Конструкция системы впуска, способы увеличения подачи воздуха

refix=»og: http://ogp.me/ns# article: http://ogp.me/ns/article# profile: http://ogp.me/ns/profile# fb: http://ogp.me/ns/fb#»>

Содержание

• 1 Конструкция впускной системы двигателя
• 2 Обзор элементов системы впуска двигателя
  • 2.1 Резонатор
  • 2.2 Корпус воздушного фильтра
  • 2.3 Дроссельный патрубок
  • 2.4 ДМРВ
  • 2.5 Дроссельная заслонка
  • 2.6 Впускной коллектор
• 3 Доступные методы увеличения подачи воздуха
  • 3.1 Установка воздушного фильтра нулевого сопротивления
  • 3.2 Холодный впуск
  • 3.3 Установка впускного коллектора с иной геометрией
• 4 Резюме

Воздух – крайне необходимый элемент для образования рабочей смеси. Многое зависит от атмосферного давления, количества воздуха, его чистоты. Немаловажна и геометрия движения впускного воздуха, от чего зависит стабильность работы двигателя, а также его КПД.

Конструкция впускной системы двигателя

Простейшая система впуска инжекторного двигателя состоит из следующих деталей:

• резонатор (воздухозаборник),
• корпус воздушного фильтра с фильтром,
• резиновая гофра от корпуса фильтра до дроссельной заслонки,
• ДМРВ или датчик абсолютного давления и датчик температуры воздуха,
• дроссельная заслонка с регулятором холостого хода (РХХ) и датчик положения дроссельной заслонки (ДПДЗ),
• впускной коллектор (ресивер).

Обзор элементов системы впуска двигателя

Резонатор

Представляет собой пластиковый воздухозаборник, который, как правило, установлен под фарами возле радиаторов. Патрубок устанавливается по ходу движения автомобиля, чтобы захватывался поток воздуха.

Конструкция воздухозаборника осуществлена таким образом, чтобы избежать попадания воды в цилиндры.

Корпус воздушного фильтра

Пластиковый короб, в котором устанавливается фильтр. Корпус максимально герметичен, обычно имеет отстойник для мусора.

Фильтр расположен во всей площади корпуса, в составе которого целлюлозная бумага с прорезиненными краями. Рассчитан фильтр таким образом, чтобы обеспечить необходимое сопротивление.

Дроссельный патрубок

Обычно представляет собой гофрированный патрубок. В гофре имеется отдельный патрубок, через который во впускной коллектор попадают картерные газы. К патрубку присоединяется ДМРВ, крепится хомутами с двух сторон во избежание подсоса неучтенного воздуха.

ДМРВ

Датчик имеет в своей основе платиновую проволоку и никелевую сетку в качестве чувствительного элемента. Работа датчика заключается в подсчете впускаемого воздуха, а полученная информация уже передается на электронный блок управления.

Получив данные от датчика массового расхода воздуха, блок управления уже знает, в каком количестве подать топливо.

Дроссельная заслонка

Дроссельная заслонка нужна для дозирования впускаемого воздуха, непосредственно влияющее на количество впрыскиваемого топлива.

За положением открытия заслонки отвечает электронный потенциометр ДПДЗ (датчик положения дроссельной заслонки). В зависимости от открытия заслонки корректируется количество подачи топлива.

Устанавливаемый либо на дросселе, либо на коллекторе, регулятор холостого хода (РХХ), отвечает за поток воздуха в обход закрытого дросселя в режиме холостого хода.

Впускной коллектор

Впускной коллектор равномерно распределяет воздух по цилиндрам, создавая необходимую геометрию потока, а также играет роль в смесеобразовании.

Может быть пластиковым или железным. У современных двигателей ресивер с изменяемой геометрией потока воздуха, а за геометрию отвечают двигающиеся шторки.

Доступные методы увеличения подачи воздуха

От количества попадающего воздуха зависит мощность двигателя. Установка турбины – метод радикальный, однако существуют более простые и дешевые способы:

Установка воздушного фильтра нулевого сопротивления

К данному способу относятся скептически, но эффективность ФНС доказана. Оправдана установка подобного фильтра только в случае комплексного тюнинга, но и без того прибавляет скромных 1-3% мощности за счет снижения сопротивления, а значит, увеличения объема воздуха в камере сгорания.

Холодный впуск

Существуют готовые комплекты холодного впуска. Не на всех автомобилях воздухозаборник способен забирать холодный воздух, температура подкапотного пространства не позволяет.

Конструкция холодного впуска дает возможность попадать в коллектор холодному воздуху, а значит в цилиндры попадает больше воздуха – горение смеси будет более эффективно.

Установка впускного коллектора с иной геометрией

Для автомобилей ВАЗ предусмотрены коллектора под разные потребности: с короткими каналами — мотор будет «верховым», с длинными каналами обеспечить достаточный крутящий момент с холостых до средних оборотов.

Резюме

Вышеуказанные операции по изменению количества впускаемого в систему воздуха, а также геометрии его движения, приводят к незначительному увеличению мощности. Для обеспечения стабильной работы впускной системы требуется ежегодная промывка дросселя и датчиков, а также сокращенный срок замены воздушного фильтра.

