Способ управления двигателем изменением степени сжатия и подачей топлива, не зависимо от октанового числа топлива

 

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к способу управления двигателем изменением степени сжатия. Данное изобретение позволяет увеличить мощность двигателя в несколько раз и кпд на всех режимах работы, использовать дизельное топливо и бензин, уменьшить габариты и вес двигателя. В способе управления двигателем изменением степени сжатия при непосредственном впрыске нагретого топлива в цилиндр управление до средних нагрузок осуществляется механизмом сдвига фаз впуска. Минимальная степень сжатия на холостых оборотах выше детонационного порога топлива. В диапазоне от средних до максимальных нагрузок управление осуществляется наддувом с использованием перепадов давления в картере, при этом степень сжатия увеличивается от минимальной до максимальной.

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано в производстве двигателей внутреннего сгорания.

Наиболее близким к заявленному изобретению является способ управления двигателем изменением степени сжатия при непосредственном впрыске нагретого топлива в цилиндр (см. а.с. СССР 353057, опубл. 29.09.1972).

Задачей настоящего изобретения является увеличение мощности двигателя в несколько раз и кпд на всех режимах работы, использование дизельного топлива и бензина и чем ниже октановое число, тем лучше, уменьшение габаритов и веса двигателя.

Поставленная задача решается следующим образом. В способе управления двигателем изменением степени сжатия при непосредственном впрыске нагретого топлива в цилиндр согласно изобретению управление до средних нагрузок осуществляется механизмом сдвига фаз впуска, причем минимальная степень сжатия на холостых оборотах выше детонационного порога топлива, а в диапазоне от средних до максимальных нагрузок управление осуществляется наддувом с использованием перепадов давления в картере, при этом степень сжатия увеличивается от минимальной до максимальной.

В двигателе впрыск топлива осуществляется непосредственно в цилиндр с предварительным нагревом до температуры не ниже 100^oС. Предположим, что при работе двигателя на холостых оборотах объем двигателя устанавливается в 50% от полного объема механизмом сдвига фаз впуска, при этом степень сжатия должна быть выше детонационного порога топлива. Поэтому чем ниже октановое число топлива, тем лучше воспламенение и запуск холодного двигателя.

При увеличении объема двигателя от 50 до 100% увеличивается нагрузка двигателя до средних величин, при этом степень сжатия увеличивается в два раза. Затем в работу вступает наддув с использованием перепадов давления в картере. Увеличение давления в цилиндре в конце такта впуска до 1.5 атмосферы равнозначно увеличению объема двигателя еще на 50% и значит степень сжатия увеличится еще на 50%. Таким образом, по сравнению с холостыми оборотами степень сжатия увеличится в три раза. С увеличением нагрузки двигателя от холостых оборотов до максимальных увеличивается и подача топлива.

Таким образом, управление двигателем будет осуществляться изменением степени сжатия от минимальной, которая выше детонационного порога топлива, до максимальной. Увеличение многократное, если учесть, что минимальный объем двигателя может составлять не обязательно 50%, а 30%, а может и 25%, это зависит от того, на сколько возможно уменьшить объем камеры сгорания. С увеличением объема двигателя будет увеличиваться и подача топлива. Впрыск топлива в цилиндр может управляться микропроцессорной системой впрыска, а осуществляться топливным насосом через форсунки.

В таком двигателе степень сжатия будет определяться не октановым числом топлива, а прочностью камеры сгорания, стенок цилиндра и поршня, а также возможностью предельного уменьшения камеры сгорания. Двигатель может быть с наддувом и без наддува.

Формула изобретения

Способ управления двигателем изменением степени сжатия при непосредственном впрыске нагретого топлива в цилиндр, отличающийся тем, что управление до средних нагрузок осуществляется механизмом сдвига фаз впуска, причем минимальная степень сжатия на холостых оборотах выше детонационного порога топлива, а в диапазоне от средних до максимальных нагрузок управление осуществляется наддувом с использованием перепадов давления в картере, при этом степень сжатия увеличивается от минимальной до максимальной.