Способ регулирования состава горючей смеси Советский патент 1983 года по МПК F02B75/10 

Описание патента на изобретение SU993831A3

(54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ СОСТАВА ГОРЮЧЕЙ СМЕСИ

Похожие патенты SU993831A3

название год авторы номер документа
СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ ДВИГАТЕЛЯ (ВАРИАНТЫ) 2014
  • Улри Джозеф Норман
  • Леоне Томас Г.
  • Дерт Марк Аллен
RU2641423C2
СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ БЕНЗИНОВОГО ДВИГАТЕЛЯ С НАДДУВОМ (ВАРИАНТЫ) И БЕНЗИНОВЫЙ ДВИГАТЕЛЬ 2013
  • Стайлс Дэниэл Джозеф
  • Сурнилла Гопичандра
RU2569397C2
СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ И УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ 2016
  • Кассаи Масахару
  • Хасимото Хироки
RU2685771C1
СИСТЕМА БОРТОВОЙ ДИАГНОСТИКИ 2008
  • Арнольд Луиз Клэр
  • Брисли Роберт Джеймс
  • Чэмпьон Грэхэм Питер
  • Клементс Мари Шарлот
  • Коллинз Нейл Роберт
  • Моррис Дэррелл
  • Филлипс Пол Ричард
RU2464429C2
Способ управления работой двигателя внутреннего сгорания и система для его осуществления 2016
  • Иванов Юрий Михайлович
  • Филимонов Анатолий Павлович
  • Филимонов Вадим Павлович
RU2639456C2
СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЕМ (ВАРИАНТЫ) И СИСТЕМА ДЛЯ БЕНЗИНОВОГО ДВИГАТЕЛЯ ОБЕДНЕННОГО СГОРАНИЯ 2013
  • Каватайо, Джованни
  • Сноу, Рейчел Элисон
  • Лимбернер, Жаклин А.
  • Тайс, Джозеф Роберт
RU2643275C2
СПОСОБ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ (ВАРИАНТЫ) И СИСТЕМА ДВИГАТЕЛЯ 2013
  • Сурнилла, Гопичандра
  • Каватайо, Джованни
RU2632068C2
СПОСОБ РАБОТЫ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ 2003
  • Кириллов В.А.
  • Кузин Н.А.
  • Бобрин А.С.
  • Ермаков Ю.П.
  • Собянин В.А.
  • Садыков В.А.
  • Золотарский И.А.
  • Кузьмин В.А.
  • Боброва Л.Н.
  • Тихов С.Ф.
  • Павлова С.Н.
  • Пармон В.Н.
  • Бризицкий О.Ф.
  • Терентьев В.Я.
  • Христолюбов А.П.
  • Сорокин А.И.
  • Емельянов В.К.
RU2240437C1
СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ ГИБРИДНОЙ СИЛОВОЙ ПЕРЕДАЧИ 2013
  • Гибсон Алекс О'Коннор
  • Дёринг Джеффри Аллен
  • Рид Деннис Крейг
RU2623294C2
СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ КАТАЛИТИЧЕСКОГО НЕЙТРАЛИЗАТОРА И СИСТЕМА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА 2015
  • Сили Брент Эдвард
  • Кейседи Майкл
  • Джернант Тимоти Роберт
RU2680982C2

