Przedmiotem wynalazku jest uklad polaczen dla zmniejszenia zuzycia paliwa w silnikach czterosuwowych poprzez przerywanie doplywu paliwa do silnika w czasie jego biegu jalowego.P-rzedstawiony uklad polaczen znajduje zastosowanie przede wszystkim w samochodach.Bieg jalowy stanowi stan silnika, przy którym energia kinetyczna ruchu pojazdu wymusza obroty silnika. Przy biegu jalowym doprowadzenie paliwa jest zbedne, bowiem oznacza to p° pierwsze zwiekszenie zuzycia paliwa, po drugie obnizenie sprawnosci hamowania silnikowego, a ponadto prowadzi, z powodu nierównomiernego spalania paliwa, do zwiekszenia stopnia zanieczyszczenia otoczenia. Dla przerywania doprowadzania paliwa do silników czterosuwo¬ wych znane sa rozwiazania mechaniczne i elektryczne, powodujace zamykanie dyszy biegu jalowego lub dyszy glównej silnika przy biegu jalowym. W ten sposób zamyka sie droge prze¬ plywu paliwa w gazniku za pomoca zaworu elektromagnetycznego. Znane rozwiazania charaktery¬ zuja sie jednak skomplikowana budowa i utrudnionym uzytkowaniem i dlatego nie mocly sie szerzej rozpowszechnic. W opisie patentowym RFN nr 1 526 748 zawarty jest opis korzyotne^o rozwiazania gaznika, jednak opis ten nie dostarcza dostatecznej informacji dla zrealizowa¬ nia ukladu polaczen.Celem wynalazku jest opracowanie elektrycznego ukladu polaczen, który w calosci i w swoich elementach skladowych moze byc latwo zrealizowany dzieki prostocie budowy, który pracuje z duza niezawodnoscia i zapewnia efektywne zmniejszenie zuzycia paliwa.2 129 803 Podstawa wynalazku jest wnioaek*_.ze„.niezawp.dne zmniejszenie zuzycia paliwa, nie powodu¬ jace zaklócen w pracy silnika mozliwe jest przy spelnieniu warunków? po pierwsze nie ma podawania gazu, to jest pedal gazu nie jest pod naciskiem, oraz po drugie liczba obrotów silnika jest wyzsza, niz krytyczna liczba obrotów* Krytyczna liczba obrotów nazywamy te liczbe obrotów, przy której, albo ponizej której przerywanie podawania paliwa prowadzi automatycznie do zatrzymywania sie silnika. Krytyczna liczba obrotów lezy zawsze ponizej liczby obrotów, nalezacej do biegu jalowego* poniewaz paliwo potrzebuje pewien czas na przebycie drogi do .silnika, a w tym czasie liczba obrotów moze jeszcze dalej sie zmniejszyc.Uklad polaczen dla zmniejszenia zuzycia paliwa w silnikach czterosuwowych, przez przerywanie doplywu paliwa w biegu jalowym, który to uklad polaczony jest równolegle z przerywaczem zaplonu i zawiera elektromagnes uruchamiajacy dysze biegu jalowego lub dysze glówna silnika, wedlug wynalazku charakteryzuje sie tym, ze zawiera generator sygnalów polaczony z czujnikiem okresu czasu, którego wyjscie jest polaczone z jednym wejsciem obwodu bramkowania, którego drugie wejscie jest polaczone z czujnikiem biegu jalowego* Wyjscie obwodu bramkowania jest polaczone z elektromagnesem zaworu magnetycz¬ nego* Do wejscia generatora sygnalów doprowadzone sa impulsy z przerywacza zaplonu* Korzystnym jest jesli obwód bramkowania jest polaczony z elektromagnesem poprzez stopien napedzajacy* Generator sygnalów zawiera filtr dolnoprzepustowy i polaczony z nim obwód laczeniowy, "który korzystnie zawiera diode czterowarstwowa, ewentualnie przyrzad pólprzewodnikowy o podobnej do diody charakterystyce* Obwód laczeniowy stanowi korzystnie obwód transystorowy, który zawiera tranzystor pnp, tranzystor