Adblock
detector

Система подачи воздуха в двигатель внутреннего сгорания

Полезная модель относится к области двигателей внутреннего сгорания, применяемых в качестве силовых приводов, в частности, транспортных средств и передвижных компрессорных станций. Система содержит размещенные в подкапотном пространстве всасывающий воздушный фильтр, воздухозаборник с жалюзийными решетками, гибкие воздуховоды, которые разъемно соединены с ниппелями на воздухозаборнике. Воздухозаборник расположен на боковой стенке капота. Закрепленный в подкапотном пространстве фиксатор обеспечивает возможность фиксации на нем входных отверстий воздуховодов. При использовании системы достигается надежный запуск и работа двигателей в любых сезонных и климатических условиях. 1 нз.п. и 4 з.п., 2 илл.

Предлагаемая система подачи воздуха в двигатель внутреннего сгорания относится к области таких двигателей, применяемых в качестве силовых приводов, в частности, транспортных средств и передвижных компрессорных станций.

Уровень техники.

Известно транспортное средство (Заявка на изобретение РФ 94007735, «Транспортное средство» B60K 13/02, 1996 [3]), в котором имеется воздухозаборник, состоящий из короткой трубы с колпаком и сеткой. При этом ось трубы воздухозаборника расположена по существу симметрично относительно правого и левого лонжеронов рамы, иными словами она по существу расположена в вертикальной плоскости, в которой расположена продольная ось транспортного средства. Недостатком предлагаемого устройства, является избыточное количество элементов воздухозаборника, усложняющее систему питания двигателя и не решающее задачу надежной работы двигателя в различных климатических условиях.

Известна конструкция воздухозаборника, который выполнен в виде воздуховода с одной стороны сообщающегося с воздушным фильтром, а с другой снабжен входным окном, выведенным в зону забора воздуха (Полезная модель РФ 78734 «Воздухозаборник для двигателя грузового автомобиля» B60K 13/02, 2008 [2]). Недостатком данной полезной модели является то, что устройство не обеспечивает оптимального места забора воздуха относительно окружающего пространства и требует дополнительного технического обслуживания пылесборного бункера.

Известно устройство двигателя внутреннего сгорания транспортного средства (патент на изобретение РФ 2044915 F02M 31/00, 1995 [1]), содержащее систему впуска с воздухоочистителем, подключенным к полости воздухоочистителя приемным патрубком, подсоединенным посредством гибкого патрубка к воздухозаборнику. При этом входной срез воздухозаборника размещен в пространстве моторного отсека, ограниченном радиатором охлаждения и решеткой радиатора, а устройство, исключающее попадание во входной срез воздухозаборника посторонних предметов, выполнено в виде участка воздухопровода, входное окно которого сообщено с забортным пространством. Недостатком данного устройства, которое выбрано в качестве наиболее близкого аналога, является невозможность наладки системы впуска двигателя на различные климатические условия эксплуатации.

Раскрытие полезной модели.

Известно, что работа двигателей внутреннего сгорания в значительной степени зависит от соблюдения определенного диапазона температуры воздуха, подающегося в систему питания двигателя.

Техническая задача полезной модели заключается в организации подачи воздуха к всасывающему фильтру двигателя внутреннего сгорания в зависимости от температурных условий окружающей среды и от времени года, то есть возможность настройки системы на зимний и летний периоды.

Техническим результатом полезной модели является обеспечение надежной, бесперебойной работы двигателя внутреннего сгорания в любых сезонных и климатических условиях.

Сущность полезной модели состоит в том, что система подачи воздуха в двигатель внутреннего сгорания содержит воздухозаборник, размещенный в стенке капота двигателя, по крайней мере один воздуховод и всасывающий воздушный фильтр, размещенные в подкапотном пространстве. При этом выходные отверстия воздуховодов соединены с воздушным фильтром. При этом воздухозаборник в подкапотном пространстве имеет по крайней мере один ниппель, к которому разъемно присоединен входным отверстием один из воздуховодов.

Система предпочтительно содержит фиксатор, закрепленный в подкапотном пространстве двигателя так, чтобы обеспечить возможность фиксации на нем входных отверстий воздуховодов.

Воздуховод предпочтительно выполнен в виде гофрированного гибкого шланга.

Воздуховод может быть выполнен условным диаметром 150 миллиметров.

Воздухозаборник предпочтительно имеет жалюзийные решетки.

Краткое описание чертежей.

На фигуре 1 показана система подачи воздуха в двигатель внутреннего сгорания при ее использовании в летний период.

На фигуре 2 показана система подачи воздуха в двигатель внутреннего сгорания при ее использовании в зимний период.

Осуществление полезной модели.

Действие системы подачи воздуха в двигатель внутреннего сгорания обеспечивается совокупностью нижеперечисленных элементов и узлов, расположенных в подкапотном пространстве двигателя.