Иллюстрации к изобретению SU 993 831 A3

Реферат патента 1983 года Способ регулирования состава горючей смеси

Формула изобретения SU 993 831 A3

Изобретение относится к способам регулирования состава горючей смеси карбю раторных цвигателей внутреннего сгорания оснашенных бифункциональным катапити- юским нейтрализатрром, в котором вое- становительные реакции идут при стехиометрическомсоставе смеси,. Известен способ регулирования состава горючей смеси, подаваемой в карбюра- тораый двигатель внутреннего сгорания, содержащий систему подачи топлива с карбюратором и двухпозииионным электро магнитным клапаном в воздушном канале ведущем через распьшитель к жиклеру, откуда топливо из поплавковой камеры поступает в смесительную камеру карбю ратора и систему выпуска с бифункциональным нейтрализатором, (хзуществляюшйм восстановительные реакции при поддержании отношения воздух - топливо в горючей смеси на уровне стехиометрическо- го, равного 14,7:1, заключающийся в том, что контролируют i отношение воздух топливо в горючей смеси, приготовляеМОЙ кар&оратором, по кспцентрацин заданных химических веществ в отработавших газах перед нейтрализатором формируют базовый сигнал, пропорцисжальный выявленному отношению воздух - топливо, сравнивают базовый сигнал с постоянным опорным сигналом, пропорциональным стехиометрическому отношению для вьша чи управляющего сигнала, способного уменыиить различие сигналов, подают управляющий сигнал к двухпоаииионному клапану так, чтобы при постуш1«1ии в двигатель богатой смеси карбюратор при-« готовл$1л смесь, имеющую первое задан« ное отношение воздух - тоштяво, я чтобы при поступлении бедной, смеси кар$1дратор приготовлял смесь, имеющую второе зaдaн. ное отнощение воздух - топливо f 1} . При осуществлении известного способа возникают сложности с поддержанием заданного состава смеси. Крайне затруднительно или практичеоки невозмсякно, особенно для двигателей внутреннего сгорания, использовать в качестве системы для приготовления топ тданой смеси карбюратор для точного регулирования соотношения компонентов смеси воздух - топливо и поццержания его на заданном уровне, что объясняется отклонениями рабочих режимов двигателя задержкой в цепи обратной связи от дат«чика выхлопных газов до системы управ ления, изменением условий окружающей среды, например атмосферного давления и температуры, и внешними возмушающи« ми факторами, такими как удары и вибрация, воздействующими на механические компоненты системы управления. По этим причинам система управления соотношени ем компонентов, топливной смеси воздухтопливо должна быть разработана таким образом, чтобы имелась возможность изменять указанное соотношение компонентов топливной смеси в пределах. определенного диапазона и чтобы при этом она не требовала серьезных цоработок как самого двигателя внутреннего сгорания, так и каталитического нейтрализатора для обеспения работы двигателя на различных рабочих режимах. В результате отклонений в регулируе мом составе .смеси происходит изменение активности работы нейтрализатора, а име но увеличение количества вредных компонентов в составе отработавших газов. Цель изобретения снижение колтюст ва вредных компонентов в отработавших газах. Поставленная цель достигается тем, что указанное первое заданное отношение воздух - топливо устанавливают от 14,7:1 до 2О:1, а указанное второе отношение от 10:1 до 14,7:1, Указанное первое заданное отношение воздух - топливо устанавливают от , 14,7:1 цо 18:1, а указанное второе от 11:1 до 14,7:1. Указанное первое отношение воздух топливо составляет величину, примерно на 5% большую, чем стехиометрическое отношение, а указанное второе отношение величину, примерно на 5% меньшую, чем стехиометрическое отношение. На фиг. 1 схематически изображена часть двигателя внутреннего сгорания, на фиг, 2 - график кривых, отображающи ха|эактерные примеры изменения процентного соотношения степени очистки; на фиг. 3 - часть карбюратора, который мшсет входить в систему обеспечения топливной смесью двигателя, показанного на фиг. 1, {йзрез на фиг. 4 - блок-схе ма (предпочтительный вариант построения электрической схемы управления,входяшей частью в систему управления соотношени.