Система питания для двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1991 года по МПК F02M3/45 

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

Цель изобретения - уменьшение расхода топлива и токсичности отработавших газов.

На фиг. схематично изображена система питания дпя двигателя внутреннего сгорания; па фиг. 2 - электрическая схема устройства для отключения подами топлива на режиме принудительного холостого хо- да; на фиг. 3 - электрическая схема дополнительною электронного блока управлении.

Система питания для двигателя внутреннею сгорания (фиг. 1) содержит карбю- ратор 1 с форкамерьой 2. основной 3 и вспомогательной 4 секциями, первые две из которых имеют дроссельные заслонки 5 и б, расположенные на приводных валиках 7 и 8, и системы холостого хода, эмульсионные каналы 9 и 10 которых подключены к полости воздушного фильтра, т. и. к атмосфере, через пневмоклапаны 11 и 12, установленные в трубопроводах 13 и 1-1. впускной трубопровод (HG зобрчжен), проточные тракты которою сообщены с пыходами секций 2, 3 и 5, и устройство отключения подачи топли- па на режиме принудительного холостого хода, имеющее основные и дополнительные электронные блоки 15 и 16 управления, лею рома гни ги we клапаны 17 и 18 и реле 19 и 20. Па приводных валиках 7 и 8 жестко установлены одноплечие рычаги 21 и 22 соответственно. Карбюратор 1 снабжен промежуточной тягой 23, выполненной с двумя шарнирами 24 м 25 свободного хода, соединенными соответственно с одноплечим рычагом 21 и одним плечом двуплечего рычага 22, и подпружиненной относительно последнею при помощи пружины 26, и ва- куумным приводом 27, мембрана 28 которо- го нагружена пружиной 29 и имеет выходной шток 30, Шсчрнирно связанный с промежуточной тягой 23. Второе плечо /,ву- плечего ры«г.гэ 22 через тягу 31 связано с педалью акселератора (не изображено) причем на тяге 31 установлена главная ьратная пружина 32. Пневмоклапаны 11 и 12 снабжены пружинами 33 и 34 и сервоприводами 35 и 36, рабочие полости кото- рых при помощи трубопровода 37 соединены с выходом 38 основного электромагнитного клапана 17. Рабочая камера ЗЭ вакуумного привода 27 при помощи трубопровода 40 соединена с выходом 41 дополнительного электромагнитного ктапа- на 18, причем входы 42 и 43 элект; ома нит- ных клапанов 17 и 18 сооЬщеьы с атмосферой, а входы 44 и 45 при помощи трубопровода 46 - с впускным трубопроьо- дом, т. е. с злдроссельным пространством впускного тракта двигателя.

Устройство для отключения подачи топ- липа на режиме принудительного холостого хода (фиг. 1) содержит основные и дополнительные электронные блоки 15 и 16 управления и реле 19 и 20. Блок 15 имеет четыре вывода 47 - 50, которые соответственно соединены с отрицательным полюсом 51 (-12 В) источника постоянного напряжения (не изображен), распределителем 52 зажигания, с положительным полюсом 53 (+12 В) источника через замок 54 зажигания и обмоткой основного реле 19. Выводы 49 и 50 соединены также при помощи провода 55 с концевым микровыключателем (не изображен), установленным на карбюраторе 1 и имеющим нормально замкнутые контакты, Обмотка 56 основного электромагнитного кпапана 17 подключена к источнику питания через нормально замкнутые контакты 57 основного реле 19.

