Система питания карбюраторного двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1991 года по МПК F02M7/12 

фаг 1

Изобретение относится к двигателест- роению, а именно к системам питания двигателей внутреннего сгорания с внешним смесеобразованием, использующих жидкое топливо.

Целью изобретения является увеличение диапазона и точности регулирования состава смеси,

. На фиг. 1 изображена блок-схема устройства; на фиг. 2 - блок-схема блока управ- ления.

Устройство содержит карбюратор 1, имеющий камеру 2, главную дозирующую систему с жиклерами 3-5, систему холостого хода с жиклерами 6 и 7 и винтом Р регу- лировки состава смеси, в проточной )асти карбюратора 1 расположены большой 9 и малый 10 диффузоры и дроссельная заслонка 11, а также систему регулирования, включающую в себя запорный орган 12, дат- чики 13 нагрузки и 14 оборотов коленчатого вала двигателя, связанные соответственно с первым и вторым входами блока 15 управления, и переключатель 16. Запорный орган 12 и переключатель 16 выполнены с одним входом и двумя выходами и электромагнитным управлением. Электромагнитный привод запорного органа 12 и переключателя 16 состоит соответственно из обмоток 17 и 18, подвижных якорей 19 и 20 и возвратных пружин 21 и 22. Обмотка 17 запорного органа связана с выходом блока 15 управления, а обмотка 18 переключателя связана с дополнительным выходом блока 15 управления. Вход запорного органа 12 связан каналом 23 с воздушной полостью поплавковой камеры 2. Один выход запорного органа 12 каналом 24 связан с входным воздушным патрубком карбюратора 1, а другой выход соединен с входом переключателя 16. Один выход прре пючателя 16 каналом 25 связан с малым диффузором 10, а другой выход каналом 26 связан с задроссельным пространством карбюратора 1.

Блок 15 управления содержит опера- тивное 26 и постоянное 27 запоминающее устройства, первый 28, второй 29 и третий 30 регистры, блок 31 измерения временных интервалов, связанные шинами с блоком 32 процессора, аналого-цифровой преобразо- ватель 33 и формирователь 34 широтно-мо- дулированных импульсов, опорный входы которых связаны с соответствующими выходами генератора 35 тактовых импульсов, а также усилитель 36, формирователь 37 первый 38 и второй 39 электронные ключи. Входы первого регистра 28 связаны с соответствующими выходами аналого-цифрового преобразователя 33. Вход второго регистра 29 через второй электронный

кТ|юч 39 связан с дополнительным выходом блока 15 управления Выходы третьего регистра 30 через последовательно связанные формирователь 34 широтно-модулирован- ных импульсов и первый электронный ключ 38 связаны с выходом блока 15 управления. Вход блока 31 измерения временных интервалов через формирователь 37 связан с вторым входом блока 15 управления, вход аналого-цифрового преобразователя 33 через усилитель 36 связан с первым входом блока 15 управления. Опорные входы блока 31 измерения временных интервалов и блока 32 процессора связаны с соответствующими выходами генератора 35 тактовых импульсов.

Устройство работает следующим образом.

При отключенном или неисправном блоке 15 управления якорь 19 запорного органа 12 под действием пружины 21 перемещается и соединяет воздушную полость поплавковой камеры 2 через каналы 23 и 24 с полостью входного воздушного патрубка карбюратора 1. Дозирование топлива при этом осуществляется карбюратором 1 при помощи традиционных элементов и систем (холостого хода, полной мощности и др.), состав смеси определяется величиной проходных сечений жиклеров 3-6 и положением винта 8. Существенным является то обстоятельство, что при этом на всех рэжи- мах должны обеспечиваться несколько более богатые, чем оптимальные, составы топливовоздушных смесей.

При включении блока 15 управления он по сигналам отдатчиков 13 и 14 определяет скоростной и нагрузочный режим работы двигателя и в соответствии с ним осуществляет управление работой запорного органа 12 и переключателя 16, обеспечивая регулирование (коррекцию в сторону обеднения) состава топливовоздушной смеси по заданной программе.

На режимах больших и средних нагрузок, когда разрежение в задроссельном пространстве мало и дозирование топлива осуществляется в бсновном главной дозирующей системой карбюратора, переключатель 16 отключен и вход переключателя соединен с выходом, связанным с малым диффузором 10 карбюратора 1. В обмотку 17 запорного органа 12 подаются управляющие импульсы с постоянным периодом следования, под действием которых запорный орган 12 подключает к входу, связанному с воздушной полостью поплавковой камеры 2, то один, то другой выход. При этом воздушная полость поплавковой камеры 2 попеременно соединяется то с малым

диффузором 10, то с входным воздушным патрубком карбюратора, в поплавковой камере 2 устанавливается некоторое разрежение и состав топливовоздушной смеси корректируется в сторону обеднения.

При изменении длительности управляющих импульсов будет изменяться время, в течение которого воздушная полость поплавковой камеры 2 связана с малым диффузором 10, следовательно, будет меняться величина разрежения в поплавковой камере 2, а значит, будет меняться и состав топливовоздушной смеси, поступающей в двигатель. При этом диапазон регулирования расширяется, так как возможно регулирование почти до полного прекращения подачи топлива при разрежении в воздушной полости поплавковой камеры 2, равном напряжению в малом диффузоре 10.

На режимах малых нагрузок и холостого хода, когда разрежение в диффузоре 10 карбюратора мало, а в задроссельном пространстве велико, блок 15 управления переключает переключатель 16, при этом вход переключателя оказывается связанным через канал 26 с задроссельным пространством карбюратора 1.

Точное регулирование разрежения в поплавковой камере осуществляется аналогично предыдущему случаю запорным органом 12.

Период следования управляющих импульсов должен быть больше суммы времен перемещения якоря 19 и возврата его в исходное положение, однако слишком большие значения периода могут привести к возникновению пульсаций давления в поплавковой камере карбюратора и колебаний состава топливовоздушной смеси. При частоте следования импульсов порядка 10-20 Гц пульсации давления будут эффективно сглаживаться объемом воздуха в поплавковой камере

Блок 15 управления работает следующим образом./

Импульсы отдатчика 14 частоты вращения коленчатого вала двигателя поступают на второй вход блока 15 управления, откуда поступают на вход формирователя сигнала 37, преобразующего их в прямоугольные импульсы определенной продолжительности, которые затем поступают на вход блока 31 измерения временных интервалов, на опорный вход которого поступают импульсы от генератора 35 тактовых импульсов.

Измеритель 31 временных интервалов подсчитывает число тактовых импульсов, поступающих в него от генератора 35 тактовых импульсов в течение времени, равного периоду следования импульсов от датчика

14. По окончании цикла счета во внутренний выходной регистр измерителя заносится число, равное количеству поступивших от генератора 35 тактовых импульсов, и формируется сигнал готовности. Сигнал от датчика 13 давления во впускном трубопроводе двигателя поступает на первый вход блока 15 управления и на вход усилителя 36,выход которого связан с входом аналого-цифрового преобразователя 33. Аналого-цифровой преобразователь 33 запускается тактовым импульсом от генератора 35 тактовых импульсов и выполняет преобразование величины сигнала в цифровой код, после чего

заносит его во входной регистр 28 и формирует сигнал готовности.

Блок 32 процессора периодически осуществляет опрос сигналов готовности во

входном регистре 28 и измерителе временных интервалов 31, после чего считывает значения числовых кодов, содержащихся в них, и по программе, записанной в постоянном запоминающем устройстве 27 осуществляет вычисление значений параметров выходных сигналов: для запорного органа 12 длительности (скважности) управляющего импульса, для переключения 16 - состояния (включен или выключен), Значения

параметров выходных сигналов в виде цифрового кода заносятся во втором 29 и третий 30 регистры. Цифровой код во втором регистре 29 однобитовый (принимает значения ноль или единица).

Формирователь 34 широтно-модулиро- ванных импульсов подсчитывает число импульсов, поступающих в него по счетному входу от генератора 35 тактовых импульсов,

и сравнивает это число с числом, занесенным во внутренний служебный регистр. Формирователь 34 широтно-модулирован- ных импульсов изменяет на своем выходе состояние единица на состояние ноль в

момент равенства числа, поступившего к нему от генератора 35 тактовых импульсов, числу, записанному в третьем регистре 30. По окончании цикла счета выходной сигнал формирователя 34 широтно-модулированных импульсов возвращается в состояние единица.

Первый 38 и второй 39 электронные ключи подают управляющие напряжения в обмотки 17 и 18 запорного органа 12 и переключателя 16 при наличии на их входах состояния единица и отключают его при состоянии ноль.

Оперативное запоминающее устройство 26 служит для хранения данных и промежуточных результатов вычислений.

Таким образом, устройство позволяет увеличить диапазон и точность регулирования состава топливовоздушной смеси. Формула изобретения 1. Система питания карбюраторного двигателя внутреннего сгорания, содержащая карбюратор, имеющий проточную часть с большим и малым диффузорами, дроссельную заслонку, поплавковую камеру, главную дозирующую систему и систему холостого хода, а также систему регулирования с блоком управления, датчиками нагрузки и оборотов коленчатого вала двигателя и запорным органом с одним входом и выходом и электромагнитным управлением, при- чем датчики нагрузки и оборотов коленчатого вала двигателя связаны соответственно с первым и вторым входами блока управления, выход которого связан с обмоткой запорного органа, вход запорного органа каналом связан с воздушной полостью поплавковой камеры карбюратора, а выход соединен с входным воздушным патрубком, отличающаяся тем, что, с целью увеличения диапазона и точности ре- гулирования состава смеси, система регулирования снабжена переключателем с одним входом и двумя выходами, блок управления снабжен дополнительным выходом, связанным с обмоткой переключателя, а запорный орган выполнен с двумя выходами, один из которых связан с входом переключателя,

связанного своими выходами соответственно с малым диффузором карбюратора и с задроссельным пространством.

2. Система по п.1,отличающаяся тем, что блок управления содержит оперативное и постоянное запоминающие устройства, первый, второй и третий регистры, блок измерения временных интервалов, связанные шинами с блоком процессора, аналого-цифровой преобразователь и формирователь широтно-модулированных импульсов, опорные входы которых связаны с выходами генератора тактовых импульсов, усилитель, формирователь и первый и второй электронные ключи, причем входы первого регистра связаны с выходами аналого-цифрового преобразователя, вход второго регистра через второй электронный ключ связан с дополнительным выходом блока управления, выходы третьего регистра через последовательно связанные формирователь широтно-модулированных импульсов и первый электронный ключ связаны с выходом блока управления, вход блока измерения временных интервалов через формирователь связан с вторым входом блока управления, вход аналого-цифрового преобразователя через усилитель связан с первым входом блока управления, опорные входы блока измерения временных интервалов и бло ка процессора связаны с выходами генератора тактовых импульсов.

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к системам питания карбюраторных двигателей внутреннего сгорания и позволяет увеличить диапазон и точность регулирования состава топливовоздушной смеси. Воздушная полость поплавковой камеры 2 карбюратора 1 посредством системы каналов, запорного органа 12 и переключателя 16 может быть соединена с входным воздушным патрубком, задроссельным пространством или с диффузором 10 карбюратора 1. Управление осуществляется блоком 15 управления на основе микропроцессора, по сигналам датчиков нагрузки 13 и оборотов 14 коленчатого вала двигателя. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.