ем компонентов топливной смеси); на фиг. 5 график, показывающий пример изменения соотношения компонентов сме- си воздух - топливо, управление которым осу1дествляется по предлагаемому способу; на фиг. 6 - график кривых, отображающий возможное распределение значений соот ношения компонентов горючей смеси воздух .- ТОПЛИВО, приготавливаемой для всех режимов работы двигателя внутреннего сгорания и для двигателя внутреннего сгорания, в котором используется известная система обеспечения тсваливной смесью. Для двигателя 1 вну треннего сгорания предусмотрена система 2 обеспечения топливной смесью,.посредством которой смесь может готовиться либо в карбюраторе, либо впрыскиваться в цилиндры двигателя. Система 2 обеспечения топливной смесью соединена посредством вса- сывающего трубопровода 3 с отдельными цилинйрами двигателя (не показаны) и имеет воздушный канал, снабженный, как обьгчн®, воздухоочистителем 4. Кро ме того, в данном двигателе имеется система выпуска выхлопных газов, содержащая выхлопной патрубок 5, отходящий от выхлопных отверстий в цилиндрах дви. гателя, и выхлопную трубу 6. соединенную с выхлопным патрубком 5. Выхлопная труба 6, в свою очередь, проходит через глушитель или глушители к хвостовой выхлопной трубе, сообщающейся с атмос.ферсй одним своим концом (не показан). Система выпуска выхлопных газов содержит каталитический нейтрализатор 7, который установлен на выхлопной трубе 6, но при необходимости он может быть установлен на том сходящемся участке выхлопного патрубка 5, который , является смежным относительно выхлопной трубы 6. Кроме того, используемый нейтрализатор 7 представляет собой каталитический нейтрализатор тройного действия (бифункциональный), который воздействует на процесс превращения трех различных видов -загрязняющих воздух соединений - углеводородов, моноокиси углерода и окислов азота, содержащихся в вьошопных газах, выпускаемых из цилиндров двигателя. На фиг. 2 показаны примеры изменения процентного отношения превращения углеводородов, моноокиси углерода (СО) и окислов азота (NOy), осуществляемого каталитическим нейтрализатором тройного цействия (бифункциональным нейтрали затором), имеющие место при изменении величины соотношения компонентов сме си воздух - топливо и соответственно воздушного числа воздушно-топливной смеси, подаваемой в двигатель внутрен- .него сгорания. Используемое выражение п роце нтного отношен и я п ре в ра ше н ия означает процентное отнсаиёние весового ко- личества углеводородов, моноокиси углерода или окислов азота, превращенных в безвредные соединения, такие как вода или двуокись углерода, получаемые из углеводородов или моноокиси углерода, посредством каталитического нейтрализатора тройного действия, к весовому количеству каждого из этих загрязняющих воздух соединений, содержащихся в выхлоп ных газах, которые проходят через каталитический нейтрализатор. Воздушн.ое число Я представляет собой отношение величины соотношения компонентов воздух - топливо, содержащихся в действительно приготовленной топливной смеси, к величине соотношения компонентов воздух - топливо стехиометрической смеси, причем данное отношение пропорционально массе воздуха, соцержащегсхгя в фактически приготовленной смеси. Воэдушное число Л 1, когда топливная смесь приготовлена в соответствии со стехиометрическим соотношением. Кривые показывают, что значения проиентньгх. отношений превращения углеводородов или моноокиси углерода достигают двоих наибольших значений, если соотношение компонентов смеси воздух - топливо стремится к значению стехиометрического соотношения, примерно равного 14,7:1, и резко уменьшаются при уменьшении этого соотношения. Эффективность превращения окислов азота также стремится к своему наибольшему значению, когда величина соотношения компонентов воздух - топливо находится вблизи стехирметрической величины и резко уменьшается при увеличении соотношения смеси воздух - топливо выше характерной величины. Следовательно, величина соотношения компонентов топлив ной смеси воздух - топливо, при которой обеспечивается наибольшее значение процентного отношения лреврашения трех различных видов загрязняющих воздух соединений, дхэлжна быть равна приблизительно стехиометрическому соотношению равному 14,7:1. Следовательно, каталитический нейтрализатор работает с максимальной эффективностью по превращению загрязняющих воздух