Способ коррекции запальной дозы дизельного топлива в дизелях, работающих по газодизельному процессу, и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к системам регулирования двигателей, работающих по газодизельному процессу. Технический результат заключается в снижении расхода дизельного топлива и улучшении качества работы двигателя путем коррекции запальной дозы дизтоплива с помощью штатного корректора регулятора скорости прямого действия. Способ коррекции запальной дозы дизельного топлива в дизелях, работающих по газодизельному процессу, при котором с увеличением частоты вращения и нагрузки увеличивают дозу запального топлива, обеспечивается тем, что запальную дозу дизельного топлива выдерживают постоянной при работе двигателя по регуляторной характеристике в диапазоне оборотов от номинальных до минимальных и увеличивают при работе двигателя по внешней скоростной характеристике. Устройство для осуществления коррекции запальной дозы дизельного топлива в дизелях, работающих по газодизельному процессу, содержит всережимный центробежный регулятор скорости прямого действия, соединенный с органами подачи газа, основной и промежуточный рычаги, рычаг управления, пружину и регулируемый упор. Регулятор скорости имеет возможность воздействовать на величину запальной дозы дизельного топлива. Регулируемый упор воздействует на основной рычаг регулятора, который связан с рычагом рейки топливного через корректор и с рычагом управления через пружину регулятора скорости. 2 с. и 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к системам питания двигателей, работающих по газодизельному процессу, и может быть использовано для улучшения процессов смесеобразования и регулирования газодизелей при применении их, в частности, на транспортных машинах.

Известен способ формирования запальной дозы дизельного топлива в газодизелях путем отключения рейки топливного насоса высокого давления от регулятора скорости и ее жесткой фиксации на уровне, соответствующем работе двигателя по дизельному процессу на минимальных оборотах холостого хода, и соединения регулятора с дозатором газа [1]. При этом с увеличением оборотов величина запальной дозы увеличивается в соответствии с характеристиками топливоподачи золотниковых топливных насосов [2]. Недостатком такого способа является излишнее увеличение расхода дизельного топлива в газодизельном режиме при повышении частоты вращения.

Известен способ формирования запальной дозы дизельного топлива в газодизелях путем ограничения перемещения рычага уравнения регулятора топливного насоса высокого давления в сторону увеличения оборотов и соединения дозатора газа с органом управления двигателя [3]. При этом на оборотах двигателя, ниже заданных положением рычага управления регулятора, запальная доза увеличивается в соответствии с регуляторной характеристикой вплоть до внешне скоростной.

Известно устройство для осуществления коррекции запальной дозы дизельного топлива в дизелях, работающих по газодизельному процессу, содержащее всережимный центробежный регулятор скорости прямого действия, соединенный с органами подачи газа, основной и промежуточный рычаги, рычаг управления, пружину и регулируемый упор, причем регулятор скорости имеет возможность воздействовать на величину запальной дозы дизельного топлива (см. авторское свидетельство СССР 1744291, F 02 D 19/1, 1992).

Недостаток известных технических решений заключается в излишнем расходе дизельного топлива в газодизельном режиме при работе на оборотах, ниже заданных положением рычага управления регулятором.

Задачей изобретения является снижение расхода дизельного топлива, улучшение процессов смесеобразования и сгорания, повышение стабильности работы газодизеля на минимальных оборотах и по регуляторной характеристике.

Поставленная задача достигается тем, что способ коррекции запальной дозы дизельного топлива в дизелях, работающих по газодизельному процессу, при котором с увеличением частоты вращения и нагрузки увеличивают дозу запального топлива, согласно изобретению запальную дозу дизельного топлива выдерживают постоянной при работе двигателя по регуляторной характеристике в диапазоне оборотов от номинальных до минимальных и увеличивают при работе двигателя по внешней скоростной характеристике.

При выходе двигателя на внешнюю скоростную характеристику запальную дозу дизельного топлива могут увеличивать прямо пропорционально подаче дизельного топлива, имеющей место на данном участке внешней скоростной характеристики при работе двигателя по дизельному процессу.

Постоянную величину запальной дозы могут устанавливать на минимальном уровне, обеспечивающем допустимую для каждого конкретного случая неравномерность работы цилиндров.

Поставленная задача достигается и тем, что устройство для осуществления коррекции запальной дозы дизельного топлива в дизелях, работающих по газодизельному процессу, содержит всережимный центробежный регулятор скорости прямого действия, соединенный с органами подачи газа, основной и промежуточный рычаги, рычаг управления, пружину и регулируемый упор, причем регулятор скорости имеет возможность воздействовать на величину запальной дозы дизельного топлива, согласно изобретению регулируемый упор воздействует на основной рычаг регулятора, который связан с рычагом рейки топливного через корректор и с рычагом управления через пружину регулятора скорости.

Регулируемый упор может иметь дистанционный привод.