Всасывающий воздушный фильтр 1 (фиг. 1) обеспечивает подачу потока воздуха в систему питания двигателя. Воздушный фильтр 1 соединен с выходными отверстиями воздуховодов 2 (отверстия не показаны). Воздуховоды 2 выполнены из гибкого гофрированного шланга условным диаметром, предпочтительно, 150 миллиметров. Входные отверстия воздуховодов 2 разъемно соединены с ниппелями 4. Ниппели 4 закреплены на воздухозаборнике 3. Воздухозаборник 3 установлен в стенке капота 5 двигателя в непосредственном контакте с окружающим атмосферным воздухом. Воздухозаборник 3 имеет снаружи жалюзийные решетки (не показаны) для защиты системы подачи воздуха в двигатель внутреннего сгорания от грязи, пыли, снега, дождя и воды. Воздухозаборник 3 предпочтительно выполнен из стального уголка 25×25 мм и имеет размеры предпочтительно 600×600 мм. Назначение воздухозаборника 3 заключается в обеспечении подачи воздуха в заявляемую систему из атмосферы (из закапотного пространства).

В подкапотном пространстве 6 двигателя закреплен фиксатор 7, к которому имеется возможность присоединения входных отверстий воздуховодов 2.

Порядок использования системы подачи воздуха в двигатель внутреннего сгорания.

Известно, что при отрицательных температурах пуск двигателя вызывает затруднения, которые резко увеличиваются с понижением температуры окружающего воздуха. В результате воздействия отрицательных температур ухудшается состав и качество топливовоздушной смеси.

С понижением температуры резко увеличивается величина необходимых минимальных пусковых оборотов двигателя. Именно в связи с этим, системы пуска многих дизельных двигателей тракторов до настоящего времени оснащаются специальными пусковыми бензиновыми двигателями, от которых раскручиваются коленчатые валы дизелей до нужной пусковой частоты вращения.

С целью снижения минимальных пусковых оборотов коленчатого вала и для достижения более быстрого прогрева двигателя используются устройства, которые обеспечивают разогрев воздуха во впускном воздуховоде перед его поступлением в цилиндры двигателя. Это позволяет значительно уменьшить общее время подготовки двигателя к принятию нагрузки.

С другой стороны, сильный нагрев может вызвать нарушения нормальных рабочих зазоров и, как следствие, усиленный износ, заклинивание и поломку деталей, а также снижение мощности двигателя, за счет ухудшения наполнения цилиндров горючей смесью, самовоспламенения и детонации.

Перед использованием заявленной системы входные отверстия воздуховодов 2 в зависимости от условий окружающей среды подсоединяют:

— к ниппелям 4 для забора воздуха из закапотного пространства;

— или к фиксаторам 7 для забора воздуха из подкапотного пространства.

Для предотвращения перегрева двигателя, например, когда температура окружающего воздуха более 20°C, входные отверстия воздуховодов 2 соединяют с ниппелями 4.

Для предотвращения переохлаждения двигателя, например, когда температура окружающего воздуха ниже -10°C (как правило, в зимний период), то есть гораздо ниже оптимальной температуры работы двигателя внутреннего сгорания, входные отверстия воздуховодов 2 закрепляют на фиксаторах 7.

При работе двигателя внутреннего сгорания воздух в его систему питания подается:

— либо из закапотного пространства через воздухозаборник 3, ниппели 4, воздуховоды 2 и всасывающий воздушный фильтр 1;

— либо из подкапотного пространства через воздуховоды 2 и всасывающий воздушный фильтр 1.

Таким образом, учитывая вышесказанное, технический результат полезной модели, заключающийся в «обеспечении надежной работы дизельного привода в любых сезонных и климатических условиях», достигается тем, что система подачи воздуха в двигатель внутреннего сгорания содержит воздухозаборник, размещенный в стенке капота двигателя, по крайней мере один воздуховод и всасывающий воздушный фильтр, размещенные в подкапотном пространстве. Выходные отверстия воздуховодов соединены с воздушным фильтром. Воздухозаборник в подкапотном пространстве имеет по крайней мере один ниппель, к которому разъемно присоединен входным отверстием один из воздуховодов.

В летнее время забор воздуха обеспечивается воздухозаборником из атмосферы снаружи капота двигателя внутреннего сгорания. В зимний период забор воздуха обеспечивается из подкапотного пространства. Этим достигается более быстрый пусковой прогрев двигателя и его надежная бесперебойная работа в процессе эксплуатации.

На предприятии-заявителе был изготовлен опытный образец системы подачи воздуха в двигатель внутреннего сгорания, испытания которого подтвердили достижение заявленного технического результата.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ.

1. 2044915 Описание изобретения к патенту «Двигатель внутреннего сгорания транспортного средства» F02M 31/00, 1995;

2. 78734 Полезная модель «Воздухозаборник для двигателя грузового автомобиля» B60K 13/02, 2008;

3. 94007735 Заявка на изобретение «Транспортное средство» B60K 13/02, 1996;

4. Соединение ниппельное безфланцевое воздуховодов круглых http://www.pvkspb.m/vozdkruglye/vozdkrconnect.html.

1. Система подачи воздуха в двигатель внутреннего сгорания, содержащая воздухозаборник, размещенный в стенке капота двигателя, по крайней мере один воздуховод и всасывающий воздушный фильтр, размещенные в подкапотном пространстве, при этом выходные отверстия воздуховодов соединены с воздушным фильтром, отличающаяся тем, что воздухозаборник в подкапотном пространстве имеет по крайней мере один ниппель, к которому разъемно присоединен входным отверстием один из воздуховодов.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что содержит фиксатор, закрепленный в подкапотном пространстве двигателя с обеспечением возможности фиксации на нем входных отверстий воздуховодов.