соединений именно тогда, когда соотношение компонентов топливной смеси воздух - топливо, приготавливаемой в системе обеспечения топливной смесью двигателя внутреннего сгорания, устанавливается равным стехиометрическому соотношению. Для обеспечения этого средство поаачи воздуха и/или топлива, входящее в устройство системы обеспечения топливной смесью (фиг. 1), работает по сигналам управления системы управления соотношением компонентов смеси воздух - топливо, которая регулирует величину соотношения компонентов смеси воздух топливо, приготавливаемой в системе обеспечения топливной смесью двигателя внутреннего сгорания для достижения стехиометрического соо гношения компонентов в указанной смеси при различных режимах работы или в течение определенных режимов работы данного двигателя. Система, управления соотношением компонентов топливной смеси содержит датчик 8 выхлопныхгазОв, предусмотренный в системе выпуска выхлопньсх газов и предназначенный для определения концентрации заданного типа химического компонента,- содеркащегося в выхлопных газах, выпускаемых из цилиндров двигателя. Предполагается, что в данном устройстве используется датчик выхлопных газов такого типа, который чувствителен к кислороду, содер(жащемуся в выпускаемых выхлопных газах двигателя внутреннего сгорания. Однако при необходимости датчик 8 выхлопных газов такого типа может быть заменен датчиком выхлопньсх газов другого типа, который реагирует, например, на присутствие в вьсслопных газах углеводородов, моноокиси углерода или окислов азота. Кроме того, датчик 8 выхлопных газов может быть распело- , жен в выпускном патрубке 5, при этом каталитический нейтрализатор 7 установлен на выхлопной трубе б, однако тот же самый датчик может быть установлен в выхлопной трубе 6 выше каталитического нейтрализатора 7. Если каталитический нейтрализатор 7 устанавливается на схо- дяшейся части выхлопного патрубка 5, то в этом, случае предпочитают датчик 8 выхлопных газов устанавливать на специальном участке выхлопного патрубка 5 выше каталитического нейтрализатора 7. Датчик 8 выхлопнБсх газов формирует . аналоговый сигнал Sot близко соответст7Sвуюшнй определенной концентрации кислорода, содержащегося в выхлогшых газах, проходящих через систему выпуска выхлопных газов, и передает этот сигнал в электрическую схему 9 управления, она предназначена для формирования выходного сигнала SQ , который изменяется в соответствии с изменениями входного аналого вого сигнала SQ воздействующего на вход этой схемы. Выходной сигнал SQ воздействует на соответствующее клапанное устройство 10 соленоидного типа, соединенное со средством подачи воздуха и/или средством подачи топлива (не пока заны) системы 2 обеспечения топливной смесью, и управляет скоростью поступления потока воздуха или топлива или скоростями потоков как воздуха, так и топлива, поступающих в систему обеспечения топливной смесью, таким образом, чтЪ при этом обеспечивается регулирование соотнощения компонентов топливной смеси воздух- топливо для достижения стехио- метрического значения указанного соотно щения топливной смеси, приготавливаемой в системе 2 обеспечения топливной смесью В качестве клапанного устройства 10 соленоидного типа может быть использован клапан двухпозиционного типа, который может находиться или полностью открытым или полностью закрытым, или клапан такого типа, который требует непрерывного регулирования при переходе из одного положения в другое .В случае использования клапанного устройства 10 двухпозиционного типа схема 9 управления должна вырабатывать в качестве выходного сигнала S последовательность импульсов, длительность и частота следования когорь с изменяются в соответствии с изменением поступающего аналогового сигнала SQ , воздействующего на вход схемы 9 yпIkвлeния. На фиг. 3 показан вариант выполнения, в котором в качестве системы 2 обеспечения топливной смесью использует ся карбюратор, в котором клапанное устройство 10 соленоидного типа представляет собой двухпозиционное устройство, предназначенное для управления потоком воздуха, впрыскиваемого в топливо в главной системе подачи топливной смеси данного карбюратора. Этот карбюратор содержит подающий трубопровод 11 с трубкой Вентури 12 и дроссельным клапа ном 13, расположенным ниже по направлению