Способ работы карбюраторного двига-ТЕля ВНуТРЕННЕгО СгОРАНия Советский патент 1981 года по МПК F02B75/10 

(54) СПОСОБ РАБОТЫ КАРБЮРАТОРНОГО ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

пающей в цилиндры, , работа на которон позволяет одному каталитическому нейтрализатору ф;нкционировать в режиме трехкомпонентной: очистки отработавших газов, когда происходит одновременная очистка их от трех токсичньгх составляющих: окиси углерода (СО) углеродов (С Н и окислов азота (N0,).

Цель изобретеиия - утгроцение процесса регулироваьшя.

Цель достигается тем, что первую группу цилиндров регулируют подводом дополнительного воздуха, а вторую - подводом дополнительного топлива.

На чертеже показан двигатель внутреннего сгорания с каталитическим нейтрализатором в системе выхлопа.

Двигатель внутреннего сгорания содержит цилиндры 1-4. соединенные через выхлопные патрубки 5-8 с выхлопной трубой 9, в которой размещен датчик 10 парциального давления кислорода и каталитический нейтрализатор 13.

Щлиндры и 2 соединены через коллектор i2 со смесеобразугошим устройством 13, подготавливающ - м богатую топливо-воздушную смесь, а цилиндры 3 и 4соединены через коллектор 14 со смесеобразующим устройством 15, подготавливающим бедную топливо-воздушную смесь. Смесеобразующее устройство 13 может быть подсоединено к воздушному фильтру 16 через воздуишую магистраль 17, в которой размещен электромагнитный запорный орган 18. Смесеобразующее устройство 15 может быть подсоединено к емкости 19 с топл1-:вом через топливную магистра.га 20, в которой размещен электромагнитный запорный орган 21. Соленоидные катушки 22 и 23 запорных органов 18 и 21 подключены к злек1рической цепи блока 24 управления через провод1шки 25 и 26 соответственно. В электряческ то цепь блока 24 подсоединен через проводник 27 датчик 10 парциального давления кислорода.

Д.вигатель работает следующим образом . Воздух всасывается через воздухоочистители 16 в смесеобразующие устройства 13 и 15. Смесеобразующее устройство 13 готовит смесь обогащенного состава с коэффициентом избытка воздуха а 1 и направляет эту смесь по ко.г лектору 12 в цилиндры 1 и 2. Смесеобразующее устройство 15 рассчитано на подготовку обедненного состава с коэффициентом воздуха се 1. Из смесе-образующего устройства 15 обедненную смесь направляют по коллектору 14 в цилиндрь 3 и 4 дащ-ателя. Таким образом в двигателе цилиндры 1 и 2 составляют первую группу, работающуто на обогащенной смеад, а цилиндры 3 и 4 -- вторую группу, работающую на

обедненной смеси, Работа цилиндров каждой группы осушествляется попеременно. Для проиллюстрированного варианта двигателя порядок работы может быть либо 1 -3-2-4, либо 1-4-2-3. Oi-работавпше газы из цилиндров направляют в общую выхлопную трубу 9 через выхлопные патрубки . Из вь1хлоп 1ой трубы 9 отработавшие газы, пройдя каталитический нейтрализатор 1, выходят в атмосферу.

Наибольшая эффективность каташ-гтической очистки по трем токсичным составляющим дост пается при работе двтателя на стехиометрическом составе смеси а 1. Попеременный выпуск отработавших газов из цилиндров, работающих на богатой и бедной смеси, приведет к тому, что на катализаторе будут происходить колебания состава отработавших газов возле точки сгорания смеси с а 1. Амплитуда этих колебаний будет опредегшться вeшfчинoй, с которой смесь, подготовленная в смесеобразуюшлх устройствах 13 ц 15, будет от стехиометрической. Таким образом, большую часть времени каталитический нейтрализатор будет рабтать в режиме грехкомпанентной очистки при условии, если обогащенная и обедненная смеси по составу буд5т мало отличаться от сте щометрического состава.

Для этого в систему регулирования включено звено с обратной связью. Основным элементом этого звена является датчик 10 парциального давления кислорода в отработавших газах. Принцип работы датшка основан на том,

что при переходе коэффициента избытка воздуха в смеси, подводимой в двигатель через стехиометрический состав напряжение на выходе датчика изменяется в, несколько раз. Таким образом датчик Ш будет подавать сигнаЛЬ через проводник 27 в блок 24 управления , когда смесь будет с а 1 или с а 1, т.е. даташ будет реагировать на горение обогащенной или обедненной смесей и подавать сигналы в зависимости от того, в ци.тшдре

какой группы 1троизошел. процесс выпуска.

Сигналы датчика 10 будут преобразованы

и разделены в блоке 24 управления. Сигнал

от горения бедной смеси по проводнику 25

направляют на соленоид 23, который с помощью электромагнитного запорного органа 21 будет дозироваГч поступление дополнительного топлива по магистрали 20 в бедную топливовоздушную смесь, приближая ее состав к стехиометрическому. Стггнал от горения богатой

топливо-воздушной смеси по проводнику 26 направляют на соленоид 22, который с помощью электромагнитного запорного органа 18 будет дозировать поступлеш е дополнительного воздуха по магистрали 17 в бс;гатую топливо

воздушную смесь, приближая ее состав к стехиометрическому.

Таким образом, каталитический нейтрализатор 11 может работать в режиме трехкомпонентной очистки практически во всем диапазоне нагрузок двигателя. Для дальнейшей очистки отработавших газов от окиси углерода может быть установлен дополнительный нейтрализатор 28 с каналом 29 для подвода в него воздуха. Датчик 10 может быть также размещен в самом нейтрализаторе 11, либо за ним.

Формула изобретения

Способ работы карбюраторного двигателя внутреннего сгорания с двумя группами цилиндров и с каталитическим нейтрализатором путем подвода 3 первую группу цилиндров смеси с козффиииентом избытка воздуха меньиж единицы, а во вторую - с коэффициентом избытка воздуха больше единицы, подачи отработавишх газов от обеих групп цилиндров в каталитический нейтрализатор и регулирования коэффициентов избытка воздуха в смесях в

зависимости от сигнала датчика парциального давления кислорода в отработавших газах путем подвода в карбюратор дополнительного воздуха или дополнительного топлива, отличающийся тем, что, с целью упрощения

процесса регулирования, первую группу цилиндров регулируют подводом дополнительното воздуха, а вторую - подводом дополнительного топшта.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент Японии N 52-36575, кл. 51 Е 6, опублик. 1977.

2.Заявка ФРГ N« 2522468, кл. F 02 D 35/00,, опублик. 1975.