Устройство для регулирования состава горючей смеси, подаваемой карбюратором - RU189396U1
Код документа: RU189396U1
Чертежи
Описание
Данная полезная модель относится к машиностроению, а именно к регулировочным устройствам рабочих процессов двигателей внутреннего сгорания с искровым зажиганием.
Среди различных типов карбюраторов довольно редко встречаются конструкции, в которых существует возможность изменять состав горючей смеси (коэффициент избытка воздуха) на режимах, отличных от холостого хода. Так, например, в конструкции отечественного карбюратора К-22П (http://www.redmotor.ru/karburator/34.html), выбранного в качестве прототипа, предусмотрено устройство для регулирования состава горючей смеси, подаваемой карбюратором. Главный топливный жиклер имеет регулировочную иглу. В боковой стенке блока жиклеров, выше калиброванного сечения главного жиклера, имеется дополнительное калиброванное отверстие диаметром 1,1 мм, соединенное каналом непосредственно с поплавковой камерой карбюратора. Регулирование состава смеси в таком карбюраторе осуществляется изменением положения регулировочной иглы, которая в свою очередь увеличивает или уменьшает проходное сечение канала главного топливного жиклера для, соответственно, увеличения или уменьшения количества топлива, подаваемого из поплавковой камеры карбюратора в двигатель внутреннего сгорания. Однако такое устройство не позволяет точно отрегулировать состав смеси, так как это в большей степени зависит от навыков человека, которому необходимо провести такую процедуру, а в некоторых случаях, например, при проведении стендовых испытаний, этот процесс является очень трудоемким, вследствие необходимости изменения качества смеси на различных испытательных режимах.
Известно устройство для регулирования состава горючей смеси, подаваемой карбюратором (патент РФ №156883, опубл. 23.11.2015), выбранное в качестве прототипа. Устройство состоит из электронного блока управления, связанного с источником давления и разрежения, с датчиком давления, установленным в ресивере, и с блоком заслонок, вход которых соединен с источником давления и разрежения, а выход соединен с ресивером, выход которого с помощью трубопровода подключен к поплавковой камере карбюратора. При этом, при поступлении в ресивер сжатого и нагретого при сжатии воздуха, его температура выше, чем температура воздуха, находящегося в ресивере. В результате теплообмена поступающего воздуха с находящимся в ресивере воздухом, а также с самим ресивером, давление в ресивере может меняться, что усложняет процесс регулирования. Кроме того, изменение давления и температуры, вызванные указанными выше теплообменными процессами, а также неравномерность заполнения ресивера и воздушного объема поплавковой камеры также снижает точность регулирования состава топливо-воздушной смеси.
Задачей полезной модели является устранение снижения точности регулирования состава топливо-воздушной смеси.
Технический результат заключается в повышении точности регулирования состава смеси, а также возможности регулирования состава во время работы двигателя в любом диапазоне изменения нагрузки двигателя.
Технический результат достигается благодаря тому, что устройство для регулирования состава горючей смеси состоит из электронного блока управления, связанного с источником давления и разрежения, с датчиком давления, установленным в ресивере, и с блоком заслонок, вход которых соединен с источником давления и разрежения, а выход соединен с ресивером, выход которого с помощью трубопровода подключен к поплавковой камере карбюратора, при этом на ресивере установлен теплообменник, выполненный с возможностью получения тепла от источника тепла, которым, в частности, может являться охлаждающая жидкость двигателя внутреннего сгорания, а в поплавковой камере установлен датчик температуры, соединенный с электронным блоком управления.
На представленной фигуре изображена схема управления составом горючей смеси, на которой: 1 - двигатель внутреннего сгорания с искровым зажиганием (ДсИЗ), имеющий поплавковую камеру карбюратора 2, связанную трубопроводом 3 с ресивером 4. Давление (разрежение) в ресивере 4 контролируется с помощью датчика давления 5, соединенного с электронным блоком управления 8 (ЭБУ). Источник давления (разрежения) 7 связан с ресивером через блок заслонок бис ЭБУ для управления величиной давления (разрежения). Положение заслонок управляется ЭБУ 8. В первом положении воздух забирается источником давления (разрежения) 7 из окружающего пространства и после сжатия поступает в ресивер 4. Во втором положении воздух забирается из ресивера 4, создавая в нем разрежение, и после воздуходувки выбрасывается в атмосферу. На ресивере 4 установлен теплообменник (не показан), через который циркулирует охлаждающая жидкость двигателя, а в поплавковой камере 2 установлен дополнительный датчик давления (на чертеже не показан), который соединен с ЭБУ 8.