3. Система по п.1, отличающаяся тем, что воздуховод выполнен в виде гофрированного гибкого шланга.

4. Система по п.1, отличающаяся тем, что воздуховод выполнен условным диаметром 150 мм.

5. Система по п.1, отличающаяся тем, что воздухозаборник имеет жалюзийные решетки.

Продукты, относящиеся к двигателю · Motorservice

Навигация

Настройки

Продукты, относящиеся к двигателю

Для повышения эффективности и большего удовольствия от вождения

Дроссельные заслонки, впускные коллекторы и приводные модули для управления оптимальным количеством воздуха – благодаря своему утонченному качеству эти продукты гарантируют оптимальную производительность, комфорт вождения и правильный крутящий момент при минимально возможном расходе топлива потребление.

Использование файлов cookie и защита данных

Motorservice Group использует файлы cookie, сохраненные на вашем устройстве, для оптимизации и постоянного улучшения своих веб-сайтов, а также для статистических целей.
Дополнительную информацию об использовании нами файлов cookie можно найти здесь, а также информацию о нашей публикации и уведомление о защите данных.

Нажав «ОК», вы подтверждаете, что приняли к сведению информацию о файлах cookie, заявлении о защите данных и деталях публикации. Вы также можете в любое время изменить настройки файлов cookie для этого веб-сайта.

Настройки конфиденциальности

Мы придаем большое значение прозрачной информации, касающейся всех аспектов защиты данных. Наш веб-сайт содержит подробную информацию о настройках, которые вы можете выбрать, и о том, какое влияние оказывают эти настройки. Вы можете изменить выбранные настройки в любое время. Независимо от того, какой выбор вы выберете, мы не будем делать никаких выводов о вас как о личности (за исключением случаев, когда вы явно указали свои данные). Для получения информации об удалении файлов cookie обратитесь к функции справки в вашем браузере. Вы можете узнать больше в заявлении о защите данных.

Измените настройки конфиденциальности, нажав на соответствующие кнопки

• Необходимо

• Удобство

• Статистика

Необходимо

Файлы cookie, необходимые для системы, обеспечивают правильную работу веб-сайта. Без этих файлов cookie могут возникнуть сбои или сообщения об ошибках.

Этот веб-сайт будет:

• Хранить файлы cookie, необходимые системе
• Сохранить настройки, сделанные вами на этом веб-сайте

Этот сайт никогда не будет делать следующее без вашего согласия:

• Сохраните ваши настройки, такие как выбор языка или баннер cookie, чтобы вам не пришлось повторять их в будущем.
• Анонимно оценивайте посещения и делайте выводы, которые помогут нам оптимизировать наш веб-сайт.
• Сделать выводы о вас как о личности (за исключением случаев, когда вы явно указали свои данные, например, в контактных формах)

Удобство

Эти файлы cookie упрощают использование веб-сайта и сохраняют настройки, например, чтобы вам не приходилось повторять их каждый раз, когда вы посещаете сайт.

Этот веб-сайт будет:

• Хранить файлы cookie, необходимые системе
• Сохраните ваши настройки, такие как выбор языка или баннер cookie, чтобы вам не пришлось повторять их в будущем.

Этот сайт никогда не будет делать следующее без вашего согласия:

• Оценивайте посещения анонимно и делайте выводы, которые помогут нам оптимизировать наш веб-сайт.
• Сделать выводы о вас как о личности (за исключением случаев, когда вы явно указали свои данные, например, в контактных формах)

Конечно, мы всегда будем соблюдать настройку «не отслеживать» (DNT) в вашем браузере. В этом случае файлы cookie для отслеживания не устанавливаются и функции отслеживания не загружаются.

Система подачи воздуха для системы впрыска топлива

Изобретение относится к системе подачи воздуха для совмещения с двигателем внутреннего сгорания, имеющим систему впрыска топлива, в которой потребляется сжатый воздух.

Известны системы впрыска топлива, в которых для дозирования и/или впрыска топлива требуется сжатый воздух, поэтому необходимо предусмотреть воздушную систему, которая обеспечит достаточную подачу воздуха для работы системы подачи топлива при все время. Хотя в качестве средства подачи сжатого воздуха удобно использовать компрессор, приводимый в движение двигателем, этот источник воздуха создает некоторые проблемы.

Во-первых, следует понимать, что без обеспечения какой-либо формы аккумулированной подачи воздуха при запуске двигателя не может быть немедленно доступной подачи воздуха под давлением, и поэтому двигатель должен запускаться стартером. в течение периода, прежде чем компрессор подаст достаточное давление воздуха для запуска двигателя.

Хотя задержка доведения воздушной системы до надлежащего рабочего давления незначительна, производители автомобилей предъявляют к этому вопросу строгие требования.

В случае наличия аккумулированной подачи воздуха остается возможность утечки воздуха в периоды неиспользования, и эта вероятность увеличивается, если резервуар постоянно сообщается с полным воздушным контуром инжекторной системы.

