Устройство для ограничения наполнения двигателя внутреннего сгорания

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК,S1> а Е 02 D 9 08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ л ri

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3508428/25-06 (22) 03. 11.82 (46) 07.09.86. Бюл. № 33 (72) Э. Г. Да н че н ко (53) 621.43-441.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 958677, кл. F 02 D9/02,,1981. (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОГРАНИЧЕ НИЯ НАПОЛ НЕ НИ Я ДВИ ГА ТЕЛ Я

ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержагцее дроссельную заслонку, размещенную во впускном тракте и снабженную приводом от датчика частоты вращения через корректор с кулачком, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности, оно снабжено дополнительным приводом дроссельнои заслснки, соединенным с последней через пружину, а корректор выполнен в виде упорного механизма, жестко соединенного с дроссельной заслонкой и сопряженного с кулачком, связанным с датчиком частоты вращения.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит электромагнитный механизм, выполненный в виде

ÄÄSUÄÄ 1255728 А1 блока управления с первым и вторым входами и электромагнитного привода дроссельной заслонки, причем выход датчика частоты вращения связан с первым входом блока управления, а выход электромагнитного привода связан с кулачком.

3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что, с целью учета октанового числа топлива, оно дополнительно содержит регулятор передаточного числа, подсоединенный к выходу датчика частоты вращения.

4. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит датчик положения электромагнитного привода дроссельной заслонки, соединенный выходом с вто рым входом блока управления электромагнитного механизма.

5. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно дополнительно содержит датчики условий работы двигателя, а электромагнитный механизм снабжен сумматором, входы которого соединены с датчиками условий работы двигателя. г,у

1255728

1О

25

40

Изобретение относится к машиностроению, в частности двигателестроению, а именно к устройствам для ограничения наполнения двигателя внутренного сгорания, преимущественно в системах впрыска топлива автомобильных двигателей, работающих в значительном диапазоне нагрузок и скоростей при больших разброса х октанового числа применяемого топлива.

Цель изобретения — повышение эффективности устройства путем повышения точности ограничения наполнения в области возможной детонации топливной смеси во всем диапазоне частоты вращения коленчатого вала и обеспечения регулирования ограничения непосредственно в динамике работы двигателя, а также учет октанового числа топлива и расширение функциональных воз мож ностей.

1-1а фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2 — устройство с дополнительными элементами; на фиг. 3 — устройство на электронных и электромагнитных элементах; на фиг. 4 -- сумматор.

Устройство (фиг, 1) содержит дроссельпую заслонку 1, размещенную во впускном тракте, корректор 2 с кулачком 3, дополнительный привод 4, соединенный с дроссельной заслонкой 1 через пружину 5, упорный механизм 6, жестко соединенный с дроссельной заслонкой 1 и сопряженный с кулачком

3, связанный через привод с датчиком 7 частоты вращения.

У TpoHcTBo (фиг. 2) содержит электромагнитный механизм 8, выполненный в виде блока 9 управления и электромагнитного привода 10 кулачка 3 корректора 2, регулятор 11 передаточного числа, подсоединенный к выходу датчика 7 частоты вращения, датчик 12 положения электромагнитного привода 10, датчики 13 условий работы двигателя и сумматор 14, связывающий датчики 13 с блоком 9 управления. Последний имее два входа: к первому подключен сумматор 14, и к второму датчик 12 положения электромагнитного привода 10. Если устройство работает только от датчика 7 частоты вращения, а датчики 13 отсутствуют, то регулятор 11 передаточного числа подключен непосредственно к первому входу блока 9 управления. В этом случае сумматор 14 исключается.

В варианте устройства на электронных и электромагнитных элементах (фиг. 3) датчик 7 частоты вращения выполнен в виде интегрирующей RS-цепи на резисторе 15 и конденсаторе 16, подключенных к прерывателю 17, соединенному с катушкой 18 зажигания и конденсатором 19. Блок 9 управления выполнен в виде дифференциального усилите ля на транзисторах 20 и 21 и резисторах

22 и 23, а электромагнитный привод 10 выполнен на электродвигателе, с осью которого сопряжены кулачок 3 корректора 2 и дат чик 12 (потенциометр) положения электромагнитного привода 10. Электродвигатель электромагнитного привода 10 подключен между коллекторами транзисторов блока 9 управления, датчик 12 положения электромагнитного привода 10 подключен к базе транзистора 20 -- второму входу блока 9 управления, а датчик 7 частоты вращения через потенциометр-регулятор 11 передаточного числа к базе транзистора 21 — первому входу блока управления 9. Если устройство содержит несколько датчиков 1,3 условий работы двигателя, например, температуры, давления и т. д.. то выходы дат:иков 13 и выход датчика 7 частоты вращения подключены к блоку 9 управления через сумматор 14.

