УСТРОЙСТВО РЕГУЛИРОВАНИЯ ОБОРОТОВ ХОЛОСТОГО ХОДА В ДВИГАТЕЛЕ

Полезная модель относится к машиностроению, преимущественно к автомобилестроению, в частности к системе управления двигателем внутреннего сгорания (далее ДВС) автомобиля.
Известна конструкция устройства, см. заявку Японии №61-268840 МКИ4 F 02 D 41/16, публикация 86.11.28, имеющего в качестве исполнительного элемента один клапан с электроприводом, установленный в обводном канале вокруг дроссельной заслонки и управляющий расходом воздуха на холостом ходу двигателя. Недостаток этой конструкции в том, что с помощью одного клапана невозможно одинаково качественно реализовать во-первых функцию точного управления оборотами холостого хода горячего двигателя с минимальным расходом топлива, а во-вторых функцию легкого запуска с быстрым прогревом холодного двигателя и стабильную работу двигателя при возникновении дополнительной нагрузки, поскольку в первом случае требуется клапан как можно меньшего диаметра, а во втором наоборот как можно большего диаметра.
Недостатки, указанные в вышеописанной конструкции, отчасти устранены в клапанном устройстве, описанном в заявке ФРГ №3328960, МКИ F 02 D 9/08, 33/02, публикация 85.02.21, и выбранном в качестве прототипа. В данном устройстве шток электропривода связан с клапанным механизмом, расположенным в байпасном канале корпуса дроссельной заслонки и состоящим из клапана и дополнительного запорного элемента. Точное регулирование оборотов холостого хода прогретого двигателя при отсутствии такой нагрузки на двигатель, как кондиционер, усилитель руля, фары, осуществляется клапаном при закрытом под воздействием пружины запорном элементе. Во время запуска и прогрева двигателя, а также для предотвращения остановки двигателя
при резком увеличении нагрузки, электропривод втягивает шток так, чтобы клапан, преодолев сопротивление пружины, открыл запорный элемент для подачи к двигателю дополнительного количества воздуха.
Недостатками этой конструкции является то, что: 1) в момент появления дополнительной нагрузки на двигатель, при открытии запорного элемента, клапан закрывается полностью, на некоторое время полностью перекрывая подачу воздуха к двигателю, что влечет временное снижение оборотов холостого хода и, как следствие, неустойчивую работу двигателя в данном режиме; 2) открытие запорного элемента происходит не мгновенно, а лишь после того, как клапан полностью переместится из открытого положения в закрытое, что увеличивает время реакции двигателя на изменения во время его работы; 3) необходимо применение достаточно мощного электропривода, поскольку он должен обеспечивать перемещение и клапана, и запорного элемента, что приводит к неоправданно большому энергопотреблению в режиме прогретого двигателя, работающего без нагрузки, когда запорный элемент закрыт и перемещается только клапан.
Предлагаемое техническое решение позволяет в значительной степени устранить обозначенные выше недостатки.
Сущность предлагаемой полезной модели заключается в том, что в известном устройстве регулирования оборотов холостого хода, содержащем, в частности, размещенный в байпасном канале корпуса дроссельной заслонки клапанный механизм, состоящий из запорного элемента, перекрывающего отверстие в байпасном канале, и клапана, установленного на штоке электродвигателя и перекрывающего отверстие в запорном элементе, клапанный механизм дополнительно снабжен электроприводом для управления запорным элементом, при этом запорный элемент выполнен в виде установленного на штоке электропривода цилиндра, снабженного центральным отверстием и, по меньшей мере, одним соединенным с ним отверстием в боковой стенке.
На фиг.1 показана конструкция заявляемого устройства.
Устройство регулирования оборотов холостого хода по фиг.1 содержит блок управления 1 и клапанный механизм, размещенный в байпасном канале 2 корпуса дроссельной заслонки 3. Клапанный механизм состоит из запорного элемента 4 и клапана 5. Запорный элемент 4 представляет собой цилиндр с центральным отверстием 6 и, по меньшей мере, одним соединенным с ним отверстием 7 в боковой стенке, установленный на штоке 8 электропривода 9, выведенном в байпасный канал 2 корпуса дроссельной заслонки 3. Под действием прижимной пружины 10 запорный элемент 4 перекрывает
отверстие 11 в байпасном канале 2. Клапан 5 установлен на штоке 12 другого электропривода 13, также выведенном в байпасный канал 2, и под действием прижимной пружины 14 перекрывает отверстие 6 в запорном элементе 4.
Принцип работы устройства следующий. Регулирование оборотов холостого хода прогретого двигателя при отсутствии нагрузки на двигатель такой, как кондиционер, усилитель руля, фары, осуществляется посредством клапана 5, установленного на штоке 12 электропривода 13 при закрытом под воздействием прижимной пружины 10 запорном элементе 4 и обесточенном электроприводе 9. По команде блока управления 1 электропривод 13, преодолевая сопротивление прижимной пружины 14, открывает клапан 5, таким образом регулируя расход воздуха, протекающего через отверстия 7, 6 в запорном элементе 4 и далее по байпасному каналу 2 корпуса дроссельной заслонки 3. В момент включения дополнительной нагрузки, а также в режиме запуска и прогрева двигателя, электропривод 9 по команде блока управления 1 активизируется и, преодолевая сопротивление прижимной пружины 10, открывает запорный элемент 4 для подачи к двигателю большего количества воздуха, поступающего через отверстие 11 байпасного канала 2.
Заявляемая конструкция устройства регулирования оборотов холостого хода в двигателе при оптимальном энергопотреблении обеспечивает легкий запуск двигателя с быстрым прогревом, точное управление оборотами холостого хода прогретого двигателя и надежное их поддержание при увеличении нагрузки на двигатель, что необходимо для снижения расхода топлива и удовлетворения ужесточающимся нормам токсичности автомобилей.
Заявляемое устройство удовлетворяет также основным требованиям массового производства: а) простота конструкции обеспечивает малые габариты устройства и его низкую себестоимость; б) конструкция устройства обеспечивает легкость его установки на двигатель автомобиля без применения специального инструмента, что делает его промышленно применимым.
Вышеописанное устройство предназначено для применения в системе управления двигателем автомобилей, в частности легковых автомобилей, оснащенных электронными системами управления двигателем.