Дополнительный блок 16 имеет также четыре вывода 58-61, которые соединены соответственно с отрицательным полюсом 51 через нормально разомкнутые контакты 62 основного реле 19, с положительным полюсом 53 через замок 54 зажигания, с обмоткой дополнительного реле 20 и с отрицательным полюсом 51. Обмотка 63 дополни тельного электромагнитного клапана 18 подключена к источнику питания через нормально разомкнутые контакты 64 дополнительного реле 20. Распределитель 52 зажигания образует датчик частоты вращения, выводы 47, 48 и 49 - входы блока 15, а вывод 50 - выход последнего,

Дополнительный электронный блок 16 управления (фиг. 3) выполнен в виде одно- вибратора, имеющего управляющие транзисторы 65, 66 и 67, эмиттерные цепи которых через вывод 59 подсоединены к положительному полюсу 53. Коллекторные цепи т ранзисторов 65 и 66 через резисторы 68 и 69 и еывод 61 соединен с отрицательным полюсом 51. Коллектор транзистора 67 че- роз вывод 60 соединены с обмоткой 70 до- попнительного реле 20 и с отрицательным по/носом 51 через вывод 61 и запирающий диод 71. Базовая цепь тронзистора 65 через резистор 72 и вывод 58 дополнительно соединена с отрицательным полюсом 51 через нормально разомкнутые контакты 62 основного ре 19 Выводы 58, 59 и 60 образуют одновибраторп, а вывод 61 - выход последнего

Система питания работает следующим образом

На нагрузочном режиме, когда дроссельная s.iciDHK.a 5 и 6 полностью или частично открыты, контакты концевого микровыкпючглеля замкнуты. Обмотка основного реме 19 подключена к источнику постоянного нги ряжения. Нормально замкнутые контзм,и. 57 оснииного реле 19 разомкнуты, обмогкп 56 основною злее рс- магнитного клапана 17 обесточена При этом основной электромагнитный клапан 1 / находится в положении, при котором вакуумные полости сервоприводов 35 и 36 обь- единенные трубопроводом 37, соединены с атмосферой. Под действием возвратных пружин 33 и 34 пневматические кланами 11 и 12 закрыты, LI систем i холостогп ход- основном 3 форкамерной2 секций от/люмо- ны от полости воздушного фильтра

Однопрем.1 ио с этим - иганис модзет- ся на дополнительный электронный блок 16 управления через вывод 59; вывод 5У через замкнутые контакты 62 основного реле 19 соединен с огрмцате -ным полюсом 51.

На базу первого управляющего транзистора 65 подастся трицэтолы.ое напрмхе ние. В его эмиттерно коллекторио ЦРПИ течет тек. Наличие резистора 68 обуслоЕ пи- вает заряд конденсаторов i , полярностью указанной на фиг. 3).

При этом н- базу второго управляющею транзистора 66 также подается orp. i итель- ное напряжение В его змиттррно-ко ток- торной ЦРПИ тоже течет ток Имеете п;я ц силу этого падение напряжения на резисто ре 69 приводит к возникни енг о положительного потенциала н-т бяз третьего управляющего тр шзисторч 67 т е. к запи- рани о тока мехду его эмиттером и кол1о.- тором, oOeci очиванию обмотки 70 дополнительно; о реле 20 и через нор а тьчо разомкнутые контакты 54 отключению от источника питание обмотко 3 дополнительного зл ктромагнит(огп клапана 1с

Пр1 эгом ргбочая камеря 39 вакуумного привода 27 соединена с атмосферой и г.з вратнзч пружина 29 выводит мегбргну 28 шток 30 и промежуточную тжу 23 в крайнее левое положение, соответствующее закрытому положению дроссельной заслонки 5 форкамерной секции 2.

Стяжная пружиьз 26 удер,.иооот посредством шарнира 24 свободного хода др.с ссельную заслонку 5 от самопроизвольного открытия относительно попожечгя ог- HOLWGH дроссельной 6 ii устраняет зазор в пазу между шарнирами 24 и двуплечим рычагом 22.