npn, trzy oporniki dzielace napiecie oraz opornik roboczy. Wyjscie filtru dolnoprzepustowego jest polaczone z emiterem tranzystora pnp, którego kolektor jest po¬ laczony z baza tranzystora npn, a baza tranzystora pnp z kolektorem tranzystora npn* Ponadto pierwszy opornik dzielacy napiecie laczy emiter z baza tranzystora pnp, drugi opornik laczy kolektor z baza zarówno tranzystora pnp, jak i tranzystora npn* Trzeci opornik dzielacy napiecie laczy emiter z baza tranzystora npn* Opornik roboczy polaczony jest z emiterem tranzystora npn* Miedzy wejsciem obwodu laczeniowego a masa ukladu jest wlaczona w kierunku zaporowym dioda ochronna. Czujnik okresu czasu zawiera tranzystor wzmacniajacy impulsy, dwa multi¬ wibratory monostabilne, dwa regulatory czasu, dwie diody przelaczajace oraz opornik ograniczajacy* Wyjscie generatora sygnalów jest polaczone poprzez opornik ograniczajacy z baza tranzystora wzmacniajacego impulsy, którego kolektor jest polaczony z katoda pierwszej diody przelaczajacej, której anoda jest polaczona z wejsciem zadawania czasu pierwszego multiwibratora monostabilnego oraz ze wspólnym punktem opornika i kondensato¬ ra pierwszego regulatora czasu. Wyjscie pierwszego multiwibratora jest polaczone z katoda drugiej diody przelaczajacej i z wejsciem startowym drugiego multiwibratora monostabilne- go* Anoda drugiej diody przelaczajacej jest polaczona z wejsciem zadawania czasu drugiego multiwibratora oraz ze wspólnym punktem opornika £ kondensatora drugiego regulatora cza¬ su* Stala czasu pierwszego regulatora czasu jest równa czasowi trwania impulsu zaplonu, nalezacemu do krytycznej liczby obrotów silnika, a stala czasu drugiego regulatora czasu jest wieksza nit stala czasu pierwszego regulatora*-129,603 3 Czujnik. )?i nastawczej biegu jalowego silnika i spelniajacy funkcje sruby nastawczej. Obwód bramkowa¬ nia zawiera korzystnie element logiczny, bramke NIE-I. Generator sygnalów dokonuje prze¬ ksztalcenia sygnalów zaplonu, doprowadzonych z przerywacza zaplonu, w odpowiednie jedno¬ rodne sygnaly* Czujnik okresu ozasu sluzy do generowania dwóch rodzajów sygnalów wyjscio¬ wych, przy czym jeden rodzaj powstaje przy krytycznej lub nizszej liczbie obrotów, a drugi rodzaj przy wyzszej.Filtr dolnoprzepustowy sluzy do stlumienia wahan indukcyjnych lub innych zaklócen sygnalu zaplonu. Obwód laczeniowy zaczyna przewodzic przy okreslonej wartosci narie-Ms i jednoczesnie laduje pojemnosc filtru dolnoprzepustowego poprzez odpowiedni opornik roboczy, W ten sposób generator sygnalów wytwarza jednorodne sygnaly. Uklad polaczen we¬ dlug wynalazku jest korzystny z wielu wzgledów. Posiada wzglednie prosta budowe, moze byc wykorzystany w pojazdach mechanicznych o róznych systemach zaplonu, bez koniecznosci wprowadzenia zmian w konstrukcji pojazdu.Proponowany uklad polaczen jest w pelni niewrazliwy na zaklócenia elektryczne i zmiany napiecia zasilajacego, W biegu jalowym silnika zamyka droge doprowadzenia paliwa i tym samym zapewnia efektywne zmniejszenie zuzycia paliwa, przy czym w potrzebnym momencie znów otwiera droge, zabezpieczajac mozliwosc ciaglej pracy silnika.Rozwiazanie wedlug wynalazku jest objasnione bardziej szczególowo w przykladzie wyko¬ nania pokazanym na rysunku, na którym fig, 1 przedstawia schemat blokowy ukladu dla zmniejszenia zuzycia paliwa w