Устройство для ограничения наполнения двигателя внутреннего сгорания работает следующим образом.

При отсутствии перегрузки двигателя поверхности кулачка 3 и упорного механизма 6 разъединены. Положение дроссельной заслонки 1 определено дополнительным приводом 4. Причина такого состояния в том, что наполнение двигателя зависит от частоты вращения и положения дроссельной заслонки 1 и датчик 7 частоты вращения устанавливает кулачок 3 в строго соответствующее частоте вращения положение. Это положение определяет степень возможности открытия дроссельной заслонки 1. Если по каким-либо причинам возникает необходимость резкого увеличения мощности двигателя посредством увеличения его наполнения, что достигается перемещением (открытием) дроссельной заслонки 1, то упорный механизм 6 касается поверхности кулачка

3, перемещение дополнительного привода 4 приводит к сжатию пружины 5, а дроссельная заслонка 1 открыта ровно на столько, на сколько допускается наполнение двигателя на данной частоте вращения. Если мощность двигателя достаточна для увеличения частоты вращения, последняя увеличина и, соответственно, через датчик 7 частоты вращения кулачок 3 освобождает пространство для перемещения упорного механизма 6 и связанной с ним дроссельной заслонки 1. Тем самым наполнение двигателя удержано на максимально допустимом уровне. Если нагрузка на двигатель слишком велика, и частота вращения падает, кулачок 3 поворачивают от датчика 7 так, что упорный механизм 6 сжимает пружину 5, прикрыв соответственно дроссельную заслонку и опять удерживая наполнение двигателя на максимально допустимом уровне. Соответствие между максимально допустимым наполнением двигателя и частотой вращения определено профилем кулачка 3 корректора 2. Повышение эффективности достигается за счет двойного управления одной дроссельной заслонкой.

Устройство на электронных и электромагнитных элементах работает следующим образом.

1255728

Площадь импульсов на прерывателе 17 системы зажигания двигателя пропорциональна частоте вращения. Поэтому на выходе интегрирующей RC-цепи (резистор 15, конденсатор 16) напряжение также пропорционально частоте вращения. Потенциометр-регулятор 11 передаточного числа изменяет соотношение между напряжением, поступающим на первый вход блока 9 управления (базу транзистора 21), и частотой вращения. Электродвигатель электромагнитного привода 10 поворачвает сопряженные с ним кулачок 3 и потенциометр-датчик 12 положения электромагнитного привода 10 так, что напряжение на первом и втором входах блока 9 управления одинаково. Приэтом условии электродвигатель обеспечивается и не вращает кулачок 3.

Определенному напряжению на базе транзистора 21 (первом входе блока 9 управления) соответствует определенное положение кулачка 3 корректора 2, сопряженного с осью электродвигателя. Таким образом, кулачок 3 всегда отслеживает по положению среднее напряжение на первом входе блока 9 управления, которое пропорционально частоте вращения. Коэффициент пропорциональности (передаточное число) определен потенциометром-регулятором 11 передаточного числа, так как напряжение на его выходе прямо пропорционально сопротивлению между движком и выводом, соединенным с корпусом, и напряжению на его входе. Поэтому перемещая движок можно плавно регулировать передаточное число, тем самым меняя угол поворота кулачка 3 при одной и той же частоте вращения, т.е. меняя максимально допустимое наполнение двигателя.

Система частота вращения — угол поворота кулачка 3 линейна, а профиль кулачка 3 линеаризует зависимость поворота дроссельной заслонки 1 от степени наполнения двигателя на соответствующих частотах вращения. Тем самым достигается согласование характеристик и возможность плавной регулировки ограничения наполнения двигателя на грани возникновения детонации топлива при любых частотах вращения. Это дает возможность эксплуатировать двигатель на топливе с любым октановым числом при любых нагрузках. Потенциометр15 регулятор 11 передаточного числа может быть размещен в любом месте, что обеспечивает дистанционную регулировку непосредственно в динамике работы двигателя.

Работа датчиков 13 условий работы двигателя с суматором 14 сводится к тому, что

20 эти датчики выдают сигналы аналогично датчику 7 частоты вра щения. Сум матор

14 суммирует эти сигналы и направляет на первый вход блока 9 управления. Тем самым кулачок 3 повернут на утол, пропорциональный сумме сигналов датчиков 13. Датчик 7 частоты вращения с регулятором 11 передаточного числа в этом случае подключен к одному из входов сумматора 14 и участвует в работе аналогично одному из датчиков 13. Соотношение сопротивлений резисторов сумматора 14 определяет весовые коэффициенты при передаче сигналов датчиков 13 и 7.

Редактор М. Бобкова

Заказ 4794/33

Составнтел В. Славников

Техред И. Верес Корректор М. Демчик

Тираж 523 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитега СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4