Система для преодоления кратковременных перегрузок дизеля
Владельцы патента RU 2383757:
ФГОУ ВПО "Пензенская государственная сельскохозяйственная академия" (RU)
Изобретение относится к двигателестроению. Система для преодоления кратковременных перегрузок дизеля содержит электромагнитные форсунки 1, 2, 3, 4, размещенные во впускном трубопроводе дизеля 5 напротив впускных клапанов механизма газораспределения каждого цилиндра, электрический насос 7, электронный блок управления 8, источник питания 9, датчики скоростного режима 10, нагрузочного режима 11, температуры охлаждающей жидкости 12, допустимого снижения напряжения бортовой сети 13, согласования фаз газораспределения 14, электрически соединенные с электронным блоком управления 8, а также контактный датчик перегрузок, состоящий из штока корректора 16 центробежного регулятора частоты вращения коленчатого вала дизеля и иглообразного стального винта 18, установленного с натягом в электроизоляционной втулке 15, размещенной в отверстии основного рычага 19 центробежного регулятора частоты вращения коленчатого вала дизеля, электрически соединенного с электронным блоком управления 8 при помощи дополнительного канала 20, управляющего работой электромагнитной форсунки 6, установленной на начальном участке впускного трубопровода 5 до месторасположения электромагнитной форсунки 1 первого цилиндра. Изобретение обеспечивает подачу дополнительной порции активатора в цилиндры дизеля в случае его кратковременной работы на режиме перегрузок. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к области двигателестроения и может быть использовано в поршневых двигателях внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия.
Известна система для преодоления кратковременных перегрузок дизеля [А.с. 640038 СССР, МКП F02М 25/02. Двигатель внутреннего сгорания. / О.И.Жегалин, И.В.Кузнецов, A.M.Сайкин и др. Центр, науч.-исслед. и констр.-технологич. лаборатория токсичности двигателей. - №2515083/25-06; Заявл. 10.08.77; Опубл. 30.12.78; Бюл №48], содержащая карбюратор и дроссельную заслонку, установленную в дополнительном канале впускного трубопровода и соединенную с рейкой топливного насоса высокого давления. Тарелка впускного клапана со стороны дополнительного канала содержит ширму, необходимую для раздельного ввода активатора (водно-воздушной смеси) и воздуха в цилиндры дизеля.
Количество подаваемого активатора изменяется поворотом дроссельной заслонки карбюратора в зависимости от нагрузочного режима работы двигателя.
Недостаток системы заключается в том, что она не обеспечивает подачу дополнительной порции активатора в цилиндры дизеля в случае его кратковременной работы на режиме перегрузок.
Известна система для преодоления кратковременных перегрузок дизеля [А.с. 612061 СССР, МКП F02М 25/02. Двигатель внутреннего сгорания. / О.И.Жегалин, А.И.Френкель, A.M.Сайкин и др.; Центр. науч.-исслед. и констр.-технологич. лаборатория токсичности двигателей. - №2362349/25-06; Заявл. 18.05.76; Опубл. 25.06.78; Бюл №23], содержащая карбюратор, дроссельные заслонки, установленные в дополнительном канале впускного трубопровода и соединенные с педалью управления топливоподачей.
Количество подаваемого активатора изменяется положением дроссельных заслонок в зависимости от нагрузочного режима работы дизеля.
Недостаток системы заключается в том, что она не обеспечивает подачу дополнительной порции активатора в цилиндры дизеля в случае его кратковременной работы на режиме перегрузок.
Известна система для преодоления кратковременных перегрузок дизеля [А.с. 1015097 СССР, МКП F02М 25/02. Двигатель внутреннего сгорания. / Г.Я.Косолап, М.А.Леховицер, Е.И.Боженок. - №3375699/25-06; Заявл. 04.01.82; Опубл. 30.04.83; Бюл №16], содержащая электромагнитную форсунку, размещенную во впускном трубопроводе дизеля, насос подачи активатора с механическим приводом и дозатор активатора.
Количество подаваемого активатора (водотопливной эмульсии) изменяется дозатором.
Недостаток системы заключается в том, что она не обеспечивает подачу дополнительной порции активатора в цилиндры дизеля в случае его кратковременной работы на режиме перегрузок.
Известна система для преодоления кратковременных перегрузок дизеля [А.с. 1160077 СССР, МКП F02В 11/00. Устройство для подачи топлива в двигатель внутреннего сгорания. / А.Н.Яковлев, И.А.Яковлев, Е.В.Корчевский.; Усть-Каменогорский строительно-дорож. ин-т.- №362248/25-06; Заявл. 13.05.83; Опубл. 07.06.05; Бюл №21], содержащая электромагнитную форсунку, размещенную во впускном трубопроводе дизеля. Система содержит рейку топливного насоса высокого давления, снабженую замыкателем контактов, выполненным в виде магнитного якоря.
