Устройство для регулирования крутящего момента многоцилиндрового дизеля

 

Изобретение позволяет повысить эффективность топливоподачи путем увеличения быстродействия и точности. Байпасные клапаны с электромагнитными приводами сообщены с нагнетательными трубопроводами 9 и линией 12 слива топлива. Каждьй клапан выполнен в виде подпружиненного обратного клапана 8, вокруг седла 16 х-рого размещена катушка 17 электромагнитного привода. Направляющая 18 запорного элемента 14 клапана содержит ограничитель 19 хода, вьшолненный в виде магнитной пластины для взаимодействия с катушкой 17. Элемент 14 расположен со стороны нагнетательного трубопровода 9, а ограничитель 19-00 стороны линии 12 слива топлива. Блок управления вьтолнен в виде процессора и с оединен с сумматором, выходом измерителя частоты, измерителем углового положения вала и электромагнитными приводами клапанов 8. 4 ил. с Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5ц 4 F 02 М 63/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4087163/25-06 (22) 08.05.86 (46). 15.08.88. Бюл. ¹ 30 (71) Университет дружбы народов им. Патриса Лумумбы (72) Н.Н.Патрахальцев, В.А.Куцевалов, П .Д.Лупачев, Л.Л.Михальский, В.M.Ôîìèí и M.Â.Ýììèëü (53) 621.438.038(088.8) (56) Заявка ФРГ № 3222241, кл. Р 02 М 63/02, опублик, 15.12.83. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА МНОГОЦИЛИНДРОВОГО

ДИЗЕЛЯ (57) Изобретение позволяет повысить эффективность топливоподачи путем увеличения. быстродействия и точности.

Байпасные клапаны с электромагнитны„„SU„„1416738 A 1 ми приводами сообщены с нагнетательными трубопроводами 9 и линией 12 сгива топлива. Каждый клапан выполнен в виде подпружиненного обратного клапана 8, вокруг седла 16 к-рого размещена катушка 17 электромагнитного привода. Направляющая 18 запорного элемента 14 клапана содержит ограничитель 19 хода, выполненный в виде магнитной пластины для взаимодействия с катушкой 17. Элемент 14 расположен со стороны нагнетательного трубопровода 9, а ограничитель 19 — со стороны линии 12 слива топлива. Блок управления выполнен в виде процессора и соединен с. сумматором, выходом измерителя частоты, измерителем углового положения вала и электромагнитными приводами клапанов 8. 4 ил.

1416738

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к системам питания, и может быть использовано для регулирования дизелей.

Цель изобретения — повышение эффективности топливоподачи путем увеличения быстродействия и точности.

На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 узел привода обратного клапана; на фиг. 3 — схемы временных сигналов при отключении одного цилиндра; на фиг. 4 — то же, при отключении на один цикл четвертого и третьего ци- 15 линдров.

На фиг. 3-4 обозначено: P н — давление топлива в штуцере насоса; U напряжение на обмотке катушки обратного клапана, и — подъем клапана 20 обратного, Р Й вЂ” давление в штуцере насоса при отключении одного из цилиндров через цикл; h д — подъем иглы форсунки, ф — угол поворота коленчатого вала. ° 25

Устройство для регулирования крутящего момента многоцилиндровогo дизеля (фиг. 1) содержит задатчик 1 частоты вращения вала, усилитель-преобразователь 2, измеритель (датчик) 30

3 частоты вращения, усилитель-преобразователь 4, измеритель 5 углового положения вала, например датчик BNT„ сумматор 6, блок 7 управления приводом обратных клапанов, обратные клапаны 8 с приводами, нагнетательные трубопроводы 9, связывающие с форсунками 10 íàñîñ 11 высокого давления, не имеющий рейки управления его производительностью, линии 12 слива топ- 40 лива в емкость 13 из обратных клапанов.

Привод обратного клапана 8 (фиг.2) содержит запорный элемент 14, нагруженный слабой пружиной 15 седло 16 с электромагнитной катушкой 17. Направляющая 18 клапана элемента 14 содержит ограничитель 19 хода клапанного элемента 14, выполненный в виде магнитного элемента, взаимодействующего с электромагнитом, образованным катушкой 17. Каналы 20 оЧуществляют связь нагнетательных трубопроводов 9 со сливной линией 12 при движении клапанного запорного элемента 14.

Устройство работает следующим об-разом.

Оператор двигателя с помощью задатчика 1, например устройства типа контроллера, рычага управления, подает сигнал через усилитель-преобразователь 2 на сумматор 6, куда также с усилителя-преобразователя 4 поступает сигнал фактической частоты вращения, измеренной датчиком 3 . Результат сравнения сигналов, поступивших на сумматор 6, в виде потенциала, пропорционального отклонению заданной частоты от фактической, поступает в блок 7 управления, куда также подается сигнал, например ВИТ первого цилиндра, с измерителя 5. Блок

7 подает потенциал по меньшей мере на одну из обмоток катушек 17 электромагнитов привода запорного элемента 14 обратных клапанов 8. При подаче тока (напряжения) на катушку 17 ограничитель 18 стремится притянуться к магниту, образованному седлом 16 запорного элемента 14. Однако открытие, т.е. перемещение вправо элемента