Время, необходимое для доведения подачи воздуха до рабочего давления, может быть сокращено за счет минимального объема воздушного пространства в трубопроводах и оборудовании, между компрессором и инжектором. Однако, хотя это выгодно для обеспечения быстрого пуска, это вредно для уменьшения амплитуды пульсаций в подаче воздуха. Наиболее экономичной конструкцией компрессора является возвратно-поступательный поршневой тип, и желательно, чтобы размер компрессора был небольшим, чтобы снизить потребление энергии и производственные затраты. Это приводит к ограниченному избытку воздуха в системе и вместе с минимальным объемом в системе приводит к значительным пульсациям давления в воздушной системе, что не способствует стабильной работе инжекторной системы.

Таким образом, целью настоящего изобретения является создание системы подачи воздуха для систем впрыска топлива, работающих на сжатом воздухе, которая преодолевает или уменьшает описанные выше эксплуатационные проблемы.

С учетом вышеуказанной цели в соответствии с настоящим изобретением предлагается система подачи воздуха для системы впрыска топлива двигателя внутреннего сгорания, содержащая компрессор, приспособленный для приведения в действие двигателем и для подачи воздуха в систему впрыска топлива. система воздухопроводом, воздушным резервуаром, клапаном резервуара, приводимым в действие для выборочного соединения резервуара для воздуха с воздухопроводом, и средством управления, приводимым в действие, когда давление воздуха в трубопроводе ниже заданного значения, для закрытия клапана резервуара для изоляции резервуара. из воздуховода.

Средство управления предназначено для изоляции воздушного канала от резервуара до тех пор, пока давление в воздушном канале не достигнет уровня, достаточного для работы системы топливной форсунки в условиях запуска. Такая компоновка позволяет давлению в воздушном канале повышаться быстрее, чем если бы резервуар постоянно сообщался с воздушным каналом, из-за меньшего объема, который требуется накачать до давления компрессором. После запуска двигателя производительности компрессора достаточно, чтобы быстро довести весь воздушный контур, включая ресивер, до полного рабочего давления.

Удобная конструкция клапана резервуара такова, что он остается закрытым до тех пор, пока давление в воздухопроводе не поднимется до заданного значения, которое может быть ниже нормального рабочего давления в воздушном контуре системы топливной форсунки, но достаточного для эффективной работы впрыска системы во время запуска двигателя. Когда давление в воздушном канале достигает заданного значения, клапан резервуара начинает открываться, позволяя воздуху течь в резервуар. Однако, поскольку давление в воздушном канале все еще ниже нормального рабочего давления, ресиверный клапан не будет открываться полностью и предпочтительно устроен так, чтобы постепенно увеличивать степень его открытия по мере того, как давление в воздушном канале поднимается выше заданного давления, чтобы быть полностью открытым только при достижении нормального рабочего давления.

Резервуар также увеличивает пропускную способность воздушной системы между компрессором и блоком топливных форсунок и тем самым обеспечивает демпфирование импульсов давления от компрессора, так что давление остается практически стабильным или, по крайней мере, величина импульсов значительно снижается , на блоке топливных форсунок.

Резервуар удобно использовать для обеспечения аккумулированной подачи воздуха в дополнение к работе в качестве аккумулятора для гашения пульсаций давления воздуха, подаваемого компрессором. В этой конструкции средства управления клапаном ресивера будут приспособлены для изоляции ресивера от системы подачи воздуха, когда двигатель не работает, и тем самым снижает риск потери давления воздуха из-за утечки в течение относительно длительных периодов времени, когда двигатель не работает. не работает. Однако при запуске процедуры запуска двигателя, например, при подаче питания на цепь зажигания двигателя, если давление в ресивере на заданную величину выше, чем в остальной части системы подачи воздуха, клапан ресивера откроется. обеспечить подачу воздуха в систему из резервуара и тем самым поднять давление в воздушной системе.

Также следует понимать, что при прекращении зажигания двигателя произойдет несколько дополнительных оборотов двигателя, прежде чем он окончательно остановится. Эти дополнительные обороты можно использовать для обеспечения дополнительной подачи сжатого воздуха в ресивер, во-первых, обеспечив, чтобы клапан ресивера был открыт в течение периода после выключения зажигания двигателя, и, во-вторых, увеличив рабочее давление воздуха. системы подачи и, следовательно, повысить давление воздуха в резервуаре.

Средство управления предпочтительно устроено так, что клапан резервуара остается открытым, и применяется повышение рабочего давления предохранительного клапана в течение заданного периода времени после прекращения подачи энергии в систему зажигания двигателя. По истечении этого периода клапан резервуара закроется и изолирует резервуар от остальной части системы подачи воздуха, после чего предохранительный клапан вернется к своему нормальному рабочему давлению.

Естественно, если давление в системе подачи воздуха, включая ресивер, падает ниже заданного значения, например, из-за утечки в системе, весь выход воздуха из компрессора направляется в систему впрыска топлива, а воздух не отводится в резервуар для создания в нем давления. Это состояние будет существовать только в течение очень короткого периода времени во время и после запуска двигателя, после чего ресивер будет подключен к контуру, чтобы в нем мог быть создан запас воздуха и пульсации давления в системе подачи воздуха. уменьшенный.

Изобретение будет легче понять из следующего описания со ссылкой на прилагаемые чертежи различных практических устройств системы подачи воздуха, включающей изобретение.