silnikach, fig, 2 - schemat polaczen generatora sygnalówf a fig, 3 przedstawia schemat polaczen czujnika okresu czasu.Przedstawiony na fig, 1 uklad zawiera generator sygnalów 1, do którego dolaczony jest czujnik okresu czasu 2, którego wyjscie jest polaczone z jednym wejsciem obwodu bramko¬ wania 4, Z drugim wejsciem obwodu bramkowania jest polaczony czujnik biegu jalowego 3.Wyjscie obwodu bramkowania 4 jest poprzez stopien napedzajacy 6 polaczony z elektro¬ magnesem 5 zaworu magnetycznego. Generator sygnalów 1 zawiera szeregowo ze soba polaczone filtr dolnoprzepustowy 7 oraz obwód laczeniowy 8, a swym wejsciem jest polaczony z przerywaczem.Przedstawiony na fig, 2 generator sygnalów 1 zawiera filtr dolnoprzepustowy 7 sklada¬ jacy sie z kondensatora C11 i C22 oraz z oporników R11 i R22, Kondensator C22 jest pola¬ czony z wejsciem obwodu laczeniowego 8, zawierajacego dwa tranzystory krzemowe, a miano¬ wicie Jeden tranzystor pnp T1 oraz jeden tranzystor npn T2, Kondensator C22 filtru dolno- przepustowego jeBt polaczony z emiterem tranzystora pnp T1, kolektor tranzystora pnp T1 z baza tranzystora npn T2, baza tranzystora pnp T1 z kolektorem tranzystora npn T2.Miedzy emiterem i baza tranzystora pnp T1 wlaczony jest opornik dzielacy napiecie R1, drugi opornik dzielacy napiecie R2 jest wlaczony miedzy kolektorem a baza tranzystora pnp T1, a ponadto miedzy emiterem a baza tranzystora npn T2 wlaczony jest dalszy opornik dzielacy napiecie R3« Ponadto emiter tranzystora npn T2 jest polaczony z opornikiem roboczym R4« Dioda ochronna D11 jest wlaczona w kierunku zaporowym miedzy mase a element laczeniowy..Pilt^ dolr^przepustowy-za^ewnia.-tluM powstajacych przy znanych systemach zaplonu. Kondensator C22 ladowany jest przez impulsy zaplonu* W przedstawionym na fig, 2 przykladzie napiecie polaryzujace zlacze emlter-baza w kierunku przewodzenia wynosi zarówno dla tranzystora pnp T1, jak równiez dla tranzystora npn T2 0,5 Yf wartosc oporników fc1 i R3 wynosi 10 kft, a opornika R2 50 kfi. Dobierajac wartosci jak przedsta¬ wiono wyzej, przewodzenie tranzystora pnp T1, oraz tranzystora npn T2 nastepuje przy na¬ pieciu kondensatora C22 wynoszacym 3,5 V, poniewaz w tym przypadku emiter 1 baza powyz¬ szych tranzystorów zasilane sa napieciem 0,5 V. W przypadku, gdy napiecie kondensatom C22 spada ponizej 3,5 V, oba tranzystory tj. tranzystor pnp T1 oraz tranzystor npn T2 bedi-i w stanie nieprzewodzenia i dlatego prad przez opornik roboczy R4 wówczas nie przeplywa.Gdy napiecie jest wyzsze, to kondensator C22 ze wzgledu na przewodzenie elementu lacze¬ niowego 8 rozladowuje sie poprzez opornik roboczy R4. Nieregularne i zmienne impulsy, otrzymane na wejsciu generatora sygnalów 1 sa przeksztaloane w jednorodne sygnaly, a mianowicie w regularne sygnaly szpilkowe o zawsze jednakowym ksztaloie. Generator sygna- lów 1 wytwarza te sygnaly szpilkowe przy róznych systemach zaplonu i jest on niewrazliwy na zaklócenia elektryczne, na proces zuzycia róznych elementów konstrukcyjnych, jak prze¬ rywaczy zaplonu, swiec silnika itp. Dioda ochronna D11 zapewnia ochrone ukladu polaczen od mozliwych nastepstw przypadkowych procesów, jak równiez od nastepstw ewentualnego odwrotnego wbudowania* Czujnik okresu czasu 2 przedstawiony na fig• 3 przylaczony jest do opornika robocze¬ go R4 generatora sygnalów 1. Jego wejscie