14, происходит только тогда, когда в линии высокого давления (нагнетательном трубопроводе 9) произойдет формирование волны разрежения с помощью отсасывающего пояска нагнетательного клапана насоса высокого давления после отсечки подачи очередной порции топлива. Волна разрежения воздействует на элемент 14, который, преодолевая усилие пружины 15, смещается вправо (фиг. 2). В результате при очередном цикле подачи топлива насосом 11 создаваемое им давление стравливается в линию 12 слива, преодолевая усилие притяжения ограничителя 19 к магниту †сед 16. Происходит пропуск цикла впрыскивания. На фиг. 3 показано, что в момент (g появился потенциал U на катушке электромагнита. В момент (, когда в нагнетательном трубопроводе 9 сформирована волна 21 разрежения, происходит подъем клапанного элемента 14.

Закрытие элемента 14 происходит в момент, когда потенциал U снят с катушки 17. Тогда, если до отключе-. ния циклов система работала с последовательностью I, II, III, IV и т.д. то после включения электромагнита работа происходит так: впрыск в первом цикле, пропуск впрыска во втором цикле, впрыск в третьем цикле, пропуск впрыска в четвертом цикле.

1416738

Для 4-цилиндрового дизеля чередование топливоподач показано на фиг.4 и обозначено, а", б", в", г", д", е" .и т.д. Потенциал U подается на все катушки обратных клапанов в мо5 менты lg u tfз, а снимается с них в моменты Ц и Ц . В результате в моменты (и п происходит отключение подачи топлива благодаря открытию клапанов 8, в моменты ( и — вновь включение подач топ4. лива. Последовательность работы слеР дующая: а", в", д", е и т.д.

Блок 7 может быть выполнен в виде 15 микропроцессора, в котором в соответствии с сигналом с сумматора 6, измерителей 3 и 5 происходит вычисление необходимого порядка, последовательности отключения циклов и цилинд- 20 ров. Такой микропроцессор может реа- лизовать, например, вычисление сигнала t по зависимости t = dh п, где

n — текущая частота вращения вала (относительная), т.е. отношение теку- 25 щей частоты к номинальной; ДЬ вЂ” сигнал на выходе сумматора 6. Полученное время t представляет собой время между моментами Ч „ и ц подачи напряжения на катушки и снятия напряжения ЗО соответственно. Именно в это время в зависимости от его величины происходит отключение цикла, нескольких циклов, нескольких цилиндров двигателя.

Такой способ регулирования позволяет с помощью операций включения— выключения циклов или цилиндров регулировать мощность или момент двигателя, поддерживая или изменяя час- 4п тоту вращения вала. Очевидно, что чем больше цилиндров имеет двигатель, тем более плавно можно менять частоту вращения. Даже для 4-цилиндрового дизеля при регулировании частоты B 45 пределах четырех последовательных оборотов вала шаг регулирования мощ-, ности (момента) составляет 12,57 от номинала для номинальной частоты или от полной нагрузки для заданной час- 5О тоты. Для 8-цилиндрового дизеля минимальный шаг составляет около 67. и т.д. Увеличение маховой массы дизеля позволяет увеличить время регулирования с четырех до, например, шести последовательных оборотов, что снижает неравномерность регулирования до 8 и 47 соответственно и т.д.

Отсутствие рейки топливного насоса обеспечивает работу топливной аппаратуре всегда на полных (наиболее эффективных) подачах, что повышает качество рабочих процессов в цилиндрах. Отсутствие механически перемещаемых элементов снижае= затраты мощности на привод органа управления.

Все это повьппает точность, быстродействие регулирования, снижает инерционность, повышает эффективность топливоподачи, увеличивает стабильность подач на холостом ходу. формула изобретения

Устройство для регулирования крутящего момента многоцилиндрового дизеля с топливным насосом высокого давления, связанным с форсунками при ,помощи нагнетательных трубопроводов, и линией слива топлива, содержащее байпасные клапаны с электромагнитными приводами, сообщенные с нагнетательными трубопроводами и линией слива топлива, блок управления и блок регулирования, включающий эадатчик и измеритель частоты, усилители †преобразователи, сумматор и измеритель углового положения вала, причем эадатчик и измеритель частоты через усилитель-преобразователь связаны с сумматором; а блок управления сое— динен с сумматором, выходом измерителя частоты, измерителем углового положения вала и электромагнитными приводами байпасных клапанов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения эффективности топливоподачи путем увеличения быстродействия и точности, каждый байпасный клапан выполнен в.виде подпружиненного обратного клапана с седлом, направляющей, основным и дополнительным запорными элементами, размещенными по обе стороны направляющей, причем основной эапорный элемент размещен со стороны нагнетательного трубо— провода, а дополнительный — со стороны линии слива топлива и выполнен в виде магнитной пластины с возможностью взаимодействия с катушкой электромагнитного привода, размещенной вокруг седла клапана, а блок управления выполнен в виде процессора.

1416738

Pï

ВНИИПИ Заказ 4049/34 Тираж 505 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, r. Ужгород„ ул. Проектная, 4