Двигатель внутреннего сгорания Советский патент 1980 года по МПК F02B19/10 F02M23/00 

(54) ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

ществляется соответствующая задерж ка подачи искры зажигания. Кроме того, этот сигнал naTiiiHKa давления одновременно поступает к клапану в трубопроёоде для впуска дополнительного воздуха для улучшения процесса сгорания,

При такой конструкции величина повышения обогащения входной смеси при замедлении двигателя снижается за счет ввода дополнительного количества воздуха и более полное сгорание достигается за счет задержки зажигания. В реакционную камеру поступает горячий выхлопной газ, который в ней поддерживается при относительно высокой температуре в течение относительно большого периода эремени. Для окисления основной части загрязняющих компонентов выхлопных газов, получаемых в процессе замедления двигателя, служит избыточный кислород. В результате снижается нагрузка каталитического нейтрализатора и исключается возможность его перегрева. А это увеличивает срок его службы.

На чертеже изображен двигатель внутреннего сгорания, общий вид.

Двигатель 1 внутреннего сгорания содержит камеру сгорания 2, входной трубопровод 3 для подачи обедненной топливов03душной смеси. Трубопровод 3 снабжен дроссельными заслонками 4. Двигатель 1 имеет трубопровод 5 с клапаном 6 для подачи дополнительного количества воздуха ниже по ход потока относительно дроссельных заслонок 4. Двигатель снабжен также датчиком 7 давления, каталитическим нейтрализатором 8, прерывателемрас преде елителем 9. Камера Crop ан и я соединена с каталитическим преобразователем 8 через реакционную камер 10. Двигатель снабжен также устройством 11 для задержки зажигания.

Кроме основной камеры сгорания 2 двигатель может иметь форкамеру 12, трубопровод 13 для подачи в форкамеру. обогащенной топливоврздушной смеси, снабженный дроссельной заслонкой 14.

Форкамера 12 соединена с камерой 2 через пламенный канал 15. Главный карбюратор 16 формирует относительно бедную рабочую смесь и соединяется через входной трубопровод 3 с камерой сгорания 2. Вспомогательный карбюратор 17 формирует относительно богаТук) смесь и соединяется с помощью трубопровода 13 с форкамерой 12.

Двигатель снабжен воздухоочистителем 18. Свеча зажигания 19 связана с форкамерой 12 и соединена с устройством. 11 для задержки зажиган и с системой зажигания 20.

Реакционная камера 10 выхлопных газов размещается по возможности ближе к двигателю и принимает выхлоные газы основной камеры сгорания 2 Каталитический нейтрализатор размещен ниже по ходу газа относительно реакционной кймеры. 10 и соединен с последней с помощью выхлопного трубопровода 21, а глушитель 22 установлен ниже по потоку газа относительно каталитического нейтрализатора 8.

Датчик 7 давления содержит корпус 23, закрепленный на двигателе 1 .в соответствующем месте. Упругая .диафрагма 24 взаимодействует с корпусом 23, образуя вакуумную камеру 25, которая, соединена с входным трубопроводом 3 ниже по ходу, газа относительно главного карбюратора 16 с помбщью канала 26. Пространств под упругой диафрагмой 24 соединено с атмосферой. Стержень 27 соединяет центральную часть диафрагмы 24 с электрическим переключателем 28. Переключатель 28 расположен в цепи 29 электрического сигнала. Пружина

30,расположенная в вакуумной камере, создает усилие, направленное

в сторону,соответствующую размыканию электрического переключателя 28 Цепь 29 электрического сигнала ответвляется от электрической цепи

31,которая соединяет систему зажигания двигателя 20 с источником питания 32 через главный переключатель зажигания 33.

Дополнительное количество воздуха подается, по трубопроводу 5, который соединен, с входйым трубопроводом 3 ниже по ходу потока относително главного карбюратора 16. Нормально закрытый электромагнитный клапан 6 установлен в трубопроводе 5, а привод 34 клапана б соединен с цепь 29 электрического сигнала таким образом, что получает питание в том счае, если переключатель 28 замкнут.

Прерыватель-распределитель 9 содержит вакуум-корректор 35, соединенный с регулирую1дим элементом 36, которым снабжено устройство 11 для задержки зажигания, В систему задерки зажигания входит также канал 37, соединяющий датчик 7 давления и вакуумную камеру 38 вакуум-корректора 35. Канал 37 ответвляется от канала 26, соединяющего входной трубопровод 3 и датчик 7 давления,

В канале 37 размещен трехходовой электромагнитный селекторный клапан 39, который соединен со схемой 29 электрического сигнала таким образом, что его привод вклк1чен параллельно приводу 34 электромагнитного селекторного клапана 6, т.е. подача сигнала поступает одновременно к (Обоим клапанам 6 и 39.

Отверстие 40 клапана 39 соединено с клапаном 4 для входа воздуха через воадуитый фильтр 42. Клапан 39 имеет привод 43,

Устройство работает следующим образом.

