Устройство для впрыска топлива в двигатель внутреннего сгорания Советский патент 1981 года по МПК F02D5/02 

Изобретение относится к системам топливоподачи с электронным управлением. Известны устройства для впрыска в двигатель внутреннего сгорания, содержащие топливный бак, первую систему постоянного давления, первый нагнетательный трубопровод, электроуправляемую форсунку, первый электро магнитный клапан, устройство управления форсункой и электромагнитным клапаном и сливной трубопровод, причем первая система постоянного давле ния соединена первым нагнетательным трубопроводом с форсункойII3. Недостатком известного устройства является ограниченная возможность управления законом подачи топл ва. Цель изобретения - расширение воз можностей управления законом подачи топлива путем наложения на впрыск двух волновых процессов. Указайная цель достигается тем , что в устройство введена вторая система постоянного давления, второй нагнетательный трубопровод и второй электромагнитный клапан, причем вторая система соединена с первым нагнетательным трубопроводом посредством второго нагнетательного трубопровода и в последнем установлен второй электромагнитный клапан, соединенный с устройством управления. Кроме того, в устройство третий электромагнитный клапан, причем второй нагнетательный трубопровод соединен с топливным баком и дополнительным сливным трубопроводом, в котором установлен третий клапан. На фиг. 1 приведена блок-схема устройства; на фиг. 2 - диаграммы давлений в нагнетательных трубопроводах на входе в форсунку и перед распыливеющими отверстиями.сопла и диаграммы напрях(ений на клапанах и форсунке; на фиг. 3 - блок3схема устройства с третьим электрома нитным клапаномJ на фиг. k диаграммы давлений в нагнетательных труб проводах на входе в форсунку и перед распыливающими отверстиями сопла и диаграммы напряжений на клапанах и форсунке. Устройство содержит первый электромагнитный клапан 1, второй электро магнитный клапан 2, электроуправляемую форсунку 3, первую систему постоянного давления, сливной трубопровод 5, топливный бак 6, устройство управления 7 форсункой и электромагнитными клапанами, вторую систему 8 постоянного давления, первый 9 и Второй 10 нагнетательные трубопроводы. Дополнительный сливной трубопро вод 11 через третий электромагнитный клапан 12 связывает с баком 6 второй нагнетательный трубопровод 10 Устройство работает следующим образом. Сигналы на включение клапанов 1 и 2 и форсунки 3 поступают на устройство 7 с датчиков формирования волн и впрыска, (не показаны), уста новленных на коленчатом валу. Датчики формирования волн установлены по коленчатому валу несколько далее от верхней мертвой точки цилиндра, чем датчик впрыска. При отсутствии сигналов на электромагнитных клапанах 1 и 2 давление РФ на входе- в форсунку 3 можно считать постоянным. При подаче импульса и с устройства 7 на электромагнитный клапан 1 давление в первом нагнетательном трубопроводе 9 РНТРЗ жается до величины, определяемой гидравлическим сопротивлением .клапана в открытом состоянии. После прекращения импульса Щ первый клапан 1 закрывается и.в первом нагнетательном трубопровфде 9 формируется волновой процесс. Уровень давления в первой системе k постоянного давления имеет меньшее значение, чем во второй системе 8. Сформированная волна давления поступает на вход электроуправляемой форсунки 3, например электромаг нитной. Затем импульсом UQ открывается второй электромагнитный клапан 2, Топливо начинает перетекать из второго нагнетательного трубопровода 10 в первый нагнетательный трубо провод 9, формируя при этом волну давления, которая суммируется с вол 3 НОЙ, сформированной первым электромагнитным клапаном 1. Сумма волн давления РФ поступает на вход форсунки 3, которая открывается импульсом УЗ, осуществляя впрыск. Регулируя длительность U 3 , можно регулировать величину цикловой подачи топлива. Устройство управления 7 позволяет подавать на электромагнитные клапаны 1 и 2 импульсы U и Un с некоторыми временными cмeщe иями t и t относительно импульса Uj, которые могут быть как положительными, так и отрицательными. Таким образом, форма импульса впрыска Pgnp определяется тем, какие части волновых процессов, вызванных срабатыванием электромагнитных клапанов 1 и 2, совпадают с открытым состоянием форсунки 3 (фиг.2). Регулируя величину задержки tg. можно накладывать на впрыск различные участки волновых процессов. Дополнительное включение к электроупразляемой форсунке второй системы постоянного давления со вторым нагнетательным трубопроводом, содержащим электромагнитный клапан, позволяет создать на входе в форсунку более сложный волновой процесс и управлять законом подачи топлива, что позволяет выбрать оптимальный режим работы двигателя. Создать на входе в электроуправляемую форсунку две волны одновременно можно также путем соединения с форсункой, например, двух нагнетательных трубопроводов, разделенных между собой электромагнитным клапат ном, а нагнетательные трубопроводы сообщить с Топливным баком сливными трубопроводами с установленными в них электромагнитными клапанами (фиг.З). Подключение к электроуправляемои форсунке второй системы постоянного давления с вторым нагнетательным трубопроводом, содержащим электромагнитный клапан и соединенным с топливным баком вторым сливным трубо проводом с установленным в нем электромагнитным клапаном, позволяет создать второй волновой процесс другой амплитуды и частоты,независимый от первого волного процесса, который также накладывается на процесс впрыска форсунки с электрическим управлением. Управляя моментом включения клапанов 1,2 и 12 и форсунки, т.е. накладывая на впрыск различные участки двух волновых процессов, можно создать более (ный закон подачи топлива.

