Przedmiotem niniejszego wynalazku jest urzadze¬ nie wtryskowe sterowane elektrycznie, do silników spalinowych zwlaszcza, pracujace w sposób pul¬ sacyjny, zawierajace w przewodzie wlotowym prze- pustnice i conajmniej jeden uruchamiany elektro¬ magnetycznie zawór wtryskowy, a przewaznie za¬ wierajace wiele zaworów przy czym kazdy z za¬ worów przyporzadkowany jest jednemu cylindro¬ wi. Urzadzenie to posiada równiez tranzystor mo¬ cy polaczony szeregowo z uzwojeniem magnesuja¬ cym zaworu i uklad sterujacy praca tranzystora.Uklad sterujacy praca tranzystora wlaczany jest jednoczesnie z otwarciem zaworu wtryskowego w sposób zsynchronizowany z obrotami walu kor¬ bowego i podtrzymywany w tym stanie przez czas potrzebny do wtrysku okreslonej ilosci paliwa po¬ przez rozladowanie zasobnika energii utworzonego z pojemnosci lub indukcyjnosci. Zasobnik energii ladowany jest przed kazdym przebiegiem rozlado¬ wywania do okreslonej stalej wartosci.Istotna zaleta sterowanych elektrycznie tego typu urzadzen wtryskowych jest to, ze przy zasysaniu w sposób bardzo dokladny mozna dopasowac ilosc paliwa do ilosci zasysanego powietrza w kazdym z cylindrów silnika, przez co uzyskuje sie dobre wykorzystanie wydajnosci silnika. Ustawienie urza¬ dzenia wtryskowego mozna tak dopasowac, ze gazy wylotowe beda zawieraly minimalna ilosc czastek szkodliwych dla zdrowia w calym zakresie obcia¬ zenia i ilosci obrotów silnika. 10 15 20 30 W znanych dotychczas urzadzeniach wtryskuja¬ cych zasysanej ilosci powietrza nie mierzy sie bez¬ posrednio. Ustala sie ja natomiast w ten sposób, ze zamocowany na rurze zasysajacej — za przepust- nica w kierunku zasysania — czujnik indukcyjny mierzy cisnienie zasysanego powietrza, przy czym indukcyjnosc odpowiadajaca chwilowym wartosciom cisnienia powietrza okresla czas stanu nieustalo¬ nego multiwibratora sterujacego. Multiwibrator wyzwalany jest ciagami impulsów zsynchronizowa¬ nymi z obrotami walu korbowego. Ze wzgledu na opornosc przeplywu, która w duzej mierze zalezy od szybkosci zasysanego powietrza, wymagane jest stosowanie w znanych urzadzeniach wtryskowych ukladów elektronicznych, które sluza do zaleznej od ilosci obrotów korekcji czujników cisnienia w rurze ssacej przed kazdym suwem roboczym.Zadaniem wynalazku jest znaczne uproszczenie urzadzenia sterujacego okreslajacego czas trwania impulsów oraz otwierajacych uklad zasysania sy¬ stemu wtryskowego.Cel ten zostal osiagniety w rozwiazaniu urzadze¬ nia wtryskowego wedlug wynalazku w którym w przewodzie zasysajacym silnika spalinowego umieszczona jest tarcza pietrzaca sluzaca jako miernik ilosci powietrza. Jest ona odchylana przez strumien zasysanego powietrza w kierunku prze¬ ciwnym do dzialania sily przestawiajacej tarcze w stan spoczynku. Tarcza obraca sie wokól osi umocowanej na brzegu przekroju rury ssacej i jest 82 8158281S 3 _. 