Способ регулирования двигателя с внешнимСМЕСЕОбРАзОВАНиЕМ Советский патент 1981 года по МПК F02D35/02 

1

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к двигателестроению. Способ может быть использован при регулировании двигателей с внешним смесеобразованием в процессе их работы на заданном скоростном и нагрузочном режимах.

Известны способы регулирования двигателей с внешним смесеобразованием путем управления впуском вторичного . воздуха во впускной тракт двигателя за карбюратором в зависимости от нагрузки на вал

Однако в известных способах в качестве

выходного параметра двигателя используется сигнал, характеризуюш,ий частоту врашения коленчатого вала. Поскольку использование информации об изменении частоты вращения предполагает наличие разности моментов двигателя и нагрузки, обусловливающей ускорение вала, оптимизация при малых значениях этой разности становится затруднительной, а при постоянной частоте вращения (и меняющихся нагрузках) просто невозможна.

Целью изобретения является повышение качества регулирования путем оптимизации состава смеси.

STO достигается благодаря тому, что нагрузку контролируют по амплитуде вынуж1

денных колебаний вала двигателя в период рабочего хода и в зависимости от отклонения амплитуды колебаний от номинальной осуществляют управление впуском вторичного воздуха.

Для многоцилиндровых двигателей амплитуда вынужденных колебаний вала двигателя зависит от жесткости связи между валом двигателя и нагрузкой, обладающей

большой инерционностью, и определяется величиной этой нагрузки. Зависимость амплитуды колебаний от расхода вторичного воздуха (при забогащенной регулировке карбюратора) имеет максимум, соответствующий по составу смеси минимальным удельным расходам топлива. Вследствие неидентичности последовательных рабочих циклов в различных цилиндрах сравнение амплитудных значении колебаний предполагает их запоминание и осреднение по достаточно большому числу последовательных циклов. Для этого используют стробоскопирование сигналов датчика колебаний, выделив наиболее информативные участки

обычно за равные по углу поворота вала промежутки времени, соответствующие периоду рабочего хода. Стробоскопированный и осредненный за ряд циклов сигнал принимается за номинальный для данного

интервала времени и запоминается. Для

последующего интервала .времени производятся аналогичные операции и полученный результат сравнивается с зафиксированным номинальным. Сигнал рассогласования используют для управления впуском вторичного воздуха.

Пример выполнения оптимизатора для реализации способа представлен на чертеже.

Оптимизатор содержит карбюратор 1, клапан 2 впуска вторичного воздуха, сигнум-реле 3, устройство сравнения 4, запоминающее устройство 5, стробоскопирующее устройство 6, датчик 7 угла поворота, датчик 8 крутильных колебаний. Кроме того, оитимизатор может включать в себя датчик 9 угловой скорости и перемножающее устройство 10, которые позволяют осуществлять оптимизацию по индикаторной мощности, что в ряде случаев может оказаться эффективным.

Клапан 2 впуска управляется сигнумреле 3, на вход которого поступает сигнал с выхода устройства сравнения 4, имеющего два входа. На один из входов подается сигнал с выхода, а на другой - с ;входа запоминающего устройства 5. Вход устройства 5 непосредственно и.ли через перемнол ающее устройство 10, подключенное к датчику 9 угловой скорости, а также через стробоскопирующее устройство 6 подключен к датчику 8 крутильных колебаний вала, амплитуда которых отражает величину индикаторного момента в периоды рабочих ходов двигателя. Для этого стробоскопирующее устройство подключено к датчику 7 угла поворота вала.

Импульс от устройства сравнения 4 при уменьшении амплитуды вынужденных колебаний поступает на вход сигнум-реле 3, реверсирующего направления поискового

движения клапана 2 на открывание или закрывание. Если сравнение показывает, что амплитуда пульсаций возрастает, то сигнал не поступает, направление поискового движения клапана 2 не меняется. Поскольку в данном случае на один из входов устройства сравнения и запоминающее устройство 5 через стробоскопирующее устройство 6 поступает сигнал, непосредственно характеризующий индикаторный момент двигателя, работа оптимизатора оказывается возможной на всех режимах. Таким образом, реализация способа повышает качество регулирования, сокращает время переходных процессов, сужает зону поиска. Это позволяет эффективно использовать способ на транспортных средствах, в частности на автомобиле, эксплуатация которых в основном происходит на неустановившихся режимах.

Формула изобретения

Способ регулирования двигателя с внешним смесеобразованием путем управления впуском вторичного воздуха во впускной тракт двигателя за карбюратором в зависимости от нагрузки на вал, отличающийся тем, что, с целью повыщения качества регулирования путем оптимизации состава смеси, нагрузку контролируют по амплитуде вынужденных колебаний вала двигателя в период рабочего хода и в зависимости от отклонения амплитуды колебаний от номинальной осуществляют уиравление впуском вторичного воздуха.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Р. П. Schweitrer «Control of exhaust Pollution thraugh a Mixture - Optimizer SAE, Preprint № 720254.