CS233823B1 - Zařízení pro výkonovou regulaci zážehového spalovacího motoru - Google Patents

Abstract

Vynález se týká zařízeni pro výkonovou regulaci zážehového spalovacího motoru. Sestává z objemového rotačního dmychadla (11), jehož pohon tvoří kliková hřídel (2) motoru (1) a variátoru (3),' opatřený regulační pákou (10), a tomuto objemovému rotačnímu dmychadlu (11) je předřazeno v potrubí (18) turbodmychadlo (l4). Regulační páka (10) variátoru (3) může být spojena pomocí převodů, tvořených vzpěrou (24), dvojramennou pákou (25), pákou (27) a vzpěrou (28) s pedálem (23) akcelerátoru. Regulační páka (10) variátoru (3) může být otočně spojena se vzpěrou (28), která je svým druhým koncem spojepa přes páku (27) s dvojramennou pákou (25), jejíž střední opření (26) je za účelem přesouvání spojeno s pístem (30),umístěným ve válci (31), a druhý konec dvojramenné páky (25) je přes vzpěru (24) spojen s pedálem (23) akcelerátoru.

Description

Předmětem vynálezu je zařízení pro výkonovou regulaci zážeho vého spalovacího motoru, umožňující docílení nízké měrné spotřeby při Částečných zatíženích.

Zážehový spalovací motor, převážně pístového provedení^ má výhodné vlastnosti z hlediska rozměrového, výkonového, hlukového i relativní jednoduchosti oproti jiným pohonným jednotkám. Jeho nevýhodou je relativně velké měrná spotřeba paliva při částečných zatíženích, například při středním efektivním tlaku o hodnotě poloviční a nižší oproti hodnotě maximálně možné při daných otáčkách, tedy při pracovním režimu velmi využívaném zvláště ve vozidlovém provozu.

\kc

Dosud se)snížení měrné spotřeby při těchto částečných zatíženích používalo zařízení s přeplňováním motoru turbodmychadlem, protože pak je možno pro stejný požadovaný maximální výkon použit motor s menším zdvihovým objemem oproti motoru nepřeplňovanému, tedy motoru s menšími mechanickými ztrátami. Nevýhodou turbopřeplňování jsou malé dosažitelné hodnoty středního efektivního tlaku při nízkých otáčkách motoru, rovnající se hodnotám u motoru nepřeplňovaného, a tedy ve srovnání s nepřeplňovaným motorem o stejném maximálním výkonu docílení nižšího kroutícího momentu při nízkých otáčkách. Daxší nevýhodou je relativně velké časové zpoždění při požadované akceleraci motoru z nízkých otáček.

Druhou dosud používanou možností snížení měrné spoifcřeby paliva při částečných zatíženích je použití zařízení pro přeplňování motoru objemovým rotačním dmychadlem mechanicky naháněným od klikové hřídele motoru. Toto rovněž umožňuje při daném požadovaném maximálním výkonu použití motoru s menším zdvihovým objemem. Snížení mechanických ztrát vlastního motoru je však provázeno nutností

233 823 pohonu dmychadlai a tedy při vyšších zatíženích motoru a vyšších otáčkách měrná spotřeba naopak stoupá. Výhodou však je, že zvýšení středního efektivního tlaku je možno docílit v celém otéčkovém režimu motoru a že motor reaguje na požadovaný regulační zásah ihned.

Uvedené nedostatky odstraňuje zařízení pro výkonovou regulaci zážehového spalovacího motoru podle vynálezu. Jeho podstata spočívá v tom, že sestava z objemového rotačního dmychadla, jehož pohon tvoří kliková hřídel motoru a variótor, opatřený regulační pákou, a tomuto objemovému rotačnímu dmychadlu je předřazeno v potrubí turbodmychadlo. Dále je výhodné, Že regulační páka variátoru může být spojena pomocí převodů, tvořených vzpěrou, dvojramennou pákou, pákou a vzpěrou, s pedálem akcelerátoru. Podle dalšího význaku může být regulační páka variátoru otočně spojena se vzpěrou, která je svým druhým koncem spojena přes páku s dvojramennou pákou, jejíž \ střední odření je za účelem přesouvání spojeno s pístem, umístěným ve válci, a druhým konec dvojramenné páky je přes vzpěru spojen s pedálem akcelerátoru.