Устройство с третьим электромагнитным клапаном работает следующим образом.

Сигналы на включение клапанов 1,2 и 12 и форсунки 3 поступают на управляющее устройство 7 с датчиков формирования волн и упрыска, установленных на коленчатом валу. Датчики формирования волн установлены п коленчатому валу несколько далее от верхней мертвой точки цилиндра, чем датчик впрыска.

При отсутствии сигналов на электромагнитных клапанах 1, 2 и 12 давление РФ на входе в форсунку 3 можно считать постоянным.

При подаче импульсов напряжения U и Uj с управляющего устройства 7 соответственно на электромагнитные клапаны 1 и 12, которые открывают их, давления РнтРз Рнтр.вР нагнетательных трубопроводах 9 и 10 снижаются до величины, определяемой гидравлическими сопротивлениями электромагнитны клапанов 1 и 12. Уровни давлений в системах постоянного давления 8 и k имеют различные величины. По окончании импульсов электромагнитные клапаны 1 и 12 быстро закрываюся и в нагнетательных трубопроводах 9 и 10 возникают волны давления топлва, имеющие различные амплитуды и периоды колебаний (фиг.+). Нагнета.тельный трубопровод 9 непосредственно соединен с форсункой 3 и поэтому волновой процесс, формируемый в неМ| поступает сразу после закрытия электромагнитного клапана 1 на вход форсунки 3.

Волновой процесс, формируемый в нагнетательном трубопроводе 10, поступит на вход форсунки 3 после открытия электромагнитного клапана 2 импульсом Ui2 . После открытия клапана 3 оба волновых процесса суммируются и на входе в форсунку формируется сложный волновой процесс Рф. (фиг.). Затем импульсом Uj открывается электромагнитная форсунка 3 осуществляя впрыск/Регулируя длительность U, можно регулировать величину цикловой подачи топлива.

Управляющее устройство 7 позволяе подавать на электромагнитные клапаны 1 и 12 импульсы и и неко. торыми временными смещениями tg и t, (фиг.) относительно импульса 1, подаваемого на форсунку, которые

могут быть как положительными, так и отрицательными.

Таким образом, форма импульса впрыска Рдрр определяется тем, какие части волновых процессов, вызванных

срабатыванием электромагнитных клапанов 1 и 12, совпадают с открытым состоянием форсунки 3.

Регулируя величины задержек tn и 1„я , можно накладывать на впрыск

различные участки волновых процессов.

Формула изобретения

1.Устройство для впрыска топлива в двигатель внутреннего сгорания, содержащее топливный бак, первую систему постоянного давления, первый

5 нагнетательный трубопровод, электроуправляемую форсунку, первый электромагнитный клапан, устройство управления форсункой и электромагнитным клапаном и сливной трубопровод, причем первая система постоянного давления соединена первым нагнетательным трубопроводом с форсункой, отличающееся тем, что, с целью расширения возможностей управления законом подачи топлива путем наложения на впрыск двух волновых процессов, в устройство введена вторая система постоянного давления, второй нагнетательный трубопровод и второй электромагнитный клапан, причем вторая система соединена с первым нагнетательным трубопроводом посредством второго нагнетательного трубопровода и в последнем установлен второй электромагнитный клапан, соединенный с устройством управления.

2.Устройство по п.1, о т л ичающееся тем, что в устройстве введен третий электромагнитный клапан, причем, второй нагнетательный трубопровод соединен с топливным баком и дополнительным сливным трубопроводом, в котором установлен третий клапан.

Источники информации,

принятые ао внимание при экспертизе

Г. Авторское свидетельство СССР .N , кл. F 02 И 51/00, 1976. Отноб/тие f y/refffn nati umffozo -O/t7M 6/m fe 2 y e/ffnjifOffae umMiff .ЗаирыГие н/гапана 1 M/Ki/rcwa. Z

Фиг.г

Ю

Г-т

f2

фаа.Ъ

Г. 1-йта

yjtfMmpofnaffumt/azo .ялааами if

-tr cutpoimuf

i

PM

%

-6.