При пере/оде г нзгоузо - ного режима на режим принудительного холостого хода прикрытие дроссельной заслонки 6 вызыса- .ет размыклние контактов концевого микро- выключа;еля. Теперь управление подачей напряжения ма обмотку основного реле 19 осуществляется только основным электронным блоком 15 управления через вы.юд 50 Если частота врзэщения коленчатого г.алэ, определяемая по чагготе сиг налоя с ,;едел пгелч 52 оожш зния, пог гупаю1цих на вывод 48, п момент размыкания контактов микроьык/ 10 зтеля находится выше некоторой посоювой величины (верхнего порога срабатывания системы), то обмоткя основного реле 15 обесточивается Нормально замкнутые контакты 57 реле 15 замыкаются, и на обмогку 56 основного электромагнитного КЛЭР та 17 погаетсч питание ст источ

ннка постоянного нэппяженич Клапан 17 переключается н положение при котором рабочие по/шсти сервопривода 35 и 36 под- со дичяются к впускному тпубопроводу Лг-игателя Зя С1|ет разрешения во впускном

трубопроводе мембраны сервоприводов 35 и 36, преодолевая усилия возвратных пружин 33 и 34 и усилия от разрежений в системах холостого хода, открывают пнепмоклапаны 11 и 12

Из почести воздушною фильтра R сисгемы холо. ого хода начинает поступать

воздух Разрежение в них резко падает ПоА чз топлива п двигатель прекращается

Обесточивячие обмотки основного реле

1 } рызь вает также размыкание контактов б/ i отключение вывода 58 дополнительного электронного блочя 16 управления от отрицательного полюгч 51 источника г,иг,то - нсго нстгяжени«1 В силу этого на

о. З первого управляющего транзистора 65 подчется (через осютоетстр ощие резнего- PI-.) г,ОПОЖИТРЛЬНЫЙ - сочинял Транзистор ( j запирается, конденсаторы в базовой цепи транзистора 6R откл оча стся от положительного потоса пЗ истопника питания, и происхордит их по цепи резистора 8 и Рязопы/ резмс горов Транзистор Р6 по- пррм/ирму остается открытым а транзистор 67 -- закрытым Обмотки 63 и 70 дополни ельныл реле 20 и электромагнитного кла- Пгтнч 18 обесгои;:ны

По меге снижения частоты вращения колинчатого вала и достижения ее величины зн-т ie.ni нижнего порога срабатывания сист мы на i оторую настроен блок 15, т. Р по/ прехсде с принудительною на самосто- ми холос гон ход, происходит с л еду ю- :цос чывод 50 с блока 15 на обмотку основного ре/е 19 поступает напряжение.

Нормапьно замкнутые контакты 57 рпзмы- ак.гся, основного электромагнитного кпапяна 5G отключается от источника питания Это приводит к его переключению, и р Зхие полости сервоприводов 35 и 36

сноза , с атмосферой. Под действием ьозг.ратных пружин пневмоклапаны 11 и 12 отсскйют подачу воздуха из полости ьсздулного фильтра в системы холостого /ода карбюратора. Разрежение в них резко

возрастает. Подача топлива в двигатель возобновляется.

Наряду с этим вывод 58 дополнительного электронного блока 16 управления через нормально разомкнутые контакты 62 основного реле 19 снова подсоединяется к отрицательному полюсу 51 источника постоянного напряжения. На базу первого управляющего транзистора 65 подается отрицательный потенциал. Транзистор 65 открывается. В его эмиттерно-коллекторной цепи протекает ток, что вызывает повторный заряд конденсаторов. На протяжении всего периода их заряда, определяемого значением емкости самих конденсаторов и номиналами резисторов в цепи тока, на базу второго управляющего транзистора 66 подается положительное напряжение. В его эмиттерно-коллекторной цепи происходит запирание тока, что обусловливает подключение базы третьего управляющего транзистора 67 к отрицательному полюсу 51 и появление тока о его эмиттерно-коллекторной цепи, а также через вывод 60 в обмотке 70 дополнительного реле 20. Через нормально разомкнутые контакты 64 дополнительного реле 20 напряжение поступает на обмотку 63 дополнительного электромагнитного клапана 18. Последний переключается, и рабочая камера 39 вакуумного привода 27 подсоединяется к впускному трубопроводу двигателя. Под действием разрежения мембрана 28, преодолевая усилие возвратной пружины 33, перемещается вправо, увлекая за собой шток 30 и промежуточную тягу 23, что вызывает за счет жесткой односторонней связи тяги 23 с рычагом 21 его поворот и открытие дроссельной заслонки 5 форкамерной секции 2. При этом дроссельная заслонка 6 ввиду наличия паза шарнира 25 и большей жесткости возвратной пружины 32 в сравнении с жесткостью стяжной пружины 26 удерживается в закрытом положении, соответствующем установке на самостоятельном холостом ходу,