Включение и отключение системы происходит на режиме номинальной мощности при замыкании контактов при перемещении рейки топливного насоса высокого давления.
Недостаток системы заключается в том, что она не обеспечивает подачу дополнительной порции активатора в цилиндры дизеля в случае его кратковременной работы на режиме перегрузок.
Известна система для преодоления кратковременных перегрузок дизеля [А.с. 637541 СССР, МКП F02В 17/00, F02В 7/02, F02М 25/00. Двигатель внутреннего сгорания. / А.Г.Сахаров, И.В.Кузнецов, О.И.Жегалин и др.; Центр. науч.-исслед. и констр.-технологич. лаборатория токсичности двигателей. - №2507104/25-06; Заявл. 12.07.77; Опубл. 15.12.78; Бюл №46], содержащая электромагнитную форсунку и воздушную заслонку, установленные в дополнительном канале впускного трубопровода и систему рециркуляции отработавших газов. Воздушная заслонка соединена с рейкой топливного насоса высокого давления. Для ввода активатора (топливовоздушной смеси) в зону основной топливной форсунки тарелка впускного клапана со стороны дополнительного канала содержит ширму.
Количество подаваемого активатора изменяется поворотом воздушной заслонки и изменением пропускной способности электромагнитной форсунки в зависимости от нагрузочного режима работы двигателя.
Недостаток системы заключается в том, что она не обеспечивает подачу дополнительной порции активатора в цилиндры дизеля в случае его кратковременной работы на режиме перегрузок.
Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому изобретению относится система для преодоления кратковременных перегрузок дизеля [Патент 2330173 РФ, F02M 25/00, F02D 19/00. Устройство для обогащения воздушного заряда. / А.П.Уханов, В.А.Рачкин, Д.А.Уханов, М.В.Рыблов; Пенз. гос. с.-х. академии. - №2006127884/06; Заявл. 31.07.2006; Опубл. 27.07.2008; Бюл. №21], содержащая электромагнитные форсунки, размещенные во впускном трубопроводе дизеля напротив впускных клапанов механизма газораспределения каждого цилиндра, электрический насос, электронный блок управления, источник питания, датчики скоростного режима, нагрузочного режима, температуры охлаждающей жидкости, допустимого снижения напряжения бортовой сети и согласования фаз газораспределения, электрически соединенные с электронным блоком управления.
Количество подаваемого активатора (бензина, спирта, смесевого минерально-растительного топлива и др.) зависит от продолжительности открытия иглы электромагнитных форсунок, управляемых электронным блоком управления на основании информативных сигналов, поступающих от датчиков в зависимости от скоростного, нагрузочного и температурного режимов работы дизеля. Распределение активатора по цилиндрам двигателя на такте впуска осуществляется равномерно. Недостаток системы заключается в том, что она не обеспечивает подачу дополнительной порции активатора в цилиндры дизеля в случае его кратковременной работы на режиме перегрузок.
Заявленное изобретение направлено на устранение отмеченных недостатков и от его применения получен следующий технический результат: возможность обеспечить подачу дополнительной порции активатора в цилиндры дизеля в случае его кратковременной работы на режиме перегрузок.
Указанный технический результат достигается за счет того, что система для преодоления кратковременных перегрузок дизеля, содержащая электромагнитные форсунки, размещенные во впускном трубопроводе дизеля напротив впускных клапанов механизма газораспределения каждого цилиндра, электрический насос, электронный блок управления, источник питания, датчики скоростного режима, нагрузочного режима, температуры охлаждающей жидкости, допустимого снижения напряжения бортовой сети и согласования фаз газораспределения, электрически соединенные с электронным блоком управления, согласно изобретению электронный блок управления имеет дополнительный канал, управляющий работой электромагнитной форсунки, размещенной на начальном участке впускного трубопровода до месторасположения электромагнитной форсунки первого цилиндра. Контактный датчик перегрузок, состоящий из штока корректора центробежного регулятора частоты вращения коленчатого вала дизеля и иглообразного стального винта, установленного с натягом в электроизоляционной втулке, размещенной в отверстии основного рычага центробежного регулятора частоты вращения коленчатого вала дизеля, электрически соединен с дополнительным каналом электронного блока управления.
На чертеже показана функциональная схема системы для преодоления кратковременных перегрузок дизеля.
Система для преодоления кратковременных перегрузок дизеля содержит электромагнитные форсунки 1, 2, 3, 4, размещенные во впускном трубопроводе 5 дизеля напротив впускных клапанов механизма газораспределения каждого цилиндра, электрический насос 7, электронный блок управления 8, источник питания 9, датчики скоростного режима 10, нагрузочного режима 11, температуры охлаждающей жидкости 12, допустимого снижения напряжения бортовой сети 13, согласования фаз газораспределения 14, электрически соединенные с электронным блоком управления 8, а также контактный датчик перегрузок, состоящий из штока корректора 16 центробежного регулятора частоты вращения коленчатого вала дизеля и иглообразного стального винта 18, установленного с натягом в электроизоляционной втулке 15, размещенной в отверстии основного рычага 19 центробежного регулятора частоты вращения коленчатого вала дизеля, электрически соединенного с электронным блоком управления 8 при помощи дополнительного канала 20, управляющего работой электромагнитной форсунки 6, размещенной на начальном участке впускного трубопровода 5 до месторасположения электромагнитной форсунки 1 первого цилиндра.