движения потока относительно труб ки Вентури 12 и поворачивающемся на S18 штоке 14. Шток дроссельного клапана 14 (не показан) соединен с педалью акселератора транспортного средства посредством соответствующей механической передачи, вследствие чего дроссельный клапан 13 поворачивается посредством штока 14 от своего полностью открытого положения до полностью закрытого положения, проходя положение дросселиро- вания при нажатии и отпускании педали акселератора. Трубопровод 11 подачи топливной смеси соединен одним своим концом с воздущным рожком (не показан), сообщающимся с наружным воздухом посредством фильтра 4 воздуха, а другим концом - с всасывающим Лётруб- ком 3 (фиг. 1), как в обычных транспортных ере дствах. В установленном таким образом трубо-« проводе 11 для подачи топливной смеси имеется поплавковая камера ISgC поплавком 16. Поплавковая камера 15 сообщается с емкостью для хранения топлива посредством топливного насоса (не пока- зан). В указанной емкости постоянно храни Рся жидкое топливо 17, извлекаемое из нее топливным насосом. Главная топливная начинается от поплавковой камеры 15 и включает в себя топлив«ьгй тракт 18, проходящий со дна поплавковой камеры 15 через цозировс чный топливный жиклер 19. Топливный тракт 18 оканчивается цилиндрическим питателем 20 с перфорированной распь - лительной трубкой 21, которая продувается наружным воздухом через выпускное отверстие 22, расположенное на верх- нем конце питателя 2О и открытое в направлении питающего трубопровода 11 вверх относительно трубки Вентури 12. От цилиндрического топливного питателя 20 проходит нагнетательный топливный жиклер 23, который сообщается с трубкой Вентури 12. Во время работы двигателя, когда дроссельный клапан 13 карбюратора занимает полностью открытое положение или находится частично в положении дросселирования, в трубке Вентури 12 устанавливается режим всасывания, вследствие чего жидкое топливо из поплавковой камеры 15 нагнетается в цилиндрический питатель 20 посредством дозировочного топливного жиклера 19 через топливный канал 18. Поступивщее в цилиндрический питатель топливо смешивеется с , нагнетаемым через выпускное отверстие 22 для воздуха, и распыляется в виде эмульсии. Получен-ная таким образом эмульсия в цилиндрическом питателе 2О впрыскивается через нагнетательный топливный жиклер 23 в поток воздуха, протекающий по трубке Вентури 12, и образуется смесь воздуха и топлива, которая через дросселирующий клапан 13 и с всасывающий патрубок 3 (фиг. 1) впрыскивается в каждый отдельный цилиндр .двигателя (не показаны). В обычном карбюраторе, в котором не предусмотрена система управления соотношением компонентов топливной смеси описанного типа, соотнощение компонентов смеси воздух - топливо определяется скоростями потока воздуха, протекающего через трубку Вентури 12 и выпускное отверстие 22 для воздуха, и потока топлива, протекающего через дозировочный топливный жиклер 19. Согласно предлагаемому способу в системе обеспечения топливной смесью предусмотрена система управления соотно шением компонентов топливной смеси, в главный контур подачи топливной смеси включен воздушный канал 24, которьй одним своим концом сообщается с дилиндрическим питателем 2О, а другим концом с дополнительным выпускным отверстием 25 для воздуха, сообщающимся с питающим трубопроводом 11 Bbmie трубки Вентури 12 по направлению движения потока. Двухпозиционное клапанное устройство 10 соленоидного типа установлено для управления потоком воздуха, протекающе- го через воздушный канал 24, и включает в себя обмотку 26 соленоида, электрически соединенную с выходным зажимом электрической схемы 9 управления, и ферромагнитный сердечник 27, когорый ймеетвозможность перемещаться в налра&лении оси вперед и назад, перекрывая воздушный канал 24 по мере запитывания обмотки 26. Сердечник 27 соленоида смещен, посредствомпружины28с предварительным натягом в положение, при котором в результате действия пружины 26 с предварительным натягом перекрывается воздушный канал 24 к сообщение между цилиндрическим питателем 2О и наружным воздухом, поступающим по воздушному каналу 24, в результате чего топливог, поступающее в цилиндрический питатель 2Oj смешивается с воздухом, нагнетаемым только через главное отверстие 22 для нагнетания- воздуха. При