Устройство для регулирования двигателя внутреннего сгорания

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВШТ РЕННЕГО СГОРАНИЯ ПО авт.св. 866253, отличающееся тем, что, с целью повышения топливной экономичности двигателя на режимах частичных .нагрузок и холостого хода при различной частоте вращения коленчатого вала путем уменьшения наполнения цилин гцюв воздухом , пневморедуктор следящего действия подключен к всасывакидему трубопроводу после воздушной заслонки. (Л

С0О8 СОВЕТСКИХ

«И

РЕСЙУБЛИН 3(Я) Г 02 В 77 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 866253 (2l) .3387874/25-06 (22) 15.0l ° 82 ,(46) 30.05.83. Вюл. Р 20 (72) A.Ê. Гаврилов и В.В. Максимов (7l) Сибирский ордена Трудового Крас. ного Знамени автомобильно-дорожный институт им. В.В.. Куйбышева ,(53) 621.43-5(088.8): (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 866253, кл. Г 02 В 77/00, 1980.,SU„„, А (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ по авт.cs. 9 866253, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения топливной экономичности двигателя на режимах частичных нагрузок и холостого хода при различной частоте вращения коленчатого вала путем уменьшения наполнения цилиндров воэдухом, пневморедуктор следящего действия подключен к всасывающему трубопроводу после воздушной заслонки.

1920595

1

Изобретение относится к автоматическому регулированию двигателей внутреннего сгорания (ДВС).

По основному авт. св. Р 866253 известно устройство для регулирования двигателя внутреннего сгорания, содержащее воздушную заслонку, распо ложенную BO всасывающем трубопроводе, и соединенную с исполнительным механизмом, топливный насос высокого давления с органом дозирования топливоподачи, связанный с регулято-. ром, снабженным рычагом управления, и пневморегулятор следящего действия, связанный с органом дозирования топливоподачи и исполнительным меха-. низмом 1).

Однако данное устройство не,обеспечивает оптимального дросселирова-: ния воздуха на различных частотах вращения коленчатого вала двигателя.

Цель изобретения — повышение топливной экономичности двигателя на режимах частичных нагрузок и холос-; того хода при различной частоте вра- щения коленчатого вала путем уменьшения наполнения цилиндров воздухом.

Укаэанная цель достигается тем, что в устройстве для регулирования

ДВС пневморедуктор следящего действия подключен к всасывающему трубопроводу после воздушной заслонки.

На Фиг. 1 приведена общая схема предлагаемого устро ства; на фиг.2схема пневмоцилиндра привода воздушной заслонки; на фиг. 3 — схема всасывающего трубопровода с воздуш.ной заслонкой; на Фиг. 4 — схема пневморедуктора следящего действия1 на Фиг, 5 - зависимости часового рас хода топлива 6 от величины дроссет лирования; на фиг. 6 — зависимость удельного, расхода топлива двигате1 ля с е от нагрузки при различном дросселировании воздуха на впуске дН ,. и постоянной температуре окружающего воздуха Т „, на фиг. 7 — сравни- тельная нагрузочная характеристика

g<=f(Nz) дизеля нри дросселировании (пунктйр) и беэ дросселирования (сплошная линия), температуре охлаждающей жидкости Т> и температуре окружающего воздуха T „ ); на фиг.8 зависимость часового расхода топлива 4 и коэффициента избытка soapyxa o(. при оптимальном дросселировании т (пунктир) и без такого (сплошная линия) от частоты вращения холостого хода и<» на фиг. 9 — зависимость общего уровня звукового давления (. и выброса сажи С с отработавшими газами дизеля от частоты вращения вала и двигателя с дросселированием и без ,.дросселирования.

Устройство содержит всасывающий трубопровод 1 (фиг. 1), в котором расположена воздушная заслонка .2, соединенная через ось 3 и рычаг 4 .с пневмоцилиндром 5. Воздушная полость нневмоцилиндра 5 при помощи трубки 6 соединена с полостью A (фиг. 4) пнев моредуктора 7 следящего действия (Фиг. 1). Трубкой 8 пневморедуктор

5 7 связан с источником сжатого воздуха. Полость В (фиг. 4) пневморедуктора 7 (фиг. 1) подключена к полости всасывающего трубопровода l при помощи трубки 9. Тягой 10 пневморедук30 тор 7 связан с органом дозирования насоса 11 высокого давления.