Автономное открытие дроссельной заслонки 5 форкамерной секции 2 обусловливает увеличение наполнения предкамер цилиндров двигателя топливовоэдушной смесью.

Открытие дроссельной заслонки 5 продолжается до тех пор, пока происходит заряд конденсаторов одновибратора. По окончании этого процесса, длительность которого определяется параметрами конденсаторов и резисторов, на базу второго управляющего транзистора 66 вновь поступает отрицательное напряжение, транзистор 66 открывается, а транзистор 67 вновь закрывается. Обмотка 70 дополнительного

реле 20 обесточивается. Контакты 64 размыкаются. Дополнительный электромагнитный клапан 18 возвращается в исходное положение, при котором рабочая камера 39

подсоединяется к атмосфере. Под действием возвратной пружины 29 мембрана 28 со штоком 30 и промежуточной тягой 23 занимают крайнее левое положение, освобождая рычаг 21 дроссельной заслонки 5, С

помощью стяжной пружины 26 и шарнира 24 дроссельная заслонка 5 возвращается в исходное положение, соответствующее регулировке на холостом ходу. Поступление дополнительной топливовоздушной смеси в

предкамеры цилиндров двигателя прекращается.

Если во время принудительного холостого хода будет осуществлен переход под

нагрузку (путем открытия дроссельной заслонки 6), то отключение системы торможения топлива и срабатывание клапана 18 происходит от замыкания контактов концевого микровыключателя, через которые подается напряжение на обмотку основного реле 19, минуя блок 20 управления. После этого описанные выше процессы повторяются.

При открытии дроссельной заслонки 6

(перемещение шарнира 24 и поворот рычага 21 вправо) жесткая связь между рычагом 21, тягой 23, штоком 30 и мембраной 28 за счет паза шарнира 24 на конце тяги 23 разрывается.

Это позволяет на нагрузочных режимах и самостоятельном холостом ходу сохранить неизменным заданный закон открытия дроссельных заслонок 5 и 6 основной 3 и форкамерной 2 секций.

Таким образом, предложенная система

питания обеспечивает после отключения подачи топлива на принудительном холостом ходу и после его окончания автоматическое кратковременное увеличение

наполнения предкамер цилиндров двигателя топливовоздушной смесью. Это позволяет создать в зоне расположения свечей оптимальный по составу заряд, гарантирующий воспламенение смеси, повысить надежность возобновления работы двигателя при переходе под нагрузку или на самостоятельный холостой ход, в итоге сместить порог срабатывания для отключения подачи топлива в сторону более низких частот вращения коленчатого вала и, следовательно, уменьшить расход топлива и токсичность отработавших газов.

Формула изобретения Система питания для двигателя внутреннего сгорания, содержащая впускной

