Способ конвертирования двигателя внутреннего сгорания транспортного средства в пневматический компрессор

 

Использование: в транспортном двигателестроении. Сущность изобретения: регулирование величины давления воздуха в резервуаре транспортного средства в рабочем диапазоне между нижним и верхним пределами осуществляют путем изменения числа отключаемых цилиндров, работающих в режиме компрессора по сигналу регулятора давления воздуха в резервуаре. Рабочий диапазон регулирования P_в-P_н разбивают на интервалы ΔP по числу n отключаемых цилиндров K, причем в интервале P_в-ΔP, прилегающем к верхнему пределу P_в обеспечивают работу одного отключаемого цилиндра в режиме компрессора, а в интервале P_н+ΔP, прилегающем к нижнему пределу P_н всех отключаемых цилиндров. Предложенный способ позволяет повысить топливную экономичность и снизить динамическое воздействие нагрузок на детали ДВС. 6 ил.

Изобретение относится к системам конвертирования цилиндров ДВС транспортного средства в пневматический компрессор.

Известен дизель, отключенные по топливоподаче цилиндры которого периодически переводятся в компрессорный режим с последующей подачей сжатого воздуха в резервуары.

Недостатками такой схемы конвертирования являются наличие клапанов газораспределения с различным типом привода, а также сложный развлетвленный электро-, гидро- и механический привод органов управления. Кроме того, прямое и обратное конвертирование цилиндров выполняется дискретно при снижении ниже или повышении сверх определенного давления сжатого воздуха в резервуарах потребителя.

Это техническое решение взято в качестве прототипа.

Цель изобретения повышение экономичности и снижение динамических нагрузок на детали двигателя.

Способ конвертирования заключается в периодическом отключении подачи топлива в один или несколько отключаемых цилиндров двигателя внутреннего сгорания, включении устройства отбора сжатого воздуха и переводе отключаемых цилиндров в режиме работы компрессора. При этом воздух в отключаемых цилиндрах сжимается и далее подается в резервуар транспортного средства. После окончания компрессорного режима возобновляется подача топлива в отключаемые цилиндры и они переводятся в режим работы ДВС.

Способ конвертирования заключается в регулировании величины давления воздуха в резервуаре в рабочем диапазоне между нижним и верхним пределами путем изменения числа отключаемых цилиндров, работающих в режиме компрессора по сигналу регулятора давления воздуха в резервуаре. Рабочий диапазон регулирования разбивают на интервалы по числу отключаемых цилиндров, причем в интервале, прилегающем к верхнему пределу, обеспечивают работу одного отключаемого цилиндра в режиме компрессора, а в интервале, прилегающем к нижнему пределу всех отключаемых цилиндров.

На фиг. 1 представлена зависимость времени откачки воздухом резервуара потребителя в диапазоне между нижним и верхним пределами регулирования давления и количеством конвертированных цилиндров в группе из 6 цилиндров; на фиг. 2 зависимость времени откачки резервуара от количества конвертированных цилиндров при работе по предлагаемому способу; на фиг. 3 конвертирование 6 цилиндров ряда при отсутствии давления воздуха в резервуаре потребителя или при давлении ниже минимального предела регулирования; на фиг. 4 конвертирование в компрессор 5 цилиндров при достижении давления Р_н+ Δ Р; на фиг. 5 конвертирование 1 цилиндра при достижении давления Р_в- Δ Р; на фиг. 6 отсутствие компрессорного режима цилиндров при давлении Р_в.

Способ конвертирования ДВС реализуется следующим образом.

При необходимости подачи сжатого воздуха в резервуар потребителя транспортного средства периодически выполняют отключение топливоподачи и включение устройств отбора сжатого воздуха группы конвертируемых цилиндров по сигналу регулятора давления. Рабочий диапазон между верхним Р_в и нижним Р_н пределами регулирования давления разбивают на интервалы давления Δ Р, число n которых равно количеству цилиндров К конвертируемой группы: n=K; P=(P_в-P_н)/K.

В начальный момент после пуска двигателя внутреннего сгорания и при отсутствии сжатого воздуха в резервуаре потребителя транспортного средства, давление в нем Р_рез=0 (фиг. 3), отключается топливоподаче группы цилиндров и регулятор давления конвертирует все цилиндры этой группы в компрессор: i=K, где i число конвертируемых в данный момент цилиндров.

Этот процесс продолжается до достижения давления Р_н+ Δ Р. При вступлении в следующий за Р_н+ Δ Р интервал давления отключается один цилиндр конвертируемой группы (фиг. 4). При этом цилиндр может находиться в двух режимах: продолжает работать без топливоподачи, например в режиме холостого хода и малых нагрузках, и в нагрузочном режиме, когда включается топливоподача.

При дальнейшем повышении давления и вступлении в следующий интервал давления отключается еще один цилиндр и так далее до достижения давления Р_рез= Р_в. В этот момент (фиг. 6) отключается последний цилиндр группы и подача сжатого воздуха в резервуар потребителя прекращается.

Обратно, при снижении давления Р_рез ниже Р_в и вступлении в первый интервал, прилегающий к верхнему пределу диапазона регулирования давления воздуха, конвертируется один цилиндр Р_рез=Р_в- Δ Р. В дальнейшем происходит процесс, обратный и аналогичный рассмотренному.

В общем случае регулятор давления выполняет конвертирование в компрессор или обратно в двигатель отдельно каждый цилиндр в зависимости от необходимого темпа подачи сжатого воздуха в резервуар потребителя.

Число конвертированных цилиндров i зависит от давления Р_рез в данный момент времени и определяется по формуле i=(P_в-Р_рез)/Р (фиг. 1 и 2).

Полученное по этой формуле число цилиндров округляется в большую сторону.

Достоинство данного способа конвертирования ДВС транспортного средства в пневматический компрессор непрерывность подачи воздуха в резервуар потребителя в зависимости от давления в нем, определяемым интервалом давления Δ Р. При этом снижается расход дизельного топлива и уровень динамических нагрузок на детали ДВС в момент конвертирования цилиндров.

Формула изобретения

СПОСОБ КОНВЕРТИРОВАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА В ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ КОМПРЕССОР, заключающийся в периодическом отключении подачи топлива в один или несколько отключаемых цилиндров двигателя, включении устройства отбора сжатого воздуха и переводе отключаемых цилиндров в режим работы компрессора, сжатии воздуха в отключаемых цилиндрах, последующей подачи сжатого воздуха в резервуар транспортного средства, возобновлении подачи топлива в отключаемые цилиндры и переводе их в режим работы двигателя внутреннего сгорания, отличающийся тем, что регулирование величины давления воздуха в резервуаре в рабочем диапазоне между нижним и верхним пределами осуществляют путем изменения числа отключаемых цилиндров, работающих в режиме компрессора, по сигналу регулятора давления воздуха в резервуаре, рабочий диапазон разбивают на интервалы по числу отключаемых цилиндров, причем в интервале, прилегающем к верхнему пределу, обеспечивают работу одного отключаемого цилиндра в режиме компрессора, а в интервале, прилегающем к нижнему пределу, всех отключаемых цилиндров.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6