслонки 6. Шток 23 пиевмоцилиндра 14 соединен посредстBOM промежуточной тяги с рычагом 25 основной часлонки 3, жестко закрепленном на ее оси. Шток 24 пневмоци- линдра 15 соединен носрелством промежуточной тяги с рейкой 26 топливного насоса 27 высокого давления. Полости перед поршнями 28-30 сообщены с источником 31 сжатого гача, например, пневматической тормозной системой тргнсгюртного средства через электромагнитные клапаны 32-34. Каж/Ц11й из электромагнитных клапанов подключен к соответствующему входу 35-37 блока 38 управления, который выполнен в виде группы электромагнитных реле 39- 41, Каждое из реле содержит обмотки 42-44 и контакты 45-47. Плюсовой вывод обмотки 42 реле 39 связан через диоды 48 и 49 с плюсовыми выво- дами обмотки 43 реле 40 и обмотки 45 реле 41, Плюсовые выводы контактов 45 реле 39 соединены с плюсовыми выводами контактов 46 реле 40 и контактов 47 реле 41 и подключены к источнику 50 электрического тока. Соот- ветствуюпще входы 51-53 блока 38 управления подключены к источнику 50 электрического тока через соответствующие контактные выключатели 54-56 управления электромагнитньми клапанами 32-34.

Устройство работает следующим об- разом.

При запуске холодного двигателя (фиг. 3) водитель воздействует на контактный выключатель 55, включает реле 40 и посредством его электромагнитный клапан 34. Диод 49 не проводит электрический ток к реле 39 и 41 Сжатый воздух поступает в пневмоци- линдр 14 перед поршнем 17, вследствие чего посредством штока 23 и рычага 25 основная дроссельная заслонка 2 закрывается. Дополнительная дроссельная заслонка 6 в этот момент также закрыта. Таким образом, проходное сечение выпускного трубопровода 1 в процессе прокручивания двигателя стартером оказывается перекрытым, а давление и температура воздуха в пространстве перед основной дроссельной заслонкой 2 возрастает за счет нагнетания в него воздуха из цилиндров.

При достижении опре;теленного расчетного давления (2,45-2,5 кг/см ) происходит частичное открытие выпускных клапанов за счет преодоления

5 0

5

0

5

0

5

0

5

усилия клапанной пружины. Через при- пткрытьп клапан в цилиндр в процессе впусьа поступает подогрстьо воздух из выпускного трубопровода. При достижении темпе ратуры заряда в цилиндрах yp(-JBHя, обеспечивающего восштаменеиие, и благодаря возврату в щитиндры части несгоревшего топлива, но активированного в предыдущих циклах, облегчается запуск двигателя.

После запуска двигателя благодаря с 1ещснию центра тяжести дополнительной заслонки 6 относительно ее оси 5 д( по;1Н}1телы1ая заслонка 6 автоматически приоткрывается и выпускные га- чм по трубопроводу 4 перепуска вытекают в атмосферу, что предотвращает Ч1)езмерное повышение давления перед основной заслонкой 2 после запуска ;1виг ателя, которое может вызывать ос- тяповку двигателя или соударение выпускных клапанов с поршнем и поломку двигателя.

После запуска двигателя водитель возвращает контактный выключатель 55 в исходное положение и, воздействуя на KOHTaKTHbu f выключатель 54,включает электромагнитньп клапан 32.Элект- ромагиитный клапан 33 также включается, так как диод 49 пропускает элект- рический ток к реле 40,

При поступлении сжатого воздуха в полость 28 пневмощитиндра 13 дополни- тельная дроссельная заслонка 6 открывается, занимая промежуточное положение (фиг. 4). Тем самым предотвра- П1ается чрезмерное повышение давления в пространстве перрл основной заслонкой 2, но сохраняется величина противодавления, необходимая для ускоренного прогрева двигателя. Последнее связано с повышением индикаторной мощности, часового расхода топлива и интенсивности тешктередачи от газа к стенкам.

После прогрева дг игателя, воздействуя на контактные выключатели 55 и 54, основная 2 и дополнительная 6 заслонки посредством усилия пружин 19 и 20 возвращаются н положение для обеспечения норм.члыим работы двигателя (фиг. 5).

При использопапии двигателя в качестве всг10могате;т1,И1)Г о тормоза водитель воздействует на контактный выключатель 56 и вк1 К1чает электромагнитные клапаны 32-34 (диоды 49 и 48 пропускают электри .чм i Hi i ток ко всем

71502866

клапанам). В результате основная заслонка 2 закрывается, наличие периферийного уплотнения 3 повышает эффективность торможения, выключается подача топлива в цилиндры двигателя топливньгм насосом 27 высокого давления, а дополнительная заслонка 6 ока- )зывается открытой на угол, значение

которого зависит от противодавления в JQ новную дроссепьную заслонку, установв выпускном трубопроводе 1.