трубопровод, карбюратор с форкаморнпй, основной и вспомогательной секциями, первые две пары из которых имеют дроссельные заслонки, расположенные на приводных валиках, связанных с педалью акселератора, и системы холостого хода, эмульсионные каналы которых подключены к атмосфере через пневмоклапаны, связанные с сервоприводами, и устройство для отключения подачи топлива на режиме при- нудительного холостого хода, имеющие электронный блок управления, соединенный через замок зажигания с источником постоянного напряжения, реле и электромагнитный клапан, входы которого связаны с атмосферой и впускным трубопроводам, выход - с сервоприводами пневмокпапн- нов, а обмотка подключена к выходу блока управления через нормально замкнутые контакты реле, причем входы электронного блока управления подключены к дртчику ча стоты вращения и концевому выключателю, отличающаяся тем, что. г целью уменьшения расхода топлива и токсичности отработавших газов, устройство сткпюче- ния подачи топлива снабжено допопнп- тельными электронным блоком, электромями тн..1м к;ппзном и реле ОСЬОРНО.-J ррле pwnonHf iio с 0рмч,1ьно разомкнувши контактами, s карбюратор снабжен вакуумным приводом, одноплечим и двуплечим рычага ми, жестко установленными гп прииодных валиках дроссельных заслонок соответственно форкамерной и основной секций, промежуточной тягой по пру кипенной относительно двуплечего рычага и выполненной с двумя Шарнирами свободного хода, соединенными с одноплечим рычагом и од- чим плечом двуплечего , причем сы- хсдной in гок вакуумного привода шармирно связан с промежуточой тягой, а рабочая камера подключена к выходу дополнительного электромагнитного клапана, обмотка которого подключена к источнику постоянного напряжения через нормально разомкнут1 ю контакты дополнительного реле дополнительный б .мок выполнен в видстрех- пходопою одновибратора. ВАОДЫ которого соединены через замок зажигания с источ- н . см постоянного напряжения и с отрица- юльным полюсом последнего через нормально разомкнутые контакты основного реле, а обмотка дополнительного реле г опдинена с выходом сдновибратора.

Изобретение относится к машиностроению и обеспечивает уменьшение расхода топлива и токсичности отработавших газов. Система питания для двигателя внутреннего сгорания содержит карбюратор 1 с фор- камерной, основной и вспомогательной секциями 2-4, первые две из к-рых имеют дроссельные заслонки 5 и 6, установленные на приводных валиках 7 и 8, системы холостого хода, эмульсионные каналы 9 и 10 к-рых подключены к полости воздушного фильтра, т. е. к атмосфере, через пневмок- лапаны (ПК) 11 и 12 и трубопроводы 13 и 14, впускной трубопровод и устройство отключения подачи топлива на режиме принудительного холостого хода, имеющее основные и дополнительные электромагнитные клапаны (ЭК) 17 и 18. электронные блоки управления и реле. Входы основного электронного блока управления подключе ны к датчику частоты вращения и концевому выключателю, установленному на карбюраторе 1, а выход - к обмотке ЭК 17 через нормально замкнутые контакты основного реле. Карбюратор 1 снабжен промежуточной тягой 23, выполненной с двумя шарнирами 24 и 25 свободного хода, соединенными соответственно с одноплечим ручагом 21, установленным на валике 7, и одним плечом двуплечего рычага 22, установленного на валике 8, и вакуумным приводом 27, выходной шток 30 которого шарнирно связан с тягой 23, а рабочая камера 39 подключена к выходу 41 ЭК 18. Входы 42 и 43 ЭК 17 и 18 соединены с атмосферой, а входы 44 и 45 - с впускным трубопроводом. Выход 38 ЭК 17 соединен с сервоприводами 35 и 36 ПК 11 и 12. При работе двигателя в режиме принудительного холостого хода ПК 11 и 12 открыты и осуществляют подачу атмосферного воздуха в эмульсионные каналы 9 и 10, прекращая подачу топлива в двигатель. При переходе с режима принудительного холостого хода на нагрузочный режим или самостоятельный холостой ход одновременно с закрытием ПК 11 и 12 при помощи вакуумного привода 27 приоткрывается дроссельная заслонка 5 ня заданное время, так что в двигатель поступает, кроме смеси, через эмульсионный канал 10 системы холостого хода дополнительное количество смеси через форкамерную секцию 2. 3 ил. & О Ј о а а а

. ;

- г i : Г I - - - , / I ; i I .„ к „ МТ LI i- UK.jf ) i/ .я

//i 0 }7 7 7-л 1 Ь- rj - ,

Jfl; / / 1 г :-lLl -.Lfa Т,

i L -jtL. ;

- г i I LI

Фиг.З