Система для преодоления кратковременных перегрузок дизеля работает следующим образом.
После пуска и прогрева двигателя до температуры 50+5°С при напряжении бортовой сети 9-14 В по сигналам датчиков температуры охлаждающей жидкости 12 и допустимого снижения напряжения бортовой сети 13 происходит автоматическое подключение электронного блока управления 8 к источнику питания 9 и включение электрического насоса 7, который подает активатор под избыточным давлением к электромагнитным форсункам 1, 2, 3, 4.
В зависимости от скоростного и нагрузочного режимов работы дизеля информативные сигналы от датчиков скоростного режима 10, нагрузочного режима 11, согласования фаз газораспределения 14 поступают в электронный блок управления 8, который формирует командный импульсный сигнал (нулевой или единичный) и посылает его в цепь электромагнитной форсунки 1, 2, 3, 4 того цилиндра дизеля, где происходит такт впуска. При подаче нулевого импульсного напряжения электронным блоком управления 8 в цепь электромагнитной форсунки 1, 2, 3, 4 их обмотка обесточится и подача активатора прекратится. При подаче единичного импульсного напряжения в обмотку электромагнитной форсунки 1, 2, 3, 4 подача активатора возобновится.
При кратковременной перегрузке двигателя центробежный регулятор частоты вращения коленчатого вала дизеля стремится увеличить подачу топлива. При этом пружина 22 корректора центробежного регулятора частоты вращения коленчатого вала дизеля, расположенного на промежуточном рычаге 17 центробежного регулятора частоты вращения коленчатого вала дизеля, перемещает шток 16 корректора центробежного регулятора частоты вращения коленчатого вала дизеля к основному рычагу 19 центробежного регулятора частоты вращения коленчатого вала дизеля, что приводит к замыканию штока 16 корректора центробежного регулятора частоты вращения коленчатого вала дизеля и иглообразного стального винта 18, установленного с натягом в электроизоляционной втулке 15, размещенной в отверстии основного рычага 19 центробежного регулятора частоты вращения коленчатого вала дизеля. Информативный сигнал от контактного датчика перегрузок поступает в дополнительный канал 20 электронного блока управления 8, который формирует и посылает командный импульсный сигнал (единичный или нулевой), управляющий работой электромагнитной форсунки 6, размещенной на начальном участке впускного трубопровода 5 до месторасположения электромагнитной форсунки 1 первого цилиндра. Для преодоления кратковременных перегрузок двигателем электромагнитная форсунка 6 осуществляет впрыск дополнительной порции активатора во впускной трубопровод 5 под избыточным давлением.
Количество активатора, подаваемого во впускной трубопровод электромагнитной форсункой 6, зависит от параметров управляющих импульсов (длительность и пауза), формируемых по информативным сигналам датчика скоростного режима 10, нагрузочного режима 11 и контактного датчика перегрузок, и изменяется с изменением скоростного и нагрузочного режима работы дизеля.
При достижении температуры охлаждающей жидкости двигателя 95+5°С по сигналу датчика температуры охлаждающей жидкости 12 и (или) снижении напряжения бортовой сети ниже 9 В по сигналу датчика допустимого снижения напряжения бортовой сети 13 произойдет автоматическое отключение электронного блока управления 8 и электрического насоса 7 от источника питания 9, а следовательно, прекращение подачи активатора в дизель.
1. Система для преодоления кратковременных перегрузок дизеля, содержащая электромагнитные форсунки, размещенные во впускном трубопроводе дизеля напротив впускных клапанов механизма газораспределения каждого цилиндра, электрический насос, электронный блок управления, источник питания, датчики скоростного режима, нагрузочного режима, температуры охлаждающей жидкости, допустимого снижения напряжения бортовой сети и согласования фаз газораспределения, электрически соединенные с электронным блоком управления, отличающаяся тем, что электронный блок управления имеет дополнительный канал, управляющий работой электромагнитной форсунки, размещенной на начальном участке впускного трубопровода до месторасположения электромагнитной форсунки первого цилиндра.
2. Система для преодоления кратковременных перегрузок дизеля по п.1, отличающаяся тем, что контактный датчик перегрузок, состоящий из штока корректора центробежного регулятора частоты вращения коленчатого вала дизеля и иглообразного стального винта, установленного с натягом в электроизоляционной втулке, размещенной в отверстии основного рычага центробежного регулятора частоты вращения коленчатого вала дизеля, электрически соединен с дополнительным каналом электронного блока управления.