Расположение дополнительной заслонки 6 вне горючей зоны уменьшает вероятное ь ее заклинивания, а смещение центра тяжест 1 заслонки 6 отно - сительно ее оси обеспечивает автоматическое приоткрывапие з.аслонки 6 и предотвращает возможность поломки двигателя. Отношение площади проходного сечения трубопровода 1 к площади проходного сечения трубопровода А перепуска, равное 8-10, обеспечивает минимальную пропускную способность кольцевой щели между стенкой трубопровода 4 перепуска и дополнительной заслонкой 6 при ее закрытом положении и увеличение противодавления выпуску, кроме того, достигается высокая плавность регулирования величины протиленную в выхлогиюм трубопроводе с возможностью перекрытия его проходного сечения и С11абженную пор1{ферий- ным уплотне1П1ем, механизм ее привола,

15 выпопнеиньц в виде пневмопдлиндра t подпружиненным поршнем и источника сжатого воздуха, дсл1олнительную ;фос- сольную заслонку, установленную на оси с возможностью поворота в трубо-20 проводе перепуска газов мимо основной заслонки и управляю1чий рычаг, жестко закрепленньш на оси дополнительной заслонки, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения эффектив25 ности дросселирования, устройство снабжено дополнитетьным рычагом, ось дог1ол1П1тельцой заслонки смещена относительно центра тяжести последней и дoпoJПiитeльньпt рычаг установлен на

водавления, уменьшается выделение бе- 39 оси дополнительной заслонки

лого дыма, снижается износ детал гй двигателя, уменьшается расход топлива и время прогрева двигателя. При увеличении отношения площадей больше десяти воз}{т{кает опасность нарушения динамики движения вьшускных клапанов, а при отношении площадей меньше восьми не достигается требуемая ве:шчича противодавления.

Наличие свободно установленного на оси 5 дополнительной заслонки 6 дополнительного рычага 8, имеющего упругую связь с упряг5.1 яющим рычагом 7, жестко связанным с этой заслонкой, обеспечивает возможность автоматического регулирования величины ripo- тиводавления.

Благодаря выполнению трубопровода 5 перепуска с вертикальным участком снижается нлгарообразование и отложение продуктов неполного сгорания топлив.ч и магл, 1 ня стенках трубопровода 4 перепуска и улучшаются условия работы час юнки 6.

Таким образом, гсоньпиение оффек- тииност И ;т1)оссе-|Пфонания обесгтечива(т 6ыстрр 1Г| запуск цвиглтеля, ускоряет

35

40

45

50

55

можнос гью поворота вокруг не сации I трех заданных положе связан с управляющим ;)Ь чагом упругую связь.

его прогрев и повышает .ффсктивпост1) работы моторного тормоза.

Формула

о б р е т е и и я

выпопнеиньц в виде пневмопдлиндра t подпружиненным поршнем и источника сжатого воздуха, дсл1олнительную ;фос- сольную заслонку, установленную на оси с возможностью поворота в трубо-проводе перепуска газов мимо основной заслонки и управляю1чий рычаг, жестко закрепленньш на оси дополнительной заслонки, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения эффективности дросселирования, устройство снабжено дополнитетьным рычагом, ось дог1ол1П1тельцой заслонки смещена относительно центра тяжести последней и дoпoJПiитeльньпt рычаг установлен на

с воз5

0

5

0

5

можнос гью поворота вокруг нее и фиксации I трех заданных положениях и связан с управляющим ;)Ь чагом через упругую связь.

AJ3

Т

П гВ

W /3 10 ;/

J5 14 29 17 го 2J 6

Г

77

kVvUA

ш

J« 30 18 15 Zt 21

26

фие. 3

R

t /1

Л

Щ

/ /7 I

JZ /5 f5 16 jg 22

J5 ;V 2B 11 20 2J

51

т

S 30 IB 15 24 21 IB

W

EH..

2s /5 f / ; /;

/

гтгг

29

54 3(7 )б 15 г Zl

Alk

Члшш

e

ж

12 7

J

27

фие.В

1

т

I /I

К 13 ге le з гг

Jj п гз 17 га а

Va

3if 15 30 1в 21 2f

а A 4/ j

т

50

(

k 5 VS

3

5

55

:af

&-

5

51

55

53

-KJ

1

-45

- -5

55 Г

П

47

37

3

Фи9.7

NT

«W%

80

XT

-t

2 1

Фив.Л