Дистанционный привод может содержать усилительный элемент, приводимый в действие давлением газа из системы питания газодизеля.

На фиг.1 показана кинематическая схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - качественные характеристики цикловой подачи топлива при работе двигателя на различных режимах.

Устройство содержит центробежный измеритель скорости 4 и связанный с ним основной 5 и промежуточный 6 рычаги, причем основной рычаг соединен с пружиной регулятора 2, а промежуточный - с рейкой топливного насоса высокого давления. На промежуточном рычаге закреплен пружинный корректор 7, шток которого соприкасается с основным рычагом.

Устройство содержит также регулируемый упор 8 для ограничения перемещения рейки топливного насоса высокого давления в сторону увеличения подачи путем ограничения хода основного рычага 5 и управляемый дистанционный сервопривод 9, который приводится в действие давлением газа из системы питания газодизеля.

Работа устройства происходит следующим образом. При работе двигателя в дизельном режиме сервопривод 9 выключен, упор 8 выходит из соприкосновения с основным рычагом 5 и усилие, приложенное к рычагу 1 задания частоты вращения, растягивает пружину регулятора 2 и прижимает друг к другу основной и промежуточный рычаги, которые перемещаются как одно целое. При этом шток корректора утоплен в его корпус, пружина корректора сжата и не оказывает влияния на работу дизеля. Корректор включается в работу только при максимальной нагрузке на двигатель в соответствии с внешней скоростной характеристикой.

При переходе на газодизельный режим включается дистанционный сервопривод 9, регулируемый упор 8 входит в соприкосновение с основным рычагом 5 и ограничивает его перемещение в сторону увеличения подачи дизельного топлива на заданном уровне. Регулирование частоты вращения при изменении нагрузки осуществляется за счет газового топлива, которое подается в цилиндры из газовой части топливной системы и управляется специальной системой управления, например электронной, а корректор 7 производит коррекцию запальной дозы дизтоплива по предложенному способу.

Реализация этого способа поясняется графиками на фиг.2, представляющими из себя качественные характеристики цикловой подачи топлива при работе двигателя на различных режимах. На фиг.2 показаны: 11 - внешняя характеристика топливоподачи при работе на газе; 12 - регулировочные характеристики; 13 - ограничительная характеристика запальной дозы дизтоплива при работе корректора; 14 - характеристика топливоподачи запальной дозы при защемленной рейке топливного насоса высокого давления; 15 - характеристика топливоподачи при зафиксированном рычаге управления регулятора.

Зона I характеризует работу двигателя на газовом топливе, причем с изменением скоростного и нагрузочного режимов работа происходит по регуляторным характеристикам (характеристика 12).

Зона II, которая образуется ограничительной характеристикой подачи дизтоплива при работе корректора (характеристика 13) и характеристикой топливоподачи при защемленной рейке топливного насоса (характеристика 14), характеризует экономию запальной дозы дизтоплива.

Зона III, которая образуется ограничительной характеристикой при работе корректора (характеристика 13) и характеристикой топливоподачи при зафиксированном рычаге управления рычагом управления (характеристика 15), также характеризует экономию запальной дозы дизельного топлива.

Скоростной режим двигателя задается поворотом рычага 1 и натяжением пружины 2. На холостом ходу двигатель работает на дизтопливе по регуляторной характеристике (например, участок кривой 12 между точками а и d) и основной рычаг 5 не соприкасается с упором 8. На заданном скоростном режиме устанавливается равновесие между усилием пружины 2 и усилием грузов центробежного измерителя скорости 4. Как только происходит возрастание нагрузки, частота вращения грузов снижается, усилие центробежного измерителя скорости падает и пружина 2 прижимает основной рычаг 5 к упору 8. После этого дальнейший рост величины запальной дозы прекращается, а регулирование частоты вращения производится за счет подачи газового топлива. При дальнейшем возрастании нагрузки и прекращении увеличения подачи газового топлива вступает в работу корректор 7 и под действием его пружины промежуточный рычаг 6 и связанная с ним рейка 3 топливного насоса несколько увеличивают подачу топлива до упора рычага 6 в ограничительный болт 10. На фиг.2 это соответствует участку кривой между точками b и с.

Таким образом, использование этого устройства для реализации заявляемого способа коррекции запальной дозы дизтоплива позволяет улучшить процесс смесеобразования двухтопливной рабочей смеси, стабилизировать работу двигателя на холостом ходу и на частотных режимах по регуляторным характеристикам и снизить расход дизельного топлива.

Источники информации 1. Равкинд А.А. Унифицированные газовые дизельные двигатели. - М.: Недра, 1967 г.

2. Кругов В.И. Двигатели внутреннего сгорания как регулируемый объект. - М.: Машиностроение, 1978 г, с.46-47.