На такте всасывания относительно бедная смесь подается в основную, камеру сгорания 2, а относительно богатая смесь поступает в форкамеру 12 от воздухоочистителя 18 через карбюраторы 16 и 17, дроссельные заслонки 4 и 14 и трубопроводы 3 и 1 соответственно. В конце очередного такта сжатия относительно богатая смесь в форкамере 12 поджигается с помощью свечи зажигания 19, образуя пламя, которое проходит через пламенный канал 15 и осуществляет поджог относительно бедной смеси в основной камере сгорания. Это позволяет осуществлять работу двигателя 1 на топливовоздушной смеси, состав которой беднее, чем соответствующее стехиометрическое соотношение.

При нормальной работе двигателя выхлопные газы, выпускаемые из основной камеры сгорания 2, остаются при относительно высокой температуре в течение относительно большого периода времени в реакционной камере 10. Несгоревшие компоненты выхлопного газа окисляются при высокой температуре избыточным кислородом в выхлопных газах.

Количество несгоревших компонентов является особенно высоким непосредственно после пуска двигателя, когда реакционная камера 10 еще не прогрелась до рабочей температуры. Любые несгоревшие компоненты, которые проходят через камеру 10, подвергаются окислению в каталитическом нейтрализаторе 8, после чего газы выпускаются в атмосферу через глушитель 22.

При таких нормальных условиях работы диафрагма 24 датчика 7 давления находится в нейтральном положении, так как давление над диафрагмой и по диафрагмой равны и электрический переключатель 28 остается в разомкнутом состоянии, электромагнитный клапан 6 остается в закрытом положении и подачи дополнительного количества воздуха через канал 5 не происходит. Электромагнитный клапан 39 также закрыт, следовательно, в канал 37 также не поступает дополнительное количество воздуха. Воздух поступает через клапан 41, так что вакуум-корректор 35 остао±ся в нерабочем состоянии.

в период замедления двигателя при закрытии дроссельных заслонок 4 и 14, увеличивается разрежение ниже по ходу потока относительно дроссельных заслонок, в результате чего капл жидкого топлива, осажденные на внутренних стенках трубопроводов 3 и 13, вводятся в основную камеру сгорания 2 и форкамеру 12. Кроме того, количество топлива, инжектированное через инжекционные согла холостого хода главного 16 и вспомогательного 17 карбюраторов, увеличивается.

Таким образом, соотношение воздух-топливо в каждой камере сгорания становится таким, что соответствует избыточно богатой смеси с « ,0. Это повышенное разрежение улавливает датчик 7 давления, сигнал поступает в вакуумную камеру 25, вызывая перемещение диафрагмы 24, преодолевающей усилие пружины 30. Площгщь участSка приема давления упругой диафрагмы 24 и усилие пружины 30 выбирают таким образом, чтобы.в процессе замедления двигателя упругая диафрагма 24 перемещалась вверх, преодолевая усилие пружины 30. Переключатель

0 28 замыкается, в результате чего Получает питание схема 29 электрического сигнала. Одтювременно сигнал подается на электромагнитные клапаны 6 и 39, что вызывает соответствую5щие перемещения их приводов 34 и 43.

Таким образом, клапан 6 открывает канал 5 для подачи дополнительного количества воздуха во входной трубопровод 3, а клапан 39 вызывает

0 повышение давления в вакуум-корректоре 35, который приводит.в движение стержень 36, перемещение которого . вызывает задержку зажигания в устройстве, 11 для задержки зажигания.

S

Все эти действия приводят к тому, что во входной тру.бопровод 3 поступает, дополнительное количество воздуха, чтобы разбавить избыточно богатую смесь и за счет этого предот0вратить срыв зажигания. Задержка зажигания вызывает смвцение сгорания на такт выхлопа. Это приводит к снижению температуры выхлопных газов за счет снижения эффективности всасывания после закрытия обеих дрос5сельных заслонок 4 и 14. Процесс окисления выхлопных газов в реакционной камере 8 продолжается с высокой эффективностью, а количество несгоревших компонентов, достигающих -ка0талитического нейтрализатора 8, существенно снижается, так что последний не перегревается.

В результате наличии реакционной камеры, связей между датчиком

5 давления и дополнительной подачей воздуха, а также датчиком давления и прерывателем-распределителем, увеличивается срок службы каталитического нейтрализатора.

0

Формула изобретения

Двигатель внутреннего сгорания,

65 содержащий камеру сгорания, входной i- k V трубопровод для подачи в не ° ненной топливо-воздушной смэе, снабженный дроссельной заслон ; трубопровод для впуска дополнит кого воздуха ниже по ходу потока относительно дроссельной заслонки снаСГЖенный клапаном, датчик дабления, каталитичёский нейтрализатор и прерыватель-распределитель, о тличающийс я тем, что, с целью снижения токсичности отработавших газов путем улучшения проце СОВокисления продуктов сгорания, .двигатель дополнительно содержит 2Л,1-1 , : 8 .: л .. ,j f Re а и ну ю камеру, расположенную камерой сгорания и каталити ческ м нейтрализатором, прерывательраспределитель снабжен вакуум-корректором задержки зажигания, а датчик I давления кинематически связан с клапаном и сообщен с прерывателемраспределителем через вакуум-корректор задержки зажигания. 0 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Заявка Японии 48-75934, КЛ.51 Е б, опубл. 1973.