4 sprzezona przynajmniej z jednym ukladem oddzia¬ lywujacym na przebiegi ladowania i rozladowywa¬ nia zasobnika energii, zwlaszcza z opornikiem o zmienianej opornosci, przy czym tarcza pietrzaca i przepustnica silnika polozone sa jedna za druga w kierunku zasysania.Dla róznych stanów pracy, a w szczególnosci przy biegu luzem i przy biegu swobodnym (np. przy zjezdzie z góry pojazdu), w których to stanach silnik pracuje z zamknieta lub prawie zamknieta przepustnica i z iloscia obrotów wielokrotnie prze¬ wyzszajaca ilosc obrotów przy biegu luzem urza¬ dzenie wyposazone jest w boczny przewód wpusto¬ wy omijajacy przepustnice silnika. Przewód ten jest dolaczony w krejfuyiku zasysania do przewodu ssacego przed przepustnica, a ujscie przewodu bocznego znajduje sie sa przepustnica.Przewód boczny wykorzystuje sie równiez do osiagania korzystnych wartosci spalin przy biegu swobodnym pojazdu, aby nie zamykac calkowicie doplywu paliwa i utrzymywac spalanie przez do¬ kladne dopasowanie ilosci paliwa do ruchu po¬ jazdu. Poniewaz przy wystepujacych bardzo ma¬ lych cisnieniach absolutnych ponizej 240 Torrów dopasowanie ilosci paliwa zwiazane jest dosc uciaz¬ liwe urzadzenie wedlug wynalazku posiada dodat¬ kowy zawór powietrza polaczony szeregowo z prze¬ wodem bocznym dla doprowadzenia dodatkowej ilosci zasysanego powietrza. Zawór ten znajduje sie pod naciskiem sprezyny zamykajacej, przy czym korzystnie jest stosowac zawór talerzowy obciazo¬ ny sprezyna. Wprowadzone ta droga zasysane po¬ wietrze omija przepustnice.W znanych, sterowanych elektronicznie urzadze¬ niach, wtryskujacych benzyne, w czasie biegu swo¬ bodnego pojazdu wtryskiwanie paliwa jest zam¬ kniete, aby wyeliminowac czesc niespalonych, a szkodliwych dla zdrowia spalin. Stan taki ozna¬ czony jako „odciecie" moze trwac tylko tak dlugo jak dlugo przepustnica znajduje sie w polozeniu zamknietym lub blisko tego polozenia oraz gdy jednoczecnie ilosc obrotów silnika jest znacznie wieksza niz przy biegu luzem.Blokada ta musi byc zdjeta z chwila gdy ilosc obrotów silnika opadnie do granic ilosci obrotów przy biegu luzem aby zapewnic bezpieczny dalszy ruch pojazdu, napedzanego silnikiem. Ponowne wlaczanie przebiegów wtryskowych poprzez zdjecie blokady nastepuje z reguly w zaleznosci od tem¬ peratury, tak aby silnik nie zostal zatrzymany w stanie zimnym i aby mógl pewnie rozpoczac dal¬ sza prace. W tym celu urzadzenie wedlug wyna¬ lazku wyposazone w dodatkowy przewód, wyposa¬ zony jest w suwak, który przestawiany w zalez¬ nosci od temperatury silnika, który ogranicza ilosci powietrza przeplywajacego przez przewód dodat¬ kowy. Poprzez polaczenie pracy suwaka i zabudo¬ wania bocznego przewodu doprowadzajacego, który omija tylko przepustnice, a nie omija tarczy pie¬ trzacej. Tarcza pietrzaca w czasie biegu luzem po¬ zostaje nadal wychylona, ale ilosc powietrza za¬ sysanego jest zalezna od temperatury silnika.W urzadzeniu wedlug wynalazku przepustnica sprzezona jest w znany sposób z wylacznikiem elektrycznym, który jest uruchamiany tylko wów¬ czas na tak dlugo jak dlugo przepustnica znajduje sie w stanie zamknietym lub prawie zamknietym, a ponadto gdy spelniony jest drugi warunek to znaczy jak dlugo nie zostanie podane przez tarcze pietrzaca konieczne kryterium zniesienia blokady.Kryterium to podawane jest wówczas, gdy tarcza pietrzaca znajduje sie w obszarze wychylenia, któ¬ ry zawiera sie pomiedzy wychyleniem tarczy przy biegu luzem silnika, a wychyleniem przy pelnym obciazeniu.Wynalazek jest przykladowo wyjasniony na ry¬ sunku, na którym: — fig. 1 przedstawia elektrycz¬ nie sterowane urzadzenie wtryskowe pracujace w sposób pulsacyjny z miernikiem ilosci powietrza.Urzadzenie przedstawiono w postaci rysunku po¬ gladowego i czesciowo w postaci schematu bloko¬ wego — fig. 2 schemat podstawowy elektronicznego