3. Газодизельные автомобили КАМАЗ моделей 53208, 53218, 53219, 54118, 55118, 53217. Под редакцией Д.Х.Валеева. - М.: Машиностроение, 1988 г., с. 38-39.

Формула изобретения

1. Способ коррекции запальной дозы дизельного топлива в дизелях, работающих по газодизельному процессу, при котором с увеличением частоты вращения и нагрузки увеличивают дозу запального топлива, отличающийся тем, что запальную дозу дизельного топлива выдерживают постоянной при работе двигателя по регуляторной характеристике в диапазоне оборотов от номинальных до минимальных и увеличивают при работе двигателя по внешней скоростной характеристике.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при выходе двигателя на внешнюю скоростную характеристику запальную дозу дизельного топлива увеличивают прямо пропорционально подаче дизельного топлива, имеющей место на данном участке внешней скоростной характеристики при работе двигателя по дизельному процессу.

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что постоянную величину запальной дозы устанавливают на минимальном уровне, обеспечивающем допустимую для каждого конкретного случая неравномерность работы цилиндров.

4. Устройство для осуществления коррекции запальной дозы дизельного топлива в дизелях, работающих по газодизельному процессу, содержащее всережимный центробежный регулятор скорости прямого действия, соединенный с органами подачи газа, основной и промежуточный рычаги, рычаг управления, пружину и регулируемый упор, причем регулятор скорости имеет возможность воздействовать на величину запальной дозы дизельного топлива, отличающееся тем, что регулируемый упор воздействует на основной рычаг регулятора, который связан с рычагом рейки топливного через корректор и с рычагом управления через пружину регулятора скорости.

5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что регулируемый упор имеет дистанционный привод.

6. Устройство п. 5, отличающееся тем, что дистанционный привод содержит усилительный элемент, приводимый в действие давлением газа из системы питания газодизеля.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

NF4A Восстановление действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение

Дата, с которой действие патента восстановлено: 20.06.2008

Извещение опубликовано: 20.06.2008        БИ: 17/2008




 

Похожие патенты:

Изобретение относится к системам управления двигателей внутреннего сгорания, Регулятор содержит главный клапан 1 с вводом 7 и выводом 8 газа и управляющий им регулирующий блок 2, кинематически связанный с системой управления ДВС, и блок 3 ограничивания, связанный с полостью наддувочного воздуха

Изобретение относится к двигателестроению

Изобретение относится к области двигателестроения, а именно к способам питания газодизелей

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к способам эксплуатации двигателя внутреннего сгорания с принудительным воспламенением рабочей смеси, например, автомобиля

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания, работающим на природном газе. Сущность изобретения: двигатель внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия, работающий на бедной топливной смеси на основе природного газа, имеющий выхлопную систему, которая содержит катализатор окисления, который содержит комбинацию палладия и золота. Двигатель может использоваться в мобильном применении, например для обеспечения движения транспортного средства, или он может быть стационарным двигателем для выработки электроэнергии. Техническим результатом изобретения является усовершенствование регулирования выбросов из дизельного двигателя при общем улучшении состояния окружающей среды. 4 н. и 6 з.п. ф-лы, 1 табл., 2 ил.

Изобретение относится к регулированию топливоподачи двигателей с воспламенением от сжатия, работающих одновременно на нескольких видах топлива, с основным топливом - газообразным. Предложен способ корректируемой подачи горючего газа в рабочие цилиндры газодизеля, в котором газообразное топливо подают через впускную систему дизеля и его впускные клапаны в рабочие цилиндры, при этом запальная доза дизельного топлива впрыскивается форсунками в рабочие цилиндры газодизеля, а подачу горючего газа корректируют в зависимости от состава горючего газа. При этом корректирование подачи горючего газа - биогаза по процентному содержанию метана в биогазе осуществляют по косвенной оценке содержания метана с помощью измерений содержания диоксида углерода (углекислого газа) в биогазе на входе во впускную систему газодизеля и/или температуры отработавших газов на выходе из газодизеля. Технический результат заключается в повышении точности корректирования подачи горючего биогаза и в связи с этим увеличении доли замещения жидкого нефтяного топлива газообразным топливом и ограничении температуры отработавших газов на уровне, характерном для работы на биогазе с низким содержанием метана в нем. 2 з.п. ф-лы, 5 ил., 3 табл.