запитьшании обмотки 26 соленоида сердечник 27 соленоида выходит из положения, в котором он перекрывает воэ- душньй канал 24, преодолевая усилие пружины 28 с предварительным натягом. вследствие чего нарухсный воздух получает доступ в цилинар1гаеский питатель 20 через воздушный канал 24. В результате в питающем смесью трубопроводе 11 образуется обедненная смесь воздух - топливо в то время, когда катушка 26 соленоида запитана, по сравнению со смесью, приготавливаемой в то время, когда катушка 26 соленоида обесточена. Предполагается, что катушка соленоида 26 запитывается импульсами выходного сигнала S , поступающего с выхода электрической схемы 9 управления, вследствие чего соотношение компонентов смеси воздух .- топливо, приготавливаемой в питающем трубопроводе 11, может изменяться с изменением частоты, с которой приводится в действие двухпозиционное клапанное устройство Ю соленоидного типа, открывающее доступ воздуха по каналу 24, а также с изменением длительности интервала времени, в тече- ние которого указанное клапанное устройство находится в этом положении. Следовательно, если схема управления разработана соответствующим образом, то величина соотношения компонентов смеси воздух - топливо, приготавливаемой в питающем трубопроводе 11, будет регулироваться для достижения стехиометри- ческого значения посредством импульсов Sp. поступающих из указанной схемы 9 управления, Схема 9 управления (фиг. 4) содержит сравнивающее устройство 29, комбинированный пропорциональный усилитель и интегратор ЗО, генератор 31 пилообP треугольных импульсов и модул ятор 32 ширины импульсов. Первый вход сравнивающего устройства 29 соединен с выходным зажимом датчика 8 выхлопных газов, а второй его вход соеди- ® таким образом, что на него постоян ° воздействует опорный сигнал Sp. Беличшш опорного сигнала Sp соответствует концентрации кислорода, содеркащегося в выхлопных газах при сх игании смеси воздух - топливо, компоненты которой находятся в стехиометрическом соотношении. Сравнивающее устройство 29 производит сравнение выходного сигнала SQC сигналом 5рИ формирует на своем выходе двоичный выходной сигнал 5 , который соответствует логическому О, если напряжение сигнала 5 g больше по значению величины опорного сигнала S (если соотношение компонентов воздух топливо в смеси, подаваемой в цилиндры двигателя, больше стехиометрического значения), и который соответствует логической 1, если первое напряжение меньше последнего (если подаваемая в цилиндры топливная смесь является обедненной по сравнению со стехиометричео кой топливной смесьго). Двоичный сигнал 5-i вырабатываемый сравнивающим устройством 29, передается в комбинированную схему пропорцио- нального усилителя и интегратора 30, которая вырабатывает линейно возрастаю щий сигнал 52 причем данный сигнал возрастает илл -убьшает в зависимости от соответствующего логического значения входного сигнала , которое может иметь значения О или 1. С другой стороны, генератор 31 пилообразных или треугольных импульсов предназначен для генерирования последовательности пилообразных или треугольных импульсов БЗ с равной длительностью импульсов и постоянной частотой. Плавный сигнал 52 снимаемый с выхода комбинированной схемы пропорционального усилителя и ин тегратора ЗО, и последовательность пилр образных или треугольных импульсов 5з поступающая с выхода генератора 31 пульсов, передается в схему модулятора 32 длительности импульсов. Модулятор 32 длительности импульсов в действительности представляет собой сравнивающее устройство и вследств1 е этого производит сравнение плавного сиг нала 5 2 с пилообразными или треугольными импульсами БЗ в результате чего образуе1Х2я последовательность прямоуголь ных импульсвв с положительной длитель- ностью, если значение сигнала В больще величины пилообразных или треугольных имп -льсов S о. Формируемая таким образом последовательность прямоугольных импульсов посредством модулятора 32 длительности импульсов обеспечивает вьш1еупомянутый сигнал 5с . который поступает из схемы 9 управления к клапанному устройству 10 с соленоидным приводом, в результате чего клапарное устрой ство 10 открывается или закрывается на некоторый интервал времени, задаваемый импульсами . Sj; . Если в данном случае осуществляет- ся точное управление