На чертежах

РИС. 1 представляет собой схематическое изображение одного варианта осуществления контура подачи воздуха с резервуаром и регулирующим клапаном, подробно показанным в разрезе.

РИС. 2 представляет собой схематическое изображение второго варианта осуществления контура подачи воздуха.

РИС. 3 представляет собой вид в разрезе регулируемого регулятора давления воздуха.

РИС. 4 представляет собой вид в перспективе в разрезе части альтернативной конструкции воздушной камеры и регулирующего клапана.

Обратимся теперь к фиг. 1, двигатель 70 представляет собой обычный поршневой двигатель внутреннего сгорания, однако настоящее изобретение может быть применено к другим формам двигателей внутреннего сгорания и к топливным системам, работающим на бензине, спирте или дизельном топливе.

Поршневой компрессор 71 соединен ременной передачей с коленчатым валом двигателя 70, так что компрессор будет работать всякий раз, когда коленчатый вал вращается. Блок впрыска топлива 78 расходует и впрыскивает топливо в соответствующие камеры сгорания двигателя и получает сжатый воздух от компрессора 71 по трубопроводу 72, а топливо из топливного бака 74 через насос 73.

Камера 50 сформирован как единое целое с узлом мембранного клапана 51, имеющим впускные и выпускные отверстия 52 и 53, соединенные с трубопроводом 72.

Мембранный клапан 51 включает камеру 58, постоянно сообщающуюся с портами 52 и 53 и имеющую одну стенку, образованную диафрагмой 59. Клапанный элемент 60 прикреплен к диафрагме 59 и взаимодействует с портом камеры 61. для обеспечения избирательного сообщения между камерой 58 и камерой 50. Пружина 62 удерживается в сжатом состоянии между диафрагмой 59 и кольцевым буртиком 63 на корпусе 64, который вентилируется в атмосферу.

Клапанный элемент 60, таким образом, под действием пружины 62 и атмосферного давления поджимается в направлении герметизации отверстия камеры 61, в то время как давление воздуха в камере 58 действует на диафрагму 59толкает клапанный элемент в противоположном направлении, чтобы открыть порт 61 камеры. Сила, прилагаемая к диафрагме пружиной 62, выбирается таким образом, чтобы она позволяла клапанному элементу 60 начать открытие, когда давление в камере 58 находится на выбранном уровне. значение ниже нормального рабочего давления системы подачи воздуха. Это позволит ограничить поток воздуха в резервуар 50 без серьезного истощения подачи воздуха к узлу 78 топливной форсунки. В системе с рабочим давлением 550 кПа клапан может начать открываться примерно при 200 кПа.

По мере того, как давление в камере 58 продолжает расти, клапанный элемент постепенно перемещается дальше от отверстия 61 и тем самым увеличивает поток воздуха в камеру 50 до тех пор, пока за короткий период давление в камере и резервуаре не сравняется с давлением порт 61 полностью открыт.

Камера 50 будет доведена до рабочего давления системы примерно через 2-2,5 секунды после запуска двигателя. Даже в этом случае остальная часть системы доводится до рабочего давления значительно быстрее, чем это было бы достигнуто, если бы камера находилась в неконтролируемом постоянном сообщении с подачей воздуха с момента начала процедуры запуска двигателя.

Еще одно преимущество наличия камеры 50 заключается в том, что она увеличивает объемную производительность воздушной системы между компрессором и узлом топливной форсунки. Эта повышенная производительность обеспечивает способность поглощать импульсы давления, возникающие из-за циклического характера работы поршневого компрессора 71, так что импульсы давления в узле 78 впрыска топлива существенно уменьшаются.

В системе подачи воздуха с объемной емкостью 200 мл, включая камеру 50 на 100 мл, импульсы давления в блоке топливной форсунки уменьшаются примерно на 50%, когда резервуар сообщается с остальной частью системы. В этой конструкции при номинальном давлении в системе 550 кПа величина импульсов давления без подсоединенной камеры 50 составляет примерно 13 кПа, а с подсоединенной камерой импульсы уменьшаются примерно до 6 кПа.

Система подачи воздуха включает регулятор 65 давления для поддержания рабочего давления на необходимом уровне, и этот регулятор может иметь обычную конструкцию. В качестве альтернативы регулятор может быть в целом таким, как показано на фиг. 3, но без возможности изменения регулируемого давления. Далее эта конструкция будет описана более подробно.

Обратимся теперь к фиг. 2, который иллюстрирует альтернативную подачу воздуха. В этой системе многие элементы системы такие же, как показано на фиг. 1 и имеют те же ссылочные позиции. Система, показанная на фиг. 2 особенно подходит для автоматических транспортных средств, где необходимо короткое время запуска и желательно иметь резервный запас воздуха.

На фиг. 2 воздушный резервуар 77 сообщается с трубопроводом 72 через электромагнитный клапан 87 и дозатор 78, а регулятор давления 83 также сообщается с трубопроводом 72.

В регулятор 83 встроен регулятор давления 84. который также может управляться соленоидом, при этом давление, при котором работает регулятор, может варьироваться между двумя заданными настройками. Нижнее давление двух настроек является нормальным рабочим давлением системы подачи воздуха.

