Способ регулирования двигателя внутреннего сгорания и устройство для его осуществления

 

тп1 550485

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 19.03.75 (21) 2114702/06 с присоединением заявки Ке (23) Приоритет

Опубликовано 15.03.77. Бюллетень Х 10

Дата опубликования описания 28.03.77 (51) М. Кл.2 F 02D 17/02

Государственный комитет

Совета 1йинистров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.43-545.49 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. В. Березний и А. К. Григорьев (71) Заявитель (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО

СГОРАНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к области машиностроения, в частности двигателестроения.

Известны способы регулирования двигателеи внутреннего сгорания. Экономичность двигателей внутреннего сгорания на режимах частичных нагрузок снижается вследствие ухудшения условий смесеобразования и сгорания топлива, а частые и резкие изменения нагрузок приводят к преждевременному выходу из строя деталей цилиндропоршневой группы.

Для устранения отмеченных выше недостатков отключают подачу топлива в часть цилиндров, при этом остальные цилиндры работают с нагрузкой, близкой к номинальной, что обеспечивает сохранение относительно высоких экономических показателей.

Известны устройства для осуществления способа регулирования двигателя внутреннего сгорания, содержащие установленные в цилиндрах форсункп, каждая из которых сообщена с топливным насосом при помощи трубопровода.

Известны устройства, в которых отключение подачи топлива производят путем выведения рейки топливного насоса на нулевую подачу.

В процессе регулирования двигателя по известному способу температурные условия деталей цилиндров с отключенной подачей топлива существенно отличаются от температурных условий остальных цилиндров. При включении цилиндров в работу в их деталях возникают дополнительные термические напряжения, что снижает их долговечность и надежность двигателя. Кроме того, в период стабилизации температурного режима, после включения цилиндра в работу, несколько снижается эффективность использования топлива, сжигаемого в этих цилиндрах.

С целью повышения надежности и экономичности двигателя подачу топлива в цилиндр отключают на один цикл поочередно, а циклы с отключенной подачей топлива чередуют через равные интервалы