stanowi baza tranzystora T3 wzmacniajacego impulsy. Tranzystor T3 chroniony jest opornikiem ograniczajacym R5.Na figurze 3 jeet przedstawiony schemat polaczen czujnika okresu czasu 2. Zawiera on tranzystor ?3, którego kolektor polaczony jest z katoda pierwszej diody polaczeniowej D1 i a wejsciem startowym pierwszego multiwibratora monoetabllnego MU Anoda pierwszej diody polaczeniowej D1 jest polaczona i wejsciem zadawania czasu pierwszego multiwibratora monoetabllnego M1 i ze wspólnym punktem opornika R10 1 kondensatora C10 pierwszego regu¬ latora czasu* Wyjsole Q1 pierwezego multiwibratora monoetabllnego M1 jest polaczone z katoda drugiej diody polaozeniowej D2 i z wejsciem startowym drugiego multiwibratora monoetabllnego M2. Anoda drugiej diody polaczeniowej D2 jest polaczona z wejsciem zadawa¬ nia czasu drugiego multiwibratora monoetabllnego M2 oraz ze wspólnym punktem opornika R20 i kondensatora C20 drugiego regulatora czasu* Staie czasowe regulatorów wynosza tf 1 dla pierwszego oraz *f 9 dla drugiego regulatora* Czujnik okresu czasu zawiera opornik robo- czy R6, polaczony z kolektorem tranzystora T3 oraz drugi opornik roboczy R7, polaczony z wyjsciem Q1 pierwszego multiwibratora monoetabllnego M1.W stanie spoczynkowym, czyli w wypadku, gdy nie ma impulsów zaplonu i na wyjsciu generatora sygnalów 1 nie pojawiaja sie sygnaly szpilkowe, tranzystor T3, wzmacniajacy impulsy jest w stanie zaporowym i dlatego do jego kolektora dochodzi napiecie baterii.W tym wypadku dioda polaczeniowa D1 jest równiez w stanie zaporowym, kondensator C10 zas ladowany jest do napiecia baterii i pierwszy multiwibrator monostabilny M1 pozostaje w stanie stabilnym* Jednoczesnie na wyjsciu pierwszego multiwibratora monoetabllnego M1 panuje potencjal masy i dlatego druga dioda polaczeniowa D2 jest w stanie przewodzenia12QBQ3 5 A.Jronden».t9L£2Q_^ Jest w stanie quasi-stabilnym i /dlatego na jego wyjsolu Q2 wystepuje napiecie baterii, W wypadku, gdy baza tranzystora T}3 wzmacniajacego impulsy otrzymuje pod wplywem impuloów zaplonu impulsy szpilkowe z wyjscia generatora sygnalów, poprzez opornik ograniczajacy R5f tranzystor T3 zaczyna przewodzic* Kolektor tranzystora T3 jest wówczas polaczony z masa i nastepuje roz¬ ladowanie kondensatora C10 poprzez pierwsza diode polaczeniowa J1* Pierwszy multiwibrator monostabilny M1 przechodzi w stan quasi-stabilny? druga dioda polaczeniowa 32 przechodzi w stan zaporowy i poprzez opornik H20 zaczyna sie ladowanie kondensatora C20* Po zakonczeniu impulsu szpilkowego jezeli w okresie *C«, wyznaczonym przez opornik TM o oraz poprzez kondensator C10, zaden nowy impuls szpilkowy nie dochodzi, pierwszy multi¬ wibrator monostabilny M1 pozostanie w stanie quasi stabilnym przez, czas *\ «• Po uplywie tego czasu multiwibrator ten przechodzi znów w stan stabilny, a poniewaz stala czasowa% . jest mniejsza, niz stala czasowa'Cp, okreslona przez wartosci opornika R20 i kondensato¬ ra C20, drugi monostabilny multiwibrator M2 nie wróci z powrotem do stanu stabilnego* W wypadku, gdy"czas trwania okresu impulsiw zaplonu jest mniejszy, niz stala czasowaT «f to znaczy, nowy impuls szpilkowy zostal generowany na wyjsciu generatora sygnalów przed uplywem czasu % *9 pierwszy multiwibrator monostabilny M1, który teraz nie moze zmienic stanu ponownie, pozostanie w stanie quasi