Способ регулирования подачи первого топлива и второго топлива в двигатель, который питается только первым топливом в первом режиме работы и смесью первого и второго топлив во втором режиме работы, при этом предложенный способ включает следующие стадии: 1) вычисление массы Md первого топлива, необходимой для двигателя в случае его работы в первом режиме; 2) вычисление исходя из массы Md энергии Fe топлива, которую обеспечивает это количество массы Md; 3) определение минимального уменьшенного количества Fdmin первого топлива, необходимого для работы двигателя во втором режиме; 4) вычисление количества Msub второго топлива, которое вместе с уменьшенным количеством дизельного топлива Fdmin будет обеспечивать энергию топлива, эквивалентную Fe. 3 н. и 21 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложена система топливоподачи, содержащая источник дизельного топлива 1, источник сжиженного нефтяного газа (пропан-бутан) 2 и источник природного газа (метан) 3. Соотношение жидких фракций топлива определяется дозатором 7. Применены двухканальные форсунки 30, один канал которых жидкостный, а другой газовый. Жидкостный канал выполняет функцию насос-форсунки, при этом высокое давление впрыска реализуется за счет высоковольтного электрического разряда, а подъем запирающего элемента - приводом на основе магнитострикционного преобразователя. Газовый канал форсунки содержит электромагнитный клапан. Управление элементами системы подачи топлива осуществляется электронным блоком 29 на основе микроконтроллера. 3 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия (ДВС). Предложен топливный клапан (50) для впрыска газообразного топлива в камеру сгорания ДВС. Топливный клапан (50) содержит удлиненный корпус (52), форсунку (54) с удлиненным корпусом и полой внутренней частью, которая образует камеру (55), соединенную с отверстиями (56) форсунки. Топливный клапан (50) содержит впускное отверстие (53) для газообразного топлива, впускное отверстие (78, 98) для воспламеняющей жидкости, средство (61, 69, 53, 58, 61, 69) для установления синхронизированного проточного соединения между впускным отверстием для газообразного топлива и камерой (55) воспламенения и средство (61, 67, 69, 76, 79, 85, 98, 99), выполненное с возможностью синхронизированной доставки конечного объема воспламеняющей жидкости в камеру (55) для воспламенения газообразного топлива внутри камеры (55). Технический результат – оптимизация системы топливоподачи за счет исключения отдельных устройств подачи воспламеняющей жидкости. 4 н. и 15 з.п. ф-лы, 15 ил.

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи для двигателей внутреннего сгорания с самовоспламенением (ДВС). Предложен топливный клапан (50) для впрыска газообразного топлива в камеру сгорания ДВС. Топливный клапан (50) содержит корпус (52); форсунку (54) с отверстиями (56), впускное отверстие (53) для газообразного топлива; иглу (61) клапана, выполненную с возможностью осевого перемещения в продольном канале (77) удлиненного корпуса (52) клапана между закрытым положением и открытым положением. Топливный клапан имеет приводную систему для управляемого перемещения иглы (61) клапана между закрытым положением и открытым положением; впускное отверстие (78, 98) для воспламеняющей жидкости и канал (76, 99) подачи воспламеняющей жидкости, соединяющий впускное отверстие (78, 98) для воспламеняющей жидкости с топливной камерой (58), причем канал подачи (76, 99) воспламеняющей жидкости содержит постоянный гидравлический ограничительный элемент. Технический результат – подача небольшого непрерывного потока воспламеняющей жидкости в камеру (58) форсунки, заполненную газовым топливом. 3 н. и 13 з.п. ф-лы, 12 ил.

Изобретение относится к способу работы двигателя внутреннего сгорания с самовоспламенением, в частности, для транспортных средств, в который в режиме работы на одном виде топлива подают самовоспламеняющееся жидкое топливо, а в режиме работы на двух видах топлива - жидкое топливо в качестве воспламенителя, а также газообразное или жидкое альтернативное топливо, при этом двигатель внутреннего сгорания в режиме работы на двух видах топлива работает с повышенным относительно режима работы на одном виде топлива коэффициентом рециркуляции отработавших газов, и дополнительно к этому подачу воздуха в системе впуска дросселируют так, что в отработавших газах устанавливается значение коэффициента избытка воздуха от более 1 до максимум 1,3, предпочтительно от более 1 до максимум 1,2, наиболее предпочтительно от 1,03 до 1,1. Техническим результатом является достижение небольших предельных показателей выброса отработавших газов в режиме работы двигателя внутреннего сгорания на двух видах топлива. 2 н. и 13 з.п ф-лы, 1 ил.
Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Способ включает подачу в цилиндр с нагретой за счет сжатия основной рабочей смеси воздуха и газа дополнительной порции жидкого топлива, воспламеняющей основную рабочую смесь. В качестве дополнительной порции жидкого топлива используют воду, подвергаемую воздействию электрогидравлического разряда. При этом ионизируемая жидкость под действием электрогидравлического разряда разлагается на две составляющие: водород и кислород, которые воспламеняются, образуя фронт пламени, воспламеняющий основную рабочую смесь. Повышается термический коэффициент полезного действия, снижается содержание вредных примесей в отработавших газах, а также повышается экономичность газодизельного двигателя внутреннего сгорания, реализующего предлагаемый способ.

Изобретение относится к системам регулирования двигателей, работающих по газодизельному процессу

Наверх