Изобретение относится к машиностроению, конкретно - к двигателестроению, к конструированию и производству систем воздухо- топливопитания и зажигания, нейтрализации и выпуска отработавших газов транспортных двигателей, преимущественно автомобильных.The invention relates to mechanical engineering, specifically to engine building, to the design and manufacture of air-fuel supply and ignition systems, the neutralization and exhaust of transport gases, mainly automobile ones.
Аналогом изобретения является, например, газовоздушный тракт двигателя внутреннего сгорания по патенту РФ № 2273751, МПК F02D 33/02, опубл. 10.04.2006. Недостатком данного тракта является способ регулирования угла опережения зажигания, которое производится в среднем для всего двигателя с помощью датчика детонации.An analogue of the invention is, for example, the gas-air path of an internal combustion engine according to the patent of the Russian Federation No. 2273751, IPC F02D 33/02, publ. 04/10/2006. The disadvantage of this path is the method of controlling the ignition timing, which is performed on average for the entire engine using a knock sensor.
Изобретение направлено на снижение неравномерности нагрузки для разных цилиндров многоцилиндровых двигателей с искровым зажиганием и увеличение их ресурса.The invention is aimed at reducing the uneven load for different cylinders of multi-cylinder engines with spark ignition and increasing their resource.
Изобретение позволит снизить неравномерность нагрузки для разных цилиндров многоцилиндрового поршневого двигателя внутреннего сгорания с принудительным воспламенением и распределенным впрыскиванием топлива во впускной трубопровод каждого цилиндра.The invention will reduce the uneven load for different cylinders of a multi-cylinder reciprocating internal combustion engine with forced ignition and distributed fuel injection into the intake pipe of each cylinder.
Согласно изобретению система управления двигателем внутреннего сгорания содержит впускную систему, выпускную систему и систему зажигания. Впускная система состоит из воздушного фильтра, дроссельного патрубка с поворотной заслонкой регулирования общего количества воздуха, измерителя расхода воздуха, индивидуальных впускных трубопроводов, объединенных общим ресивером, дополнительных дроссельных заслонок, установленных во впускных трубопроводах, впускных каналов в головке цилиндров и впускных клапанов. Выпускная система включает в себя выпускные клапаны, индивидуальные трубопроводы, ресивер, нейтрализатор и глушитель шума. Система зажигания, включающая в себя электронный блок управления (контроллер), датчик детонации и свечи зажигания, обеспечивает регулировку угла опережения зажигания индивидуально для каждого цилиндра.According to the invention, the internal combustion engine control system comprises an intake system, an exhaust system and an ignition system. The intake system consists of an air filter, a throttle nozzle with a rotary damper for regulating the total amount of air, an air flow meter, individual inlet pipelines united by a common receiver, additional throttle valves installed in the intake pipelines, inlet channels in the cylinder head and intake valves. The exhaust system includes exhaust valves, individual pipelines, a receiver, a converter and a silencer. The ignition system, which includes an electronic control unit (controller), knock sensor and spark plugs, provides for the adjustment of the ignition timing individually for each cylinder.
Функционирование системы управления поясняется чертежом. Атмосферный воздух очищается в воздушном фильтре 1, через измеритель расхода воздуха 2 поступает в дроссельный патрубок 3, в котором расположена дроссельная заслонка 4, изменяющая общее количество воздуха, поступающего в двигатель (то есть регулирующая нагрузку на двигатель). Далее воздух поступает в ресивер 5 и индивидуальные впускные трубопроводы 6, оснащенные дополнительными дроссельными заслонками 7, установленными перед форсунками впрыскивания топлива 19, при этом коррекция подачи воздуха в цилиндры производится индивидуально с помощью дополнительных дроссельных заслонок 7. Ресивер 5 и трубопроводы 6 образуют систему резонансного наддува, обеспечивающую повышение давления и массы поступающего в цилиндры воздуха. Топливовоздушная смесь по каналам с клапанами 8 в головке 9 поступает в цилиндры 20 в последовательности, определяемой порядком их работы. После сжатия и сгорания отработавшие газы через выпускные клапаны 10 и индивидуальные выпускные трубопроводы 11 с датчиками свободного кислорода 12 (λ-зондами), установленными на каждом из последних, отводятся в ресивер 13, объем которого составляет не менее (1,5-2,0)Vh, где Vh - рабочий объем двигателя. Датчики свободного кислорода 12 контролируют состав топливовоздушной смеси в каждом из цилиндров. Двигатель оснащен датчиком детонации 21, контролирующим детонационное сгорание топлива. При отклонении состава смеси в каком-либо из цилиндров от оптимального вследствие отклонений в подаче топлива форсункой по информации датчиков 12 и команде контроллера 17 индивидуальный сервопривод 18 обеспечивает дополнительный поворот заслонки 7 на необходимую величину, при этом угол опережения зажигания регулируется индивидуально для каждого цилиндра с помощью датчикадетонации 21 и свечей зажигания 22 по команде контроллера 17, выравнивая нагрузочные режимы для разных цилиндров. Из ресивера 13, назначением которого является сглаживание пульсаций давления, вызванных поочередным осуществлением процессов выпуска в отдельных цилиндрах, отработавшие газы через нейтрализатор 14, глушитель шума выпуска 15 и отводящую трубу 16 выбрасываются в атмосферу.The operation of the control system is illustrated in the drawing. Atmospheric air is cleaned in the air filter 1, through the air flow meter 2 it enters the throttle pipe 3, in which the throttle valve 4 is located, which changes the total amount of air entering the engine (that is, regulating the load on the engine). Further, air enters the receiver 5 and individual inlet pipelines 6, equipped with additional throttle valves 7 installed in front of the fuel injection nozzles 19, while the air supply to the cylinders is adjusted individually using additional throttle valves 7. The receiver 5 and pipelines 6 form a resonant pressurization system , providing an increase in pressure and mass of air entering the cylinders. The air-fuel mixture through the channels with valves 8 in the head 9 enters the cylinders 20 in the sequence determined by the order of their work. After compression and combustion, the exhaust gases through exhaust valves 10 and individual exhaust pipes 11 with free oxygen sensors 12 (λ probes) installed on each of the latter are discharged to a receiver 13, the volume of which is at least (1.5-2.0 ) Vh, where Vh is the displacement of the engine. The free oxygen sensors 12 monitor the composition of the air-fuel mixture in each of the cylinders. The engine is equipped with a knock sensor 21, which controls the detonation combustion of fuel. If the composition of the mixture in any of the cylinders deviates from the optimum due to deviations in the fuel supply by the nozzle according to the information of the sensors 12 and the command of the controller 17, the individual servomotor 18 provides an additional rotation of the shutter 7 by the required amount, while the ignition timing is individually adjusted for each cylinder using knock sensor 21 and spark plugs 22 at the command of the controller 17, aligning load conditions for different cylinders. From the receiver 13, the purpose of which is to smooth out pressure pulsations caused by the sequential implementation of the exhaust processes in individual cylinders, the exhaust gases through the catalyst 14, the exhaust silencer 15 and the exhaust pipe 16 are released into the atmosphere.
Описанная система управления может функционировать в двигателе с турбонаддувом. Отличием будет являться то, что после воздушного фильтра 1 воздух сжимается в компрессоре, а отработавшие газы из ресивера 13 отводятся сначала в турбину турбокомпрессора, а далее - как описано выше.The described control system can operate in a turbocharged engine. The difference will be that after the air filter 1, the air is compressed in the compressor, and the exhaust gases from the receiver 13 are first discharged to the turbocharger turbine, and then as described above.