Механизм для регулирования двигателя внутреннего сгорания транспортного средства Советский патент 1990 года по МПК F02D9/06 B60K41/06 

Изобретение относится к машиностроению, а именно двигателестроению, и может быть использовано в транспортных средствах с последовательным переключателем передач, в частности в мотоциклах.

Цель изобретения - повышение эффективности регулирования путем согласования степени перекрытия патрубка выпуска газов с режимами работы двигателя и транспортного средства.

На фиг.1 приведена схема положения механизма при включенной первой передаче в момент, когда дроссельная заслонка и орган перекрытия полностью закрыты; на фиг.2 - схема положения механизма при включенной четвертой передаче в момент, когда дроссельная заслонка и орган перекрытия полностью открыты; на фиг.З - разрез А-А на фиг.2; на фиг.4 - узел I на фиг.1; на фиг.5 - схема регулирования органа перекрытия при согласовании режимов работы двигателя и транспортного средства; на фиг.6- график, иллюстрирующий взаимную связь между положением дроссельной заслонки и положением органа перекрытия в зависимости от включенной передачи на протяжении всего рабочего диапазона двигателя; на фиг.7 - внешние характеристики изменения показаний крутящего момента дви гателя.

Механизм содержит орган 1 перекрытия патрубка 2 выпуска отработавших газов из каждого цилиндра 3 двигателя, поворотный рычаг 4, задатчик 5 положения дроссельной заслонки (не показана) и сектор (не показан) переключения передач, установ- ленный на валу 6. Орган 1 перекрытия подсоединен к поворотному рычагу 4, связанному с валом 6 сектора переключения передач, и подключен через тягу 7 к задатчику 5 положения дроссельной заслонки.

Поворотный рычаг 4 дополнительно связан с валом 6 сектора переключения передач, причем эта связь выполнена в виде дополнительной тяги 8 и стягивающей пружины 9. Внешний конец поворотного рычага 4 выполнен с пазом 10. Дополнительная тяга 8 выполнена со штырем 11, прикрепленным к ее средней части. Штырь 11 дополнительной тяги 8 размещен в пазу 10 поворотного рычага 4. Пружина 9 подсоединена к внешнему концу поворотного рычага 4 и к свободному концу дополнительной тяги 8. Опора 12 тяги 7 задатчика 5 положения дроссельной заслонки размещена на дополнительной тяге 8 между штырем 11 и местом ее подсоединения к поворотному рычагу 4.

Орган 1 перекрытия выполнен в виде валика с фигурным пазом 13 и лыской 14 с

возможностью перекрытия верхней части патрубка 2. Орган 1 перекрытия считается полностью закрытым, когда валик выдвинут в патрубок выпуска на максимальную величину и поверхность лыски 14 составляет с поверхностью стенки патрубка 2 выпуска угол /Зи, наоборот, орган 1 перекрытия считается полностью открытым, когда лыска 14 валика полностью совпадает с контуром

верхней стенки. Часть поверхности органа 1, заключенная между образующими углами, представляет собой рабочую поверхность. Орган 1 перекрытия подсоединен к поворотному рычагу 4. Трос 15 тяги 7 закреплен

на оси 16 поворотного рычага 4. Поворотный рычаг 4 и дополнительная тяга 8 установлены с возможностью перемещения за счет паза 10, выполненного на внешнем конце поворотного рычага 4 и штыря 11.

Дополнительная тяга 8 соединена с рычагом 17 управления, закрепленным на валу 6 сектора переключения передач. Один конец троса 15 тяги 7 соединен с задатчиком 5 положения дроссельной заслонки, а другой

конец через ось 16, закрепленную на рычаге 4, посредством последнего, связан с органом 1 перекрытия и оболочка троса зафиксирована в опоре 12 дополнительной тяги 8. На фиг.7 изображены следующие характеристики: 18 - без механизма для регулирования выпуска обработавших газов; 19 - с механизмом прототипа; 20 - с описываемым механизмом.

Механизм работает следующим образом.

Работа механизма осуществляется в соответствии с изменяющимися конкретными условиями работы двигателя и транспортного средства за счет того, что регулировка

выпуска отработавших газов ДВС транспортного средства осуществляется от задатчика 5 положения дроссельной заслонки и, одновременно, от вала 6 сектора переключения передач.

При нажатии на педаль переключения передач поварачивается вал 6 сектора переключения передач с закрепленным на нем рычагом 17 управления и из нейтрального положения (фиг.1 нулевое деление шкалы)

переключается на первую Передачу (фиг,1

первое деление шкалы). При включенной

первой передаче орган 1 перекрытия полностью закрыт, рычаг 17 управления занимает

крайнее правое положение, штырь 11 дополнительной тяги 8 находится в крайней левой точке паза 10 рычага 4. Дополнительная тяга 8 находится в крайнем правом положении, пружина 9 минимально растянута. При этом рабочая поверхность органа 1 перёкрытия перекрывает верхнюю часть патрубка 2, а штырь 11 дополнительной тяги 8 всегда остается в крайней левой точке рычага 4, когда дроссельная заслонка полностью закрыта или открыта не более, чем на 1/4 (фиг.1). На фиг.6 показана динамика открытия органа 1 перекрытия соответственно степени открытия дроссельной заслонки при работе на первой передаче.