Základní výhodou vynálezu je, že i při částečných zatíženích snižuje relativně velkou měrnou spotřebu paliva.

Schéma výkonové regulace zážehového spalovacího motoru podle vynálezu je znázorněno na obrázku.

Zážehový spalovací motor 1 běžného typu má klikovou hřídelí 2 poháněn variátor 2· Tento variétor může být různého typu, např. řemenový, jak zakreslen, který se skládá z klínového řemene 4, péru kuželových kotoučů 2 nasazených na klikovou hřídel 2 a dotlačovaných pružinou 6 a dalšího páru, kuželových kotoučů 7 spojených s výstupním hřídelem 8 z variátoru 5, dotlačovaných pružinou 9. Převod variátoru 5 je ovlédán regulační pákou 10. Výstupní nřlddl variátoru 8 pohání rotační objemové dmychadlo 11 některého známého typu. Výfukové spaliny motoru jsou odváděny výfukovým potrubím 12 do turbiny 15 turbodmychadla 14 a dále potrubím 15 do výfuku. Vzduch nebo palivová směs vchází do motoru přes potrubí 16 do Kompresoru 17 turbodmychadla 14, odkud je veden potrubím 18 do rotačního obje233 823 mového dmychadla 11 a dále potx-uDím 19 do motoru 1. V potrubích 18 a' 19 mohou být zabudovaný výměníky tepla k chlazení komprimovaného vzduchu nebo směsi. Z potrubí 18 je potrubím 20 přiváděn tlakový vzduch resp. směs do regulačního tlakového ventilu 21 známého provedení, přes který se odvádí přebytečné spaliny obtokem 22 kolem turbiny 15 turbodmychadla 14 do potrubí 15.

Příprava palivové směsi se provádí známým způsobem buá karburátorem, nebo vstřikem paliva na vhodném místě v potrubích 16, 1tí a 19.

Řidič vozidla obsluhuje pedál 25 akcelerátoru. Pedál 25 akcelerátoru je vzpěrou 24 spojen s dvouramennou pákou 25 opřenou o střed ní opření 26. Střední uložení 26 je posuvné a je ovládáno táhlem 29 pístu 50 ve válci 51, do něhož je potrubím 53 zaveden vzduch nebo směs ze sacího potrubí 19. Proti tlaku vzduchu na píst 50 působí pružina 52. Druhý konec dvouramenné páky 25 je spojen s pákou 27 a dále pomocí vzpěry 28 s regulační pákou 1U variátoru 3·

Rotační objemové dmychadlo 11 je navrženo tak, aby při přibližně středním převodovém poměru ve variátoru 3 a při přibližně atmosférickém tlaku v potrubí 18 plnilo motor s přibližně atmoeférickým tlakem v potrubí 19. Při zvýšení převodu variátoru 3 oproti převodu střednímu, tedy snížení frekvence otáčení objemového dmychadla oproti frekvenci otáčení motoru, se tlak v sacím potrubí 19 oproti tlaku v potrubí 18 snižuje, při snížení převodu ve variátoru 5 oproti převodu střednímu se tlak v potrubí 19 oproti tlaku v potrubí 18 zvyšuje.

Turbodmychadlo 15 je běžně známé konstrukce a má známou činnost. Pokud tlak vzduchu respektive směsi v potrubí 18 přesáhne zvolenou hodnotu, otevírá regulační tlakový ventil 21 obtok spalin z výfukového potrubí 12 přes potrubí 22 do výfuku 15 kolem turbiny 15 turbodmychadla 14,a tím se snižuje příkon turbiny 13.