Фактическое давление в трубопроводе 72 измеряется датчиком давления 85, который подключен к электронному контроллеру 86, а также к электромагнитному клапану 87 и регулятору давления 84.

При стабильных условиях работы компрессор 71 будет подавать воздух непосредственно к блоку 78 топливной форсунки, а регулятор 83 будет поддерживать постоянное давление в трубопроводе 72, причем это давление возникает из-за более низкой настройки регулятора 83, что является рабочим давлением воздушной системы.

Когда давление в трубопроводе 72 достигает нормального рабочего давления, датчик 85 подает сигнал процессору 86 на открытие электромагнитного клапана 87, чтобы резервуар 77 находился в постоянном сообщении с трубопроводом 72. Таким образом, резервуар 77 будет действовать как демпфер импульсов давления, создаваемых поршневым компрессором 71, чтобы обеспечить постоянное давление в блоке 78 топливной форсунки. Вышеописанное состояние возникает, когда система подачи воздуха работает в нормальных условиях.

Контроллер 86 ​​также подключен к системе зажигания 79 двигателя и устроен таким образом, что при выключении системы зажигания на регулятор 84 давления регулятора подается напряжение и увеличивается давление сброса регулятора 83. Как объяснялось ранее, двигатель продолжать вращаться в течение нескольких оборотов после выключения зажигания из-за инерции вращающихся компонентов двигателя. Таким образом, хоть зажигание и выключено, компрессор будет продолжать работать еще несколько тактов. В то время как на регулятор 84 давления регулятора подается питание для увеличения давления в трубопроводе 72, электромагнитный клапан 87, сообщающий резервуар 77 с трубопроводом 72, также удерживается в открытом положении, так что давление в резервуаре также будет увеличиваться в ответ на изменение давления. повышенное давление сброса.

Электронный контроллер 86 ​​устроен так, что электромагнитный клапан 87 остается открытым в течение заданного интервала времени, измеряемого с момента прекращения зажигания до запуска двигателя, а затем закрывается, таким образом изолируя воздух высокого давления в резервуаре от остальной части воздушный контур. После закрытия электромагнитного клапана 87 регулятор 84 деактивируется, так что регулятор 83 давления возвращается к нижней настройке, соответствующей нормальному рабочему давлению системы подачи воздуха.

Когда двигатель должен быть запущен в следующий раз, при включении цепи зажигания двигателя, если датчик давления 85 обнаружит, что подача воздуха в трубопроводе 72 ниже предварительно выбранного значения, тогда контроллер 86 ​​сработает, чтобы открыть электромагнитный клапан 87, так что воздух под высоким давлением в резервуаре 77 подается в трубопровод 72, чтобы, таким образом, обеспечить блок 78 впрыска топлива воздухом при полном рабочем давлении. Как только двигатель запустится, компрессор 71 будет работать как источник воздуха для продолжения работы узла топливной форсунки 78 и доведения давления в резервуаре до того же давления, которое установлено регулятором 83. Обратный клапан 89предусмотрен в трубопроводе 72 между регулятором 83 и датчиком давления 85 для предотвращения обратного потока воздуха во время процедуры запуска, особенно когда электромагнитный клапан 87 открыт для подачи воздуха в систему из резервуара 77.

Если во время включения цепи зажигания и после сообщения резервуара 77 с трубопроводом 72 давление в трубопроводе 72, измеренное датчиком 85 давления, ниже заданного значения, указывающего на то, что в резервуаре мало воздуха, тогда контроллер 86 ​​закроет электромагнитный клапан 87. Таким образом, весь воздух, подаваемый компрессором, будет подаваться непосредственно в блок впрыска топлива 78, а давление в воздушной системе достигнет значения, установленного регулятором 83. быстрее, чем если бы также было необходимо довести давление в резервуаре 77 до рабочего давления.

Контроллер 86 ​​может быть устроен таким образом, что электромагнитный клапан 87 открывается циклически, позволяя небольшому количеству воздуха проходить в резервуар 77, без серьезного истощения подачи воздуха к узлу 78 впрыска топлива. Таким образом, резервуар 77 постепенно доводят до необходимого давления.

В типичной конструкции резервуар 77 может иметь емкость от 100 до 500 мл и более. Нижняя цифра выбирается необходимой степенью демпфирования пульсаций давления, а верхняя — необходимой емкостью запаса воздуха для пуска двигателя. Удобное нижнее значение — не менее 50 % объема воздушной системы без учета резервуара, когда важно демпфирование.

Подходящая конструкция регулируемого регулятора давления для использования в системе подачи воздуха, описанная со ссылкой на фиг. 2, показан на фиг. 3 рисунка.

Регулируемый регулятор 83 давления содержит воздушную камеру 90, соединяемую через проход 91 с воздуховодом 72 между компрессором 71 и обратным клапаном 89 на фиг. 2. Одна стенка камеры 90 образована диафрагмой 92, которая зажата по периметру между двумя секциями 93 и 94 корпуса регулятора.