потоком воздуха, проходящего через воздушный канал 24, посредством импульсов .5 j. , воздействую щих на клапанное устройство 10, то соотношение компонентов топливной смеси 9 3112 возцуз - топливо, приготавливаемой в питающем топливопроводе, должно точно поддерживаться на стехиометрическом уровне равном 14,7:1 с теоретической точки зрения. Однако практически не представляется возможным осуществить точное поддержание заданной величины соотношения компонентов смеси воздух топливо, приготавливаемой в системе обеспечения топливной смесью, что обуславливается отклонениями рабочих и окружаюших условий во время работы двига теля. Эксперименты показывают, что на осуществление очистки выхлопных газов, производимой посредством каталитического конвертера тройного действия, не ог- ражается в значительной степени тот факт, если величина соотношения компонентов топливной смеси воздух - топливо, подаваемой в дилиндры двигатейя, откло няется от стехиометрического соотноше НИН в пределах заданного диапазона при условии, что величина соотношения возДУХ - топливо регулируется для достижения характерной заданной величины. В соответствии с этим и согласно изобретению предлагается .управление величиной соотношения компонентов тоП ливной смеси воздух топливо, приготав- ливаемой в системе -обеспечения топливной смесью двигателя внутреннего сгорания, осуществлять таким образом, чтобы величина соотношения компонентов воздух - топливо постоянно регулировалась для достижения стехиометрического значения в заданном диапазоне, ограниченном пределами значений 10:1 и 20:1, если в системе выпуска выхлопных газов предусмотрен каталитический конвертер тройного действия. При увеличении со отношения компонентов смеси воздух топливо выше предела 2О:1 смесь, пода,ваемая в цилиндры двигателя, становится настолько обедненной, что ее невозможно сжигать в устойчивом режиме даже в том случае, если данная смесь поджигается посредством запальной свечи. Если же наоборот величина соотношения компонен- IOB смеси воздух - топливо, поступающей В цилиндры двигателя, меньше значения нижнего предела 10:1, то смесь становится настолько богатой, что ее трудно поджечь в цилиндрах двигателя. В любом случае нормальная работа двигателя нарушается, если величина соотношения компонентов смеси воздух - топливо, подаваемой в его цилиндры, выходит за указанные пределы. На фиг. 5 приведен график, на котором указан характернШ циапаэон значений соотношения компонентов смеси воздух - топливо. Если в качестве системы обеспечения топливной смесью используется карбюратор (фиг. 3), то в этом случае диапазон допустимых значений соотношения компонентов смеси воздух - топливо должен быть сужен и ограничен значениями о,т 11:1 до 18:1, что требуется для обеспечения устойчивой работы двигателя. Это особенное эффективно в том случае, когда клапанное устрсйствор входящее в состав устройства регулирования величины соотношения компонентов топливной Ьмеси, п|эедсгавляет собой двухпозиционное устройство. В этом случае клапанное устройство должно работать таким образо чтобы величина соотношения компонентов топливной смеси воздух - топливо находилась в пределах диапазона между значениями 14,7:1 и 18:1, когда клапанное устройство, открыто, ив пределах диапазона между значениями 11:1 и 14,7:1, когда клападное устройство закрьгго. - ;Если требуется осуществлять более строгое управление величиной соотношения компонентов топливной с,меси, то допустимый диапазон значений этого соотне шения может бы гь еще больше сужен и ограничен нижним и верхним пределами, значения которых соответственно на 5% больше или меньше стехиомётрического соотношения. На фиг. 6 показано, статистическое распределение величины соогно шения компонентов воздух - топливо, которое имеет место во всех режимах ра- ёоты двигателя внутреннего сгорания при использовании системы управления величиной соотношения компонентов тойливной смеси согласно предлагаемому способу (кривая о« ) и при использовании известной системь обеспечения топливной смесью (кривая Ъ). Как следует из сравнения кривых « и b соотношение компонентов воздух - топливо, управление которым осушествляет ся согласно предлагаемому способу, имеет удовлетворительное вероятное распределение и находится в очень узком диапа зоне, ограниченном