stabilnym i dlatego na wyjsciu Q1 panuje napie¬ cie baterii i kondensator C20 jest ladowany* Jednoczesnie drugi multiwibrator monostabil¬ ny M2 zostanie przerzucony do stanu stabilnego wskutek czego na wyjsciu Q2 pojawia sie potencjal masy. Czujnik okresu czasu, w przeciwienstwie do przetworników czestotliwosc - napiecie, jest niewrazliwy na zmiany napiecia zasilania, na inne zaklócenia elektryczne, a dokladnosc zadzialania zalezy jedynie od pierwszego regulatora czasu a szczególnie od wartosci opornika R10 oraz kondensatora C10* Czujnik okresu czasu jest stosunkowo prostej konstrukcji, a jego zaleta jest fakt, ze pozwala na szybka ingerencje w sterowaniu zaworu elektromagnetycznego* Ingerencja ta odbywa sie w ten sposób, ze gdy liczba obrotów silnika zmniejsza sie do wartosci krytycznej, zmienia sie sygnal wyjsciowy czujnika w czasie trwania jednego okresu sygnalu zaplonu i jezeli liczba obrotów rosnie, to sygnal wyjscio¬ wy ulega zmianie w ciagu czasuT 2* Przy stosowaniu przedstawionego czujnika okresu czasu obwód bramkowania ukladu pola¬ czen wedlug wynalazku zapewnia elektromagnesowi zaworu magnetycznego uruchamiajacego dysze biegu Jalowego lub dysze glówna, doprowadzenie sygnalu elektrycznego, który wywoluje przerywanie doprowadzenia paliwa* Warunek wygenerowania tego sygnalu, to po pierwsze na wyjsciu Q2 drugiego multiwibratora monostabilnego M2 musi panowac potencjal masy i po drugie czujnik biegu jalowego, korzystnie sruba nastawoza biegu jalowego w proponowanym wykonaniu, sygnalizuje brak podawania gazu* W takiej sytuacji do zrealizowania warunku korzystne jest zastosowanie bramki NIE-I* Generator sygnalów 1 przeksztalca otrzymywane z przerywacza zaplonu nieregularne impulsy zaplonu, powstajace przy ruchu pojazdu i zawierajaoe rózne wahania, w jednorodne sygnaly, posiadajace równe, okreslone przez elementy ukladu ksztalty* Jednorodne sygnaly dochodza do czujnika okresu czasu 2 i czujnik wykrywa ozas trwania miedzy impulsami*.6 J2a_803- Gdy okres czasu jest wiekszyf.-wzglednie mniejszy od czasu trwania impulsów zaplonu, nalezacych do krytycznej liczby obrotów, czujnik okresu czasu 2 generuje rózne sygnaly wyjsciowe, korzystnie o przeciwnej polaryzacji. Elektromagnes 5 powoduje zamkniecie zaworu elektromagnetycznego i tym samym drogi doprowadzenia paliwa, gdy obwód bramkowania 4 sygnalizuje brak podawania gazu /czyli, gdy noga kierowcy nie naciska pedalu gazu/ oraz gdy Jednoczesnie liczba obrotów silnika przewyzsza krytyczna. Do obserwowania podawania gazu stosuje sie czujnik biegu jalowego 3, powiazany z systemem podawania gazu.Zastrzezenia patentowe 1, Uklad polaczen dla zmniejszenia zuzycia paliwa w silnikach czterosuwowych, przez przerywanie doplywu paliwa w biegu jalowym, który to uklad polaczony jest równolegle z przerywaczem zaplonu i zawiera elektromagnes uruchamiajacy dysze biegu jalowego lub dysze glówna silnika, znamienny tym, ze zawiera generator sygnalów /1/ polaczony z czujnikiem okresu czasu /2/f którego wyjscie jest polaczone z jednym wejsciem obwodu bramkowania /4/, którego drugie wejscie jest polaczone z czujnikiem biegu jalowe¬ go /Vf & wyjscie obwodu bramkowania /4/ jest polaczone z elektromagnesem /5/ zaworu magnetycznego, przy czym do wejscia generatora sygnalów /1/ doprowadzone sa impulsy z przerywacza zaplonu* 2, Uklad wedlug