urzadzenia sterujacego ustalajacego ilosc wtryski¬ wanego powietrza — fig. 3 wycinek przewodu ssa¬ cego obejmujacy przepustnice i tarcze pietrzaca w poziomym przekroju wzdluznym — fig. 4 w tym samym przekroju wycinek odwróconego wykona¬ nia przykladowego.Przedstawione urzadzenie wtryskowe przeznaczo¬ ne jest do napedu czterocylindrowego silnika czte- rotaktowego 10 i zawiera jako wazniejsze czesci skladowe: — cztery zawory wtryskowe uruchamiane elektro¬ magnetycznie 11, do których paliwo doprowa¬ dzane jest z rozdzielacza 12, poprzez przewody rurowe 13, pompa paliwowa napedzana silnikiem elektrycznym 15, regulator cisnienia 16, który reguluje cisnienie paliwa do stalej wielkosci oraz opisane w dalszej czesci szczególowo elektro¬ niczne urzadzenie sterujace, które — poprzez nadajnik sygnalów 18 sprzezony z walkiem roz¬ rzadu silnika 17 — jest przy kazdym obrocie walka dwukrotnie wyzwalany i dostarcza do zaworów wtryskowych 11 elektryczny, prosto¬ katny impuls otwierajacy S.Impuls otwierajacy o okresie trwania oznaczonym na rysunku Ti wyznacza czas otwarcia zaworu wtryskowego, a co zatym idzie kazdorazowo ta ilosc paliwa która w czasie otwarcia zaworu 11 wypro¬ wadzana jest ze zbiornika pod praktycznie stalym cisnieniem 2 atm. Uzwojenia elektromagnesów 19 polaczone sa szeregowo z opornikami odprzegajacy- mi 20 i podlaczone sa do wspólnego stopnia wmoc- nienia i mocy 21, który zawiera przynajmniej jeden tranzystor mocy 22. Tranzystor mocy podla¬ czony jest w ukladzie emiter — kolektor z oporni¬ kami odprzegajacymi 20 i poprzez mase do jednego konca uzwojen elektromagnesów 19.W silnikach spalinowych pracujacych ze spreza¬ niem mieszanki i z zaplonem z obcego zródla przedstawiony sposób pracy ustalany jest poprzez ilosc zassanego powietrza do cylindra przy kazdym posuwie ssacym tak, aby wprowadzana do cylin¬ dra ilosc mieszanki ulegla calkowitemu spaleniu.Dla dobrego wykorzystania mocy silnika spalino¬ wego jest ponadto konieczne, aby po pcsuwie robo¬ czym nie nastepowalo zjawisko nadmiaru powie¬ trza. Aby uzyskac wlasciwy, stechiometryczny sto¬ sunek pomiedzy zassanym powietrzem i paliwem silnik zaopatrzony jest w miernik powietrza LM 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 605 82815 6 umieszczony w rurze ssacej 25 silnika w kierunku przeplywu za filtrem 26, ale przed przepustnica 28 regulowana pedalem gazu 27.Miernik ilosci powietrza LM, sklada sie glównie z tarczy pietrzacej 30 i z potencjometru R, którego slizgacz 31 sprzezony jest z tarcza pietrzaca. Mier¬ nik ilosci powietrza wspólpracuje z ukladem tran¬ zystorowym TS, który dostarcza na wyjsciu impul¬ sy sterujace S do stopnia mocy 21.Tranzystorowy uklad sterujacy zawiera, zgodnie ze schematem przedstawionym na fig. 2 — dwa tranzystory w ukladzie przeciwsobnym, które wspólpracuja ze soba poprzez skrzyzowane sprze¬ zenie zwrotne. Tranzystor wejsciowy oznaczono ja¬ ko Tl, a tranzystor wyjsciowy T2. Uklad sterujacy zawiera ponadto zasobnik energii oznaczony na ry¬ sunku przykladowym jako kondensator C, który moze byc jednak w innym ukladzie zrealizowany jako indukcyjnosc. Okres kazdego przebiegu rozla¬ dowania okresla czas otwarcia zaworu wtryskowe¬ go i jest oznaczony jako Ti. Kondensator C musi byc (przed kazdym przebiegiem rozladowywania) doladowywany do okreslonej, z góry ustalonej, wartosci. • Aby