Устройство для регулирования состава горючей смеси работает следующим образом.
Перед подключением устройства балансировочный канал карбюратора разобщается с приемным патрубком (на чертеже не показаны). Трубопроводом 3 соединяется ресивер 4 с поплавковой камерой 2 карбюратора. Перед запуском двигателя внутреннего сгорания 1 ЭБУ 8 считывает показания датчика давления 5 для определения атмосферного давления ратм.
Каждая заслонка блока заслонок 6 выполнена с возможностью вращения на угол от 0 до 90° с шагом в 1° благодаря шаговым электродвигателям, что позволяет осуществлять более точную подачу давления (разрежения) в ресивер 4. При этом заслонки выполняют две основные функции, которые регулируются ЭБУ 8. Первая функция соответствует забору воздуха источником давления (разрежения) 7 из окружающего пространства и после сжатия воздух поступает в ресивер 4 (рупр>ратм). Вторая функция позволяет забирать воздух из ресивера 4, создавая в нем разрежение (рупр>ратм), и после источника давления (разрежения) 7 выбрасывается в атмосферу. Для изменения величины управляющего давления (разрежения) в ресивере 4 источник давления (разрежения) 7 подключен к ЭБУ 8, позволяющему дистанционно управлять составом горючей смеси в зависимости от программы, которая запущена на ЭБУ 8, или от требования оператора. Наличие дополнительного датчика давления позволяет определить давление непосредственно в поплавковой камере 2, что позволяет повысить точность регулирования состава горючей смеси, а при нагреве ресивера 4 за счет получения тепла от источника тепла (например, при получении тепла от охлаждающей жидкости двигателя) также нагревается находящийся внутри воздух. При этом, уменьшение разницы температур между поступающим сжатым воздухом и находящимся в ресивере 4 воздухом снижает колебание температуры и давления в ресивере 4, что также позволяет увеличить точность регулирования.
Также, например, для изменения величины управляющего давления (разрежения) в ресивере 4 может быть применена воздуходувка с приводом от электродвигателя, который питается через регулятор напряжения, управляемый электронным блоком управления 8, позволяющим менять обороты рабочего колеса воздуходувки. Также возможен вариант, при котором источником давления (разрежения) 7 являются два устройства, управляемые ЭБУ 8.
Данное устройство может применяться на двигателях в составе транспортного средства, либо при стендовых испытаниях, когда двигатель установлен на стенд.
ЭБУ 8 может управлять качеством смеси в зависимости от выбранной программы, либо в ручном режиме в зависимости от выбора оператора.
Таким образом, устройство обеспечивает высокую точность регулирования состава смеси за счет использования микроконтроллерного управления (ЭБУ 8), а также возможность регулирования состава смеси во время работы двигателя в любом диапазоне изменения нагрузки двигателя.
Реферат
Данная полезная модель относится к машиностроению, а именно к регулировочным устройствам рабочих процессов двигателей внутреннего сгорания с искровым зажиганием. Устройство для регулирования состава горючей смеси состоит из электронного блока управления, связанного с источником давления и разрежения. Датчик давления установлен в ресивере. Устройство также содержит блок заслонок, вход которых соединен с источником давления и разрежения, а выход соединен с ресивером. Выход ресивера с помощью трубопровода подключен к поплавковой камере карбюратора. На ресивере установлен теплообменник, выполненный с возможностью получения тепла от источника тепла (например - охлаждающая жидкость двигателя внутреннего сгорания). В поплавковой камере установлен датчик температуры, соединенный с электронным блоком управления. Полезная модель повышает точность корректирования состава смеси во всем диапазоне изменения нагрузки двигателя.