Změna středního efektivního tlaku motoru lj a tedy i jeho Ýýkonu, se děje změnou převodového poměru variátoru 5. Pokud je tlak rvzduchu nebo směsi v potrubí 19 nedostatečný, a tedy množství dodávaného vzduchu resp. směsi do motoru 1 je malé k dosažení požadovaného výkonu, sníží řidič převod variátoru 3 sešlápnutím pedálu 25 akcelerátoru a natočením regulační páky 10 variátoru 3 prostřednictvím vzpěry 24, páky 26, páky 27 a vzpěry 28. Tím se zvýší frekvence otáčení rotačního objemového dmychadla 11 a množství vzduchu resp. směsi jím procházející do sacího potrubí 19. Příkon rotačního objemového dmychadla 11 je úměrný rozdílu tlaku v potrubí 19 a xlaku v potrubí 18 za Kompresorem 17 turbodmychadla 14 a dodávanému množství vzduchu resp. směsi, tedy frekvenci otáčení motoru.

Pokud tlak vzduchu nebo směsi v potrubí 19 překročí povolenou hodnotu, přesune se píst 50 ve válci 51 a tím prostřednictvím vzpě ry 29 i střední opření 26 dvojramenné páky 25. Pro nezměněnou polohu pedálu 23 akcelerátoru se tím sníží natočení páky 27 a tedy i regulační páky IQ variátoru 3, zvýší se převod variátoru 3 a sníží frekvence otáčení objemového rotačního dmychadla 11.

Pokud je tlak vzduchu nebo směsi v potrubí 18 za kompresorem turbodmychadla 14 nadbytečný k dosažení požadovaného středního efektivního tlaku motoru 1, vrátí řidič pedál 23 akcelerátoru a tím prostřednictvím příslušných vzpěr zvýší převod variátoru 3 a sníží frekvenci otáčení objemového rotačního dmychadla 11. Tlak v potrubí 19 se sníží oproti tlaku v potrubí. 18 a tedy i množství vzduchu resp. směsi dodávané motoru 1 se sníží. V tomto pracovním režimu pracuje rotační objemové dmychadlo 11 jako motor.

Při požadovaném maximálním středním efektivním tlaku je stupeň přeplňování motoru v celém otéčkovém režimu přibližně stejný. Hoxační objemové dmychadlo je poháněno mótorem prakticky pouze při nízkých otáčkách a při náhlé akceleraci, kdy příkon turbiny 15 tur bodmychadla 14 není dostatečný. Naproti tomu při středním a nízkém požadovaném zatížení motoru pracuje motor 1 s přibližně atmosférickým tlakem v potrubí 19. Ztráty variátoru 3 a vlastního objemového rotačního dmychadla 11 jsou kryty zvýšeným tlakem v potrubí a tedy prací objemového rotačního dmychadla 11 na režimu motoru

233 823 £

233 823 ¥zhledem k tomuto uspořádání je celková účinnost motoru při všech frekvencích otáčení i při všech zatíženích dobrá.

Vynález bude využíván v automobilovém průmyslu.

Claims (3)

1. Zařízeni pro výkonovou regulaci zážehového spalovacího motoru, vyznačené tím, že sestává z objemového rotačního dmychadla Al/, jehož pohon tvoří kliková hřídel /2/ moxoru /1/ a varíaxor /3/, opatřený regulační pákou AO/, a tomuto objemovému rotačnímu dmychadlu Al/ je předřazeno v potrubí A8/ xuroodmychaalo /14/.

2. Zařízení pro výkonovou regulaci zážehového spalovacího motoru podle bodu 1, vyznačené tím, že regulační páka AO/ variátoru /3/ je spojena pomocí převodů, tvořených vzpěrou /24/, dvojramennou pákou /25/, pákou /27/ a vzpěrou /28/, s pedálem /23/ akcelerátoru.

3. Zařízení pro výkonovou regulaci zážehového spalovacího motoru podle bodů 1 a 2, vyznačené tím, že regulační páka AO/ vanatoru A/ je otočně spojena se vzpěrou /28/, která je svým drut hým koncem spojena přes páku /27/ s dvojramennou pákou /25/, jejíž střední opření /26/ je za účelem přesouvání spojeno s pístem /30/, umístěným ve válci /31/, a druhý konec dvojramenné páky /25/ je přes vzpěru /24/ spojen s pedálem /23/ akcelerátoru.