zastrz, 1, znamienny tym, ze obwód bramkowania /4/ jest polaczony z elektromagnesem /5/ poprzez stopien napedzajacy /6/, 3, Uklad wedlug zastrz, 1, znamienny tym, ze generator sygnalów /1/ zawiera filtr dolnoprzepustowy /l/ i polaczony z nim obwód laczeniowy /e/« 4, Uklad wedlug zastrz, 3, znamienny tym, ze obwód laczeniowy /8/ zawiera diode czterowaretwowa, ewentualnie przyrzad pólprzewodnikowy o podobnej do diody charakterystyce, 5» Uklad wedlug zastrz, 3* znamienny tym, ze obwód laczeniowy /&/ stanowi obwód tranzystorowy, 6, Uklad wedlug zastrz, 5f znamienny tym, ze obwód tranzystorowy zawiera tranzystor pnp /T1/, tranzystor npn /T2/, pierwszy, drugi i trzeci opornik /R1, R2, R3/ dzielacy napiecie oraz opornik roboczy /R4/t przy czym wyjscie filtru dolnoprzepustowe- go /!/ Jest polaczone z emiterem tranzystora pnp /T1/, kolektor tranzystora pnp /T1/ jest polaczony z baza tranzystora npn /T2/, a baza tranzystora pnp /T1/ z kolektorem tranzysto¬ ra npn /T2/f a ponadto pierwszy opornik /B1/ dzielacy napiecie jest wlaczony miedzy emiterem a baza tranzystora pnp /T1/, drugi opornik /R2/ jest wlaczony miedzy kolektorem a baza zarówno tranzystora pnp /T1/ jak równiez tranzystora npn /T2/, a trzeci opornik /R3/ jest wlaczony miedzy emiterem a baza tranzystora npn /T2/t przy czym opornik robo¬ czy /R4/ polaczony jest z emiterem tranzystora npn /T2/, 7, Uklad wedlug zastrz, 3» znamienny tym, ze miedzy wejsciem obwodu laczeniowego /&/ a masa jest wlaczona w kierunku zaporowym dioda ochronna /D11/.J^a^OL 7 8^ Uklad ^wedlug zastrz* 1j znamienny tyjm, ze czujnik okresu czasu /2/ zawiera tranzystor /T3/ wzmacniajacy impulsy, dwa multiwibratory monostabilne /M-1, M2/f dwa regulatory czasu, dwie diody przelaczajace /D1, D2/ oraz opornik ograniczajacy /RVf przy czym wyjócie generatora sygnalów /1/ Jest polaczone poprzez opornik ograniczaja¬ cy /R5/ z baza tranzystora /T3/, kolektor tranzystora /T3/ z katoda pierwszej diody prze¬ laczajacej /Dl/» anoda pierwszej diody przelaczajacej /D1/ z wejsciem zadawania czasu pierwszego multiwibratora monostabilnego /Ml/ oraz ze wspólnym punktem opornika /R10/ i kondensatora /C10/ pierwszego regulatora czasu, wyjócie /Q1/ pierwszego multiwibratora monostabilnego /M1/ jest polaczone z katoda drugiej diody przelaczajacej /D2/ i z wejs¬ ciem startowym drugiego multiwibratora monostabilnego /M2/9 anoda drugiej diody przela¬ czajacej /D2/ z wejsciem zadawania czasu drugiego multiwibratora monostabilnego /M2/ oraz ze wspólnym punktem opornika /R20/ i kondensatora /C20/ drugiego regulatora czasu, przy czym stala czasu pierwszego regulatora czasu jest równa czasowi trwania impulsu zaplonu, nalezacemu do krytycznej liczby obrotów silnika, a stala czasu drugiego regulatora czasu jest wieksza, nit stala czasu pierwszego regulatora* 9* Uklad wedlug zastrz* 1, znamienny tym, ze czujnik biegu jalowe¬ go /3/ wykonany jest jako styk wbudowany w miejsce sruby naetawezej biegu jalowego silnika i spelniajacy funkcje sruby nastawczej. 10* Uklad wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze obwód bramkowania /4/ zawiera element logiczny, bramke NIE-I.I 1 7 A 2 4 6 5 Fiq. 1129 803 D11 A C./i R22 l T1 ^ H? C11 6" i RA 0 fi-j-2 nw mn '0 0 R7 R20 ¦00 ¦ C20 or UL 6 R5 yo2 F/o.3 |Q2 f5° L Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 cgz.Cena 100 zl PL