значениями 14:1 и 15,5:1, при этом данное соотношение имеет характер нормального распределения увеличиваясь вблизи величины стехиомётрического соотношения,равного отношению 14,7:1, в то время как соотношение компонентов воздух - топливо, которое обеспечивав Tcia известной системой обес- 9 3114 печения топливной смесью, имеет разброс в широком диапазоне, при этом данное распределение не является коническим и имеет два пиковых значения по обеим сторонам от значения стехиомётрическо- го соотношения. Это означает, что величина соотношения компонентов смеси воздух - топливо, управление которой осуществляется в соответствии с изобре- тейием, поддерживается в значительно более узком диапазоне по-сравнению с величинами указанного соотношения, получаемыми для двигателя внутреннего сгорания, в котором используется известная система обеспечения топливной смесью. Несмотря на то, что система управления соотношением компонентов топливной смеси, воплощающая изобретение, описана для случая установки ее для двигателя внутреннего сгорания, для которого предусмотрен каталитический нейтрализатор тройного действия (бифункциональ ный), разработанная в соответствии с изобретением 5истема может быть использована в сочетании с каталитическим нейтрализатором любого другого типа при, условии, что система управления соотношением компонентов топливной смеси. устроена таким образом, чтобы обеспечивать регулирование величины соотношения компонентов указанной смеси до достижения лаперед заданного значения, при котором нейтрализатор развивает свою мак- симшьную эффективность по превращению соединений, причем данное соотношение может изменяться и отличаться от заданного значения в пределах заданного диапазона. Форм у л а изобретения 1. Способ регулирования состава горючей смеси, подаваемой в карбюраторный двигатель внутреннего сгорания, со- держащий систему подачи топлива с Kapvбюратором и двухпозииионным электромагнитным клапаном в воздушном канале, ведущем через распылитель к жиклеру, откуда топливо из поплавковой камеры поступает в смесительную камеру карбюратора систему выпуска с бифункциональным нейтрализатором, осуществляющим восстановительные реакции при поддержании отнощения воздух - топливо в горю-, чей смеси на уровне стехиомётрического, равного 14,7:1, заключающийся в том, что крнТролируют отношение воздух - топливо в горючей смеси, приготавливаемой карбюратором, по кониенграцки заданных химических веществ в отработавших газах перед нейтрализатором формируют базовый сигнал, пропорциональный выявленному отношению воздух - топливо, сравнивают базовый сигнал с постоянным опорным сигналом, пропорциональным сгехиометрическому отношению для выдачи управляющего сигнала, способного уменьшить различие сигналов, подают управляющий сигнал к двухпозиционному клапану так, чтобы при поступлении в двигатель богатой смеси карбюратор приготовлял смесь, имеющую первое заданное отнощёние воздух - топливо, и чтобы при поступлении бедной смеси карбюратор приготовлял смесь, имеющую второе заданное отнощёние воздух - топливо, отличающийся тем, что, с целью снижения количества вредных компонентов в отработавших газах, указанное первое заданное отношение воздух - топливо устанавливают от 14,7:1 до 20:1, а указанное второе отношение - от 1О:1 до 14,7:1.

2,Способ по п. 1, отличающий с я тем, что указанное первое заданное отношение воздух - топливо устанавливают от 14,7:1 до 18:1, а указанное второе - от 11:1 до. 14,7:1.

3.Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что указанное первое отношение воздух - топливо составляет величину, примерно на 5% большую, чем стехиометрическое отношение, а указанное второе отношение - величину, примерно на 5% меньшую, чем стехиометрическое

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США, № 3874171, кл, 60-276, опублик. 01.04.75.

WOr

80

I 60

I

ffO

I

fn «o 20

V c

0

Jf - воздушное число

CoorrtHotueHue monjfiiSo-Sosdi/x 25

fV- 15 1

Фиг.2

20 18 i9 IS

23-ff

2710

rr

i/лЗ

Sr

Нагрузка на двигатель

/«/

бедная богатая Фиг. 5

25

20

I If

§ I

I 10

Ч

r

0.

I I

m

Id

«CJ

Л ббз&ушное число

1fy:1

Соотношение Вошду)(-топл1л$о 1ft,7:1iSi1

16:1 Фа9.9

SU 993 831 A3

Авторы

Хидехиро Минами

Даты

1983-01-30Публикация

1976-04-08Подача