Пневмоцилиндр 5 (фиг. 1) включает в себя корпус 12 (фиг. 2), снабженный отверстиями для подвода возду 5 ха и крепления его на двигателе. В корпус ввинчен стакан 13, внутри которого установлены поршень 14 со штоком 15 и возвратной пружиной 16. Поршень 14 по внутренней поверхности

"такана 13 уплотнен манжетой 17 °

Воздушная заслонка 2 (фиг. 3) закреплена на оси 3 двумя винтами. Ось

3 закреплена во всасывающем трубопроводе 1 при помощи втулки 18 и контргайки 19.На свободном конце оси 3 воз

25 душной заслонки закреплен неподвижно рычаг 4, который сочленен со штоком

15 (фиг. 2) пневмоцияиндра 5(фиг.l).

Пневморедуктор 7 следящего действия состоит иэ малого 20 (фиг. 4)

30 и большого 21 кОрпусов, в которых смонтированы детали и узлы. Шток 22 установлен во втулке 23 штока, ввинченной в корпус 20 и уплотненной кольцом 24. Кольцо 25 установлено

35 для уплотнения штока 22. Наружный конец штока 22 через тягу 10(фиг.l) соединен с одним иэ концов рейки топливного насоса ll высокого давления или с рычагом управления ре40-гулятором топливного насоса. Второй конец штока.22 (фиг. 4) снабжен буртиком для фиксации пружины 26 диафрагмы. Втулка штока 22 со стороны защитного чехла 27 выполнена с бурти- ф5 ком для ограничения хода штока 22.

Седло 28 диафрагмы со стороны полости 8 также снабжено буртиком для фиксации пружины 26 диафрагмы. На седле

28 диаграммы, которое выполнено с отверстием, сообщающим полости A и В, ус тановлена неподвижно диафрагма 29, которая закреплена между корпусом 20 и

21 и уплотнена вставкой 30. Корпусы

20 и 21 соединены между собой болтами 31 с гайками 32. Седло 28 диафрагмы уплотнено кольцом 33 по корпусу 21. На оси 34 смонтированы впускной 35 и выпускной 36 клапаны. Впускной клапан 35 находится в закрытом со стоянии под действием пружины 37. бО Седло 38 закреплено между корпусом

21 и крышкой 39 подвода воздуха, ко" торая поджата болтами 40. Штуцер 41 предназначен для трубки, сообщающей полость В пневморедуктора с атмосфе.б5 рой. Штуцер 42 выполнен для подвода .

1020595 сжатого воздуха. Штуцер 43 через соединительную трубку 6 (фиг. 1) связан с воздушной полостью пневмоцилиндра 5.

Устройство работает следующим образом.

При работе двигателя. на холостом ходу. воздушная заслонка 2 (фиг. 3), связанная со штоком 15 (фиг. 2) пневмоцилиндра 5 (фиг. 1), находится в полноСтью прикрытом положении под воз действием возвратной пружины 16 (Фиг. 2)..- Тяга 10 (фиг. 1), связанная с рейкой топливного. насоса 11 или с рычагом управления регулятором, имеющая воэможность некоторого сво.бодного хода, выбирает его при работе на холостом ходу и при набросе на двигатель(и соответственном перемещении рейки или рычага управления регулятором в сторону увеличения по- . дачи топлива) перемещает шток 22 (фиг. 4) пневморедуктора 7 (Фиг. 1), вызывая прогиб пружины 26 диафрагмы.

3а счет упругой силы пружины диафрагма 29 с седлом 28 сдвигаются вправо.

Выпускной клапан 36 закрыт, преодолевая усилие пружины -37, открывается

- впускной клапан 35 и сжатый воздух через трубку 8 (Фиг. 1), крышку 39 подвода воздуха (фиг. 4), полость A и трубку 6 (фиг. L) подается s воздушную полость пневмоцилиндра 5.