Клапанный элемент 95 прикреплен к диафрагме 92 для взаимодействия с выпускным отверстием 96, сообщающимся через канал 97 с атмосферой. Пружина 98, расположенная в полости 99, находится в сжатом состоянии между диафрагмой 92 и опорной пластиной 100, упирающейся упором 101 в торцевую стенку 102 корпуса регулятора. Сила, развиваемая сжатым состоянием пружины 98, толкает диафрагму 92 в направлении закрытия части 96 клапанным элементом 95. Сила, развиваемая давлением воздуха в камере 90 толкает диафрагму 92 в направлении открытия отверстия 96. Полость 99 сообщается с атмосферой через проход 103. направление пружины 98. Степень осевого перемещения опорной пластины 100 ограничена упором с упором 101 в одном направлении и упором с кольцевым буртиком 104 секции 94 корпуса регулятора в другом направлении. Электрическая катушка 105, расположенная концентрически вокруг кольцевого выступа 104, образует электромагнит. При подаче питания на катушку 105 опорная пластина 100, изготовленная из магнитного материала и функционирующая как якорь, смещается из положения, показанного на фиг. 4, в положение, примыкающее к кольцевому уступу 104.

Это перемещение опорной пластины 100 увеличивает степень сжатия пружины 98 и, соответственно, увеличивает силу на диафрагме 92, удерживающую клапанный элемент 95 напротив порта 96, закрывая порт. Следовательно, давление воздуха в камере 90, необходимое для открытия отверстия 96, повышается, и, следовательно, увеличивается регулируемое давление воздуха в воздухопроводе 72, подаваемого к блоку 78 топливной форсунки и резервуару 77.

Подача питания на катушку 105 управляется электронным контроллером 86, так что на катушку подается питание в ответ на размыкание цепи зажигания для остановки двигателя. Контроллер предназначен для поддержания подачи питания на катушку в течение заданного интервала времени после размыкания цепи зажигания, так что регулятор остается в положении более высокого давления до тех пор, пока двигатель окончательно не остановит вращение. Как описано ранее, это повышение давления регулятора при остановке двигателя увеличивает давление воздуха, хранящегося в ресивере, и, таким образом, увеличивает количество воздуха, доступного для следующего запуска двигателя.

Обычно нормальное регулируемое рабочее давление в системе подачи воздуха составляет от 500 до 600 кПа, и при остановке двигателя регулятор может быть настроен на увеличение регулируемого давления на 150-250 кПа.

Регулятор, описанный выше со ссылкой на фиг. 3 может использоваться в модифицированном виде в качестве регулятора давления воздуха в системе, описанной со ссылкой на фиг. 2. Модификация будет включать только устранение электрической катушки 105, гибкого диска 108 и упора 101. В этом случае опорная пластина 100 будет упираться в торцевую стенку 102 корпуса регулятора, и регулятор будет работать при фиксированном регулирующем давлении.

Еще одна альтернативная форма воздушной камеры, особенно подходящая для использования в многоцилиндровых двигателях с непосредственным впрыском в цилиндр, показана на фиг. 4.

В этой конструкции канал подачи воздуха от компрессора частично состоит из трубы 120, выполненной за одно целое с трубой 121, которая образует упомянутую выше воздушную камеру. Узел 120, 121 трубки расположен относительно двигателя так, что форсунка каждого цилиндра может непосредственно сообщаться с трубкой 120 для приема воздуха для подачи топлива непосредственно в камеру сгорания цилиндра.

Один из инжекторов 122 прикреплен к трубному узлу 120, 121 с помощью ступенчатого корпуса клапана 123 круглого сечения. Корпус клапана имеет резьбу на конце 124 для соединения с резьбовым отверстием 125 в инжекторе 122. Уступ 126 на корпусе 123 через уплотнительное кольцо 127 входит в зацепление с внутренней стенкой 128 трубного узла, так что корпус клапана 123 прижимает трубку к форсунке. Дополнительное уплотнение 130 предусмотрено между узлом трубки и инжектором. Уплотнительное кольцо 131 также установлено между корпусом клапана и стенкой 132 трубного узла.

Внутреннее отверстие 135 корпуса клапана обеспечивает сообщение между форсункой и внутренней частью трубки 120 через отверстия 136, а наружное отверстие 137 сообщается с внутренней частью трубки 121 через отверстия 138. На стыке внутренней и наружных отверстий предусмотрено седло 140 в форме усеченного конуса.

Клапанный элемент 141 с возможностью скольжения входит во внешнее отверстие 137 с кольцевым уплотнением между ними. Пружина 142 сжимается между основанием полости 143 в элементе клапана и торцевой крышкой 144 корпуса клапана и поджимает закрытый конец 145 элемента клапана в герметичное зацепление с седлом 140.

Отверстие 150 в крышке 144 сообщает этот конец внешнего отверстия с атмосферным давлением. Усилие, прилагаемое пружиной 142 к клапанному элементу 141, выбирают таким образом, чтобы клапанный элемент разорвал уплотняющий контакт с седлом 140, когда давление в трубке 120 выше атмосферного, чтобы преодолеть усилие пружины, при этом давление составляет ниже нормального рабочего давления. Затем воздух начнет поступать из трубки 120 в трубку 121, и по мере дальнейшего повышения давления в трубке 120 клапанный элемент 141 будет постепенно открываться до тех пор, пока при нормальном рабочем давлении в трубке 120 клапанный элемент не откроется полностью.