okres rozladowywania byl zwiazany bezpo¬ srednio z koniecznymi informacjami, o przypada¬ jacej na kazdy posuw ssacy ilosci zassanego po¬ wietrza — ladowanie zasobnika nastepuje poprzez przedstawiony na rysunku przykladowym w po¬ staci nadajnika sygnalów 18, wlacznik ladowania, wlacznik ten jest uruchamiany synchronicznie z obrotami walu korbowego, przez co kondensator C podlaczony jest do zródla ladowania w sposób impulsowy zalezny od stalego, z góry okreslonego, obrotu walu korbowego. Zródlo zasilania dostarcza do kondensatora C prad ladowania JA w czasie trwania impulsu ladowania LJ.Dla wyzej opisanego przypadku przyjmuje sie zalozenie, ze nadajnik sygnalów 18, który w prak¬ tycznym przykladzie wykonania sklada sie z multi- wibratora bistabilnego, przelaczanego kazdorazowo przez impulsy zaplonu (nie pokazane na rysunku) — i moze byc wlaczany przy obrocie walu o 180J i wylaczany przy dalszym obrocie walu o taki sam kat.Uklad wedlug fig. 2 umozliwia w bezposrednim polaczeniu z przebiegiem ladowania, który konczy sie przy kacie obrotu 0°, 360°, 720° itd. — wypro¬ wadzenie impulsu wyzwalajacego dla przebiegu rozladowania przy którym tranzystor wyjsciowy T2 nie przewodzi. Jednoczesnie tranzystor wejsciowy Tl przechodzi w stan przewodzenia, gdyz w wyni¬ ku blokady tranzystora wyjsciowego T2 do tran¬ zystora Tl doprowadzony jest poprzez opornik ko¬ lektora 35 i opornik sprzegajacy 36 w obwodzie baza — emiter dostatecznie duzy prad bazy. Ladu¬ nek zmagazynowany w czasie przebiegu ladowa¬ nia jest odprowadzany przez diocfe 37, przewodzaca w tym kierunku, do obwodu kolektor — emiter tranzystora wejsciowego Tl, przy czym ustalajacy sie prad rozladowania JE utrzymuje sie na stalym poziomie dzieki pracy elementu oznaczonego na fig. 2 jako E.W czasie trwania przebiegów rozladowania na¬ piecia U« na kondensatorze C opada w sposób li¬ niowy. Po okresie rozladowania Tl okreslajacym czas otwarcia zaworu, potencjal na elektrodzie kondensatora polaczonej poprzez druga diode 38 z baza tranzystora wyjsciowego T2 spada tak da- 5 lece, ze tranzystor T2 ponownie przewodzi prad, a Tl zostaje ponownie zablokowany. Poniewaz dio¬ da 37 zapobiega doplywowi pradu ladowania do kondensatora przy zablokowanym tranzystora Tl (poprzez opornik kolektora 39) — nastepny prze¬ bieg ladowania bedzie mial miejsce dopiero wów¬ czas, gdy pojawi sie nastepny impuls ladowania LJ przy obrocie walu korbowego o 180° lub 540°, a zródlo ladowania A zostanie ponownie podlaczo¬ ne do ukladu sterowania.Przedstawione na fig. 3 i fig. 4 urzadzenie do pomiaru ilosci zassanego powietrza odpowiada w znacznym stopniu miernikowi ilosci powietrza pokazanemu na fig. 1. Czesc kanalu zasysania po¬ wietrza oznaczonego na fig. 1 odnosnikiem 25, two¬ rzac obudowe miernika ilosci powietrza posiada w obszarze wychylania tarczy pietrzacej 30, prze¬ krój prostokatny, przy czym sciana oslaniajaca 55, znajdujaca sie naprzeciw swobodnego kojca tarczy ma taki ksztalt, ze przekrój obszaru przeplywu po¬ wietrza pomiedzy tarcza pietrzaca i sciana obudo¬ wy zwieksza sie w sposób wykladniczy wraz ze wzrostem kata obrotu tarczy. Droga przeplywu utworzona przez tarcze pietrzaca 30, przepustnice 28 i obudowe 55, jest uzupelniona przez przewód dodatkowy 60, podlaczony w kierunku zasysania (zaznaczonym strzalka) przed przepustnica 28. Prze¬ wód dodatkowy z otworem wejsciowym 61 ma ujscie 62 za przepustnica. Miejsce ujscia zamykane jest przez zawór talerzowy 63, podtrzymywany w pozycji zamknietej przez sprezyne dociskajaca 64. Zawór ten otwiera sie natychmiast, gdy cisnie¬ nie absolutne w przewodzie ssacym spadnie poni¬ zej okreslonej wartosci np. ponizej 250 Torrów.Tarcza spietrzajaca 30 moze wówczas zmienic po¬ lozenie z miejsca oznaczonego linia ciagla, w któ¬ rym znajduje sie w czasie napedu bezsilnikowego pojazdu, to znaczy przy zamknietej przepustnicy 28 oraz przy zamknietym jeszcze zaworze talerzowym 63, do polozenia oznaczonego L2 — pod wplywem powietrza przeplywajacego przez przewód dodat¬ kowy 60. W ten sposób wytworzone zostaje kryte¬ rium do dopasowania ilosci wtryskiwanego paliwa w czasie pracy silnika pod zbyt silnym podcisnie¬ niem. Kryterium to charakteryzuje sie zamknietym polozeniem przepustnicy i okreslone jest przez wy¬ chylenie tarczy pietrzacej o kat L2. Ten kat gra¬ niczny moze byc cechowany przez zestyk albo przez napiecia progowe jak to przedstawiono na fig. 4.W czesci rury ssacej pokazanej z odwrotnej stro¬ ny na fig. 4 przedstawiono przewód boczny 60 umiejscowiony z przodu i z tylu przepustnicy 28.Na przewodzie bocznym wmontowany jest suwak dodatkowego powietrza 70, wyposazony w cylinder obrotowy, nie pokazany na rysunku oraz w prze¬ znaczona do obracania tym cylindrem, sprezyne spiralna wykonana z bimetalu. Sprezyna ta pola¬ czona jest z przewodem przewodzacym cieplo z wo¬ da chlodzaca lub olejem smarowniczym silnika.Sprezyna bimetalowa moze byc ustawiona w ten sposób, aby przy temperaturach pracy ponizej —40° 15 20 25 20 35 40 45 50 55 607 cylinder suwaka dodatkowego powietrza znajdowal sie w pozycji przepustowej, w której przewód do¬ datkowy 60 wpuszcza przez otwór 61 powietrze do¬ datkowe. Poniewaz ilosc powietrza przeplywajacego przez przewód boczny zalezna jest w znacznym stopniu ód ustawienia suwaka, którego polozenie uzaleznione jest z kolei od temperatury, wychy¬ lenie tarczy spietrzajacej 30 jest tym samym rów¬ niez uzaleznione od temperatury.Przebiegi wtryskiwania przy okreslonej tempe¬ raturze pracy silnika mozna przerwac w ten spo¬ sób, ze do przepustnicy 28 dobudowany jest wylacz¬ nik 72, którego zestyki zamykaja sie przez walek przepustnicy wtedy, gdy przepustnica znajduje sie w polozeniu blokady, jak to przedstawiono na ry¬ sunku. Aby uzyskac druga konieczna informacje zalezna od temperatury, stosuje sie wylacznik 75 lub 76 (pokazany na fig. 4 linia przerywana) za¬ montowany na tarczy pietrzacej 30. Jest on tak wyregulowany, aby zamykal zestyki tylko wów¬ czas, gdy tarcza pietrzaca 30 zostaje odchylona o kat Lj, który jest mniejszy od kata, o który wy¬ chyla sie tarcza 30 przy biegu luzem zagrzanego silnika.W uzupelnieniu rozwiazania przykladowego we¬ dlug fig. 1 w ukladzie pokazanym na fig. 4 rucho¬ me ramie 31 potencjometru R mozna wykorzystac w ten sposób, ze przez zastapienie wylacznika 75 wylacznikem napiecia progowego np. trigerem Schmidta, uzyskuje sie sterowanie napiecia U za posrednictwem wychylanej klapki spietrzajacej 30.Ze wzgledu na to, ze napiecie U sluzy takze do ste¬ rowania przebiegami ladowania i wyladowywania ukladu tranzystorowego TS, stwarza sie przez to bardzo prosty obwód bez koniecznosci montowania dodatkowych czesci mechanicznych. PL PL