При включенной четвертой передаче (фиг.2) рычаг 17 управления занимает крайнее левое положение, дополнительная тяга 8 перемещается в крайнее левое положение, рычаг 4 также занимает крайнее левое положение, штырь 11 дополнительной тяги 8 находится в крайней правой точке паза 10 рычага 4, орган 1 перекрытия полностью открыт при открытии дроссельной заслонки с 3/4 до полного. График на фиг.6 отображает динамику открытия органа 1 перекрытия соответственно степени открытия дроссельной заслонки при работе на четвертой передаче.

Процесс регулирования выпуска отработавших газов органом 1 перекрытия на высшей ступени показан на фиг.6. Положению рычага 17 управления на 4-ой передаче соответствует выступание рабочей поверхности органа 1 перекрытия в патрубок 2 на величину участка аб. Точка а рабочей поверхности органа 1 перекрытия соответствует положению дроссельной заслонки (не указана) при открытии ее на 1/4 (фиг.6). При открытии дроссельной заслонки с 1/4 ее положения до 3/4 (чему соответствует участок аб линии 4п, фиг.6) рычаг 4, поворачиваясь, перемещает орган 1 перекрытия на определенную величину угла/З-уЗ , точка а рабочей поверхности 10 займет положение точек б поверхности патрубка 2 выпуска газов,,орган 1 перекрытия полностью откроется, лычка-14 валика совпадет с поверхностью патрубка 2 выпуска.

Таким образом, размещению штыря 11 дополнительной тяги 8 в крайней левой точке паза 10 рычага 4 соответствует закрытое положение дроссельной заслонки, а размещению штыря 11 тяги 8 в крайней правой точке паза 10 рычага 4 соответствует на 3/4 (и более) открытое положение дроссельной заслонки, независимо от положения рычага 17 (при переключении на любую из передач). Дополнительная тяга 8 со штырем 11 при переключении передач перемещается поступательно, а поворотный рычаг 4 совершает вращательные движения на величину перемещения штыря 11 в пазу 10.

В двигателе при различных положениях органа 1 перекрытия происходит следующее.

В положении, когда орган 1 перекрытия полностью открыт во время хода поршня из верхней мертвой точки (ВМТ) в нижнюю мертвую точку (НМТ) происходит опереже- 5 ние открытия выпускного окна. При этом характеристика изменения крутящего момента соответствует кривой 1п (фиг,6). В положении, когда орган 1 перекрытия полностью закрыт (фиг. 1), происходит задержи0 вание времени открытия выпускного окна и опережение времени его закрытия при ходе поршня из в.м.т. в н.м.т. и обратно, вследствие чего процесс сгорания горючей смеси в цилиндре продляется до более полного и

5 значительно снижается утечка несгоревшей горючей смеси из камеры сгорания во время продувки и такта сжатия, что и обеспечивает получение больших значений крутящего момента на низших передачах. При этом ха0 рактеристика изменения крутящего момента соответствует кривой 20п (фиг,7). Кроме того, возможно и получение более высоких показателей мощности на выходе при низких оборотах двигателя. Улучшение

5 характеристик крутящего момента и мощности на выходе обуславливается многоступенчатым - более плавным регулированием органа 1 перекрытия, что, в свою очередь, обуславливает снижение токсичности вы0 хлопных газов, т.е. повышается эффективность регулирования за счет согласования степени перекрытия патрубок с режимами работы двигателя и транспортного средства. Формула изобретения

5Механизм для регулирования двигателя внутреннего сгорания транспортного средства, снабженного коробкой передач и сектором переключения передач, установленным на валу, содержащий орган пере0 крытия патрубка выпуска отработавших газов из каждого цилиндра двигателя, подсоединенный к поворотному рычагу и подключенный через тягу к задатчику положения дроссельной заслонки, отли5 чающийся тем, что, с целью повышения эффективности регулирования путем согласования степени перекрытия патрубка выпуска газов с режимами работы двигателя и транспортного средства, поворотный рйчаг

0 дополнительно связан с валом сектора переключения передач, причем эта связь выполнена в виде дополнительной тяги и стягивающей пружины, внешний конец поворотного рычага выполнен с пазом,допол5 нительная тяга выполнена со штырем, прикрепленным к ее средней части, штырь дополнительной тяги размещен в пазу поворотного рычага, пружина подсоединена к внешнему концу поворотного рычага и к свободному концу дополнительной тяги, а

опора тяги задатчика положения дроссель- ной тяге между штырем и местом ее подсо- ной заслонки размещена на дополнитель- единения к поворотному рычагу.

Изобретение предназначено для повышения эффективности регулирования двигателя на транспортном средстве. Механизм содержит орган 1 перекрытия патрубка 2 выпуска отработавших газов из цилиндра 3 двигателя, поворотный рычаг, задатчик положения дроссельной заслонки и сектор переключения передач на валу 6. При переключении передач поворачивается вал 6 сектора переключения передач, который через тягу 8 поворачивает поворотный рычаг, связанный с органом 1 перекрытия патрубка 2. Поворотный рычаг и тяга 8 связаны с задатчиком положения дроссельной заслонки. За счет соответствующего выполнения этой связи обеспечивается плавное регулирование органа 1 перекрытия и согласование степени перекрытия патрубка выпуска газов с режимами работы двигателя и транспортного средства. 7 ил.

А А подеонито .1

г п

Фиг.

/ / / к 8 15

Фиг.5

п 9

I Is

u,

II

II

Ijtt 2/ J/ Ф Открытие дросселей

заслонки нарВюро/пора

иг.В

19 Л

18

6(5)

fin

20

/

л, /7 ТгЩ

мин.

Фиг.1