Сила давления воздуха на диафрагму

29 {фиг. 4) со.стороны полости А, сила упругости пружины 26 диафрагмы, сила упругости пружины 37 и дав. ление в полости В (давление по полости В определяет разрежение во впускном трубопроводе, передаваемое по трубке 9) определяют давление редуцируемого воздуха, поступающего в полость пневмоцилиндра 5(фиг.l). .Положение штока 22 определяет силу упругости пружины 26 диафрагмы. УВеличение силы упругости-пружины 26:. диафрагмы, -вызванное увеличением подачи топлива, вызывает увеличение давления воздуха, поступающего в воздушную полость.пневмоцилиндра 5 (Фиг. 1), поршень 14 (Фиг. 2) перемещается, возвратная пружина 16 (Фиг. 2) сжимается и через шток 15 и рычаг 4 (фиг. 3) заслонка иереставляется в более открытое положе-. ние. Возрастание частоты вращения коленчатого вала дизеля при посто-янном положении органа дозирования топливного насоса ll вызывает умень шение давления в полости В пневморедуктора (Фиг. 4), что в свою очередь, приводит к увеличению давления воздуха в полости А и заслонка переставлявтся в более закрытое

:положение. Зазор в сопряжении тяга

10 (фиг. 1) — рейка или рычаг управления регулятором топливного насоса

11 — шток 22 (Фиг. 4) пневморедуктора 7 (фиг. 1} определяет начало

5 работы последнего. Подбор жесткости пружин 26 и 37 (фиг..4), диафрагмы

29, пневморедуктора 7 (Фиг. 1), пружины 16.(фиг. 2) .пневмоцилиндра 5 (Фиг. 1) определяет закон перемеще-39 ния воздушной заслонки 2. Положение рейки топливного насоса 11 начиная с 45-55% загрузки дизеля, определяет давление воздуха, при котором поршнем 14 (фиг. 2) пневмоцилиндра 5

)5 (Фиг. 1) сжата полностью возвратная пружина 16 (фиг. 2) и заслонка 2 (фиг. 3) переведена в полностью открытое положение.

При сбросе нагрузки орган дозирования топливного насоса 11 (фиг. 1) перемещается в сторону уменьшения по. дачи топлива, уменьшается сила упругости пружины 26 (фиг. 4) диафрагмы, равновесие сил давления на

> диафрагму 29 нарушается, под действием давления воздуха со стороны полости A седло 28 диафрагмы открывается от клапана 36 и часть воздуха иэ полости A и полости пневмоцилиндра 5 (фиг. 1) сбрасывается че- О реэ полость В, штуцер 41 и трубку 9 (фиг. 1) в атмосферу. Силы, действу.: ющие на-диафрагму, уравновешиваются, но уже при меньшем давлении воэду» ха, поршень 14 (Фиг. 2) со штоком 15

35 пневмоцилиндра 5 (фиг, 1) перемещаются под действием возвратной пружины 16 (фиг. 2) и воздушная заслонка переставляется в другое менее открытое положение. При уменьшении

4О частоты вращения коленчатого вала давление в полости В пневморедуктора (Фиг. 4) возрастает, давление воз. духа в полости A (при неизменном положении органа дозирования топлив45 ного насоса 11 пневморедуктора) падает, так как часть воздуха сбрасывается во всасывающий трубопровод через трубку 9 {Фиг. 1) и заслонка под действием возвратной пружины 16 (Фиг. 2) переставляется в другое более открытое положение.

Использование предлагаемого устройства в двигателях внутреннего сгорания позволяет получить зконо-мию топлива на режимах холостого хода и малых нагрузок при использовании дросселирования воздуха на впуске, уменьшение выброса сажи в отработавших газах и снижение общего уровня звукового давления, излучаемо

4О го дизелем, о чем свидетельствуют . граФики, приведенные на Фиг. 5-9.

1020595

12, ЮЯ

i þ.

l020595

46 Ф У 46

Фий. 7

1020595 т

МР!ф

Дд

У5

fran лххФ/„

1020595 мфр

Составытель В. Ищенко

Редактор Н. Ковалева Техред Т.Фанта Корректор С. Шекмар

° М

Заказ 3868/30 . Тираж 550 Подписное

BHHHGH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауыская наб., д. 4/5

Ф \ИВ

Филиал ППП. Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4