Система впрыска топлива в двигатель внутреннего сгорания Советский патент 1974 года по МПК F02D5/02 F02M51/02 

1

Изобретение относится к двигателестроению.

В основном патенте № 393846 описана система впрыска топлива в двигатель внутреннего сгорания, содержащая впускной трубопровод с дроссельной заслонкой, по меньшей мере одну электромагнитную форсунку, подключенную к насосу. Электронное управляющее устройство имеет пусковое приспособление, связанное с валом двигателя. Генератор импульсов снабжен преобразователем с расходомером, размещенным во впускном трубопроводе по потоку воздуха перед дроссельной заслонкой. Аккумулятор электрической энергии подключен при помощи зарядной цепи к источнику заряда и разрядной цепи - к выходной клемме.

Преобразователь установлен в одной из цепей аккумулятора энергии и выполнен в виде переменного сопротивления, рычажок которого связан с валиком пластины, а аккумулятор выполнен в виде конденсатора.

Однако в подобных системах на режиме принудительного холостого хода из-за обогащения поступающей в цилиндры смеси не обеспечивается полнота сгорания топлива.

Целью изобретения является снижение токсичности отработавщих газов на режиме принудительного холостого хода.

Это достигается тем, что в системе, выполненной по патенту № 393846, впускной трубопровод снабжен перепускной магистралью, вход которой соединен с воздушным трактом до дроссельной заслонки, а выход - за ней. В магистрали установлен регулирующий орган, который может быть выполнен подпружиненным для обеспечения срабатывания в зависимости от перепада давления до и после дроссельной заслонки. С целью .повышения точности дозирования подачи топлива при прогреве двигателя регулирующий орган снабжен

приводом с термочувствительным элементом,

срабатывающим при заданной температуре

прогрева двигателя.

В электронном управляющем устройстве установлены выключатель, управляемый дроссельной заслонкой в зоне малых углов ее открытия, и дополнительный выключатель, управляемый от валика расходомера в зоне перемещений последнего на угол, меньший угла

режима холостого хода.

На фиг. 1 изображена схема предложенной системы впрыска топлива для двигателя внутреннего сгорания; на фиг. 2 - схема гёнератора импульсов; на фиг. 3 - часть впускного трубопровода с расходомером, дроссельной заслонкой и перепускной магистралью (разрез); на фиг. 4 - впускной трубопровод (вариант).

Система впрыска топлива для четырехцилиндрового четырехтактного двигателя внутреннего сгорания 1 содержит впускной трубопровод 2 с дроссельной заслонкой 3, четыре электромагнитные форсунки 4, подключенные к насосу 5 при помощи трубопроводов 6 и распределителя 7. Между насосом 5 и распределителем 7 установлен регулятор постоянного давления 8. Обмотки 9 форсунок 4 через сопротивления 10 подключены к усилителю 11 электронного управляющего устройства. Усилитель 11 имеет по меньщей мере один мощный транзистор 12, в эмиттерно-коллекторную цепь которого включены сопротивления 10 и обмотки 9.

На входе в трубопровод 2 расположен воздухоочиститель 13, а по потоку воздуха в нем перед дроссельной заслонкой 3 установлен расходомер 14, содержащий пластину 15, размещенную на валике 16, связанном с рычажком 17 переменного сопротивления 18. Последнее включено в схему генератора импульсов 19 электронного управляющего устройства. Генератор 19 выдает прямоугольные импульсы продолжительностью Г и величиной S, которые поступают на-вход-усилителя 11, вырабатывающего импульсы той же продолжительности, но значительно больщей величины.

Генератор импульсов 19 содержит два транзистора 20 и 21, которые подключены так, что при открытии ОДНОГО из них другой запирается.

Аккумулятор энергии выполнен в виде конденсатора 22 (он может быть выполнен также в виде индуктивности), в зарядную цепь которого включен источник заряда А, а разрядная цепь образована элементом Е. Время разряда конденсатора 22 определяет длительность Тг выходного импульса генератора 19, в связи с чем величина напряжения на нем в начале разряда изменяется заданным образом.

Генератор импульсов 19 имеет пусковое приспособление с прерывателем, кулачок которого приводится от вала двигателя 1. Прерыватель подает на вход генератора 19 импульсы LI, вырабатываемые через определенный угол поворота коленчатого вала двигателя 1.

В течение импульсов LI источник заряда А подключен к конденсатору 22. В зарядной цепи создается ток IA- Пусковое приспособление может быть выполнено в виде триггера, выдающего импульс в течение 180° поворота коленчатого вала. В течение остальных 180° поворота вала на выходе триггера импульс отсутствует. ,

При постоянном токе /А напряжение на конденсаторе 22 линейно возрастает. Заряд конденсатора происходит до поворота коленчатого- вала ня О, 360, 720° и так далее. С этого

- момента по углу поворота вала происходит разряд конденсатора 22, при котором генератор 19 вырабатывает импульсы с продолжительностью 7;. В этот момент транзистор 21 закрывается. Одновременно закрытый до этого транзистор 20 становится токопроводящим, т. е. открывается. Это обеспечивается тем, что при закрытом транзисторе 21 положительный импульс подается на базу транзистора 20 через сопротивления 23 и 24. Сонротивление 23 установлено в коллекторной цепи транзистора 21. При открытом транзисторе 20 накопленный заряд на конденсаторе 22 разряжается через токопроводящий в этот момент диод 25

5 и эмиттерно-коллекторную цепь транзистора

20,а величина разрядного тока постоянна и определяется сопротивлением элемента Е. Во время разряда на конденсаторе 22 напряжение линейно падает в течение времени Г. К

0 этому моменту напряжение на конденсаторе 22 становится таким, что конденсатор 22, соединенный через диод 26 с базой транзистора

21,открывает последний. Одновременно транзистор 20 закрывается. Так как диод 25 не

5 позволяет заряжаться конденсатору 22 через сопротивление 27, установленное в коллекторной цепи транзистора 20, то следующий процесс заряда конденсатора 22 произойдет лищь тогда, когда импульс от цусковогр приспособ0 ления поступит к источнику заряда А, т. е. при повороте коленчатого вала на 180 или 540°, Изменение продолжительности разряда может производиться как изменением зарядного /А, так и разрядного IE токов. При этом величина токов пропорциональна среднему по времени расходу воздуха в трубопроводе 2.

Впускной трубопровод 2 (см. фиг. 2) имеет выполненный с ним за одно целое расходомер

14с пластиной 15. Корпус расходомера 14 об0 разует часть впускного тракта и выполнен

прямоугольного сечения. Величина кривизны корпуса против подвижного конца пластины

15должна быть такой, чтобы площадь зазора между краем пластины 15 и внутренней стенкой корпуса расходомера 14 изменялась в зависимости от утла поворота пластины 15 по экспоненциальному закону.

Впускной трубопровод 2 снабжен перепускной магистралью 28, вход 29 которой соединен с воздущным трактом до дроссельной заслонки 3, а выход 30 -за ней. На выходе 30 магистрали 28 установлен подпружиненный регулирующий орган 31. На режиме принудительного холостого хода, когда разрежение в

5 задроссельном пространстве впускного трубопровода 2 велико, орган 31 под действием перепада давления до и за дроссельной заслонкой перемещается, преодолевая усилие пружины и открывая перепускную магистраль 28.

0 По последней в задроссельное пространство впускного трубопровода поступает воздух, минуя дроссельную заслонку 3.

В этот момент пластина 15 расходомера 14 может устанавливаться в положение, обозна5 ченное штрихпунктирной линией. По величине угла отклонения пластины 15 на режиме нринудительного холостого хода система должна обеспечивать требуемое количество впрыскиваемого топлива.

Перепускная магистраль 28 (см. фиг. 4) может быть снабл ена регулирующим органом 32 с приводным термочувствительным элементом (на чертеже не изображен). Регулирующий орган 32 может быть, например, выполнен цилиндрическим и приводиться в действие спиральной биметаллической нластиной. Последняя должна обогреваться охлаждающей жидкостью или маслом двигателя и управлять регулирующим органом так, чтобы при температуре ниже - 40°С регулирующий орган обеспечивал бы проход воздуха по перепускной магистрали 28. Таким образом, на режиме холостого хода, вследствие прохода через перепускную магистраль 28 дополнительного количества воздуха, заслонка будет отклоняться на угол, зависящий от температуры двигателя. Для обеспечения изменения продолжительности импульсов, подаваемых к форсункам 4, в электронном управляющем устройстве предусмотрен выключатель 33, управляемый от дроссельной заслонки в зоне малых углов ее открытия. Контакты выключателя замыкаются тогда, когда дроссельная заслонка 3 находится в закрытом положении. Кроме того, в качестве источника дополнительной информации используется положение пластины 15.

Для этого в электронном управляющем устройстве установлен дополнительный выключатель 34, управляемый от валика расходомера в зоне перемещения пластины 15 на угол .а, меньший угла отклонения на режиме холостого хода. При прогреве двигателя вследствие прохода воздуха по перепускной магистрали 28 пластина 15 отклоняется на угол ее. При перемещении пластины 15 на этот угол контакты выключателя находятся в разомкнутом состоянии (см. фиг. 4), вследствие чего генератор импульсов подает к форсункам 4 управляющий импульс, длительность которого зависит от температуры двигателя.

Вместо выключателя 34 можно установить выключатель 35 (показан пунктирной линией). контакты которого при перемещении пластины 15 на угол а замкнуты.

Предмет изобретения

1. Система впрыска топлива в двигатель внутреннего сгорания по патенту № 393846, отличающаяся тем, что, с целью снижения токсичности отработавших газов на режиме принудительного холостого хода, впускной трубопровод снабжен перепускной магистралью, вход которой соединен с воздушным трактом до дроссельной заслонки, а выход - за ней.

2.Система по п. 1, отличающаяся тем, что в магистрали установлен регулирзющий орган.

3.Система по п. 2, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения срабатывания в зависимости от перепада давления до и после дроссельной заслонки, регулирующий орган выполнен подпружиненным.

4.Система по пп. 2 и 3, отличающаяс я тем, что, с целью повышения точности дозирования подачи топлива при прогреве двигателя, регулирующий орган снабжен приводом с термочувствительным элементом, срабатывающим при заданной температуре прогрева двигателя.

5.Система по пп. 2-4, отличающаяся тем, что в электронном управляющем устройстве установлен выключатель, управляемый дроссельной заслонкой в зоне малых углов ее открытия.

6.Система по п. 5, отличающаяся тем, что в электронном управляющем устройстве установлен дополнительный выключатель, управляемый от валика расходомера в зоне перемещений последнего на угол, меньший угла режима холостого хода.

. S

4i j „. I jr ,. U

г

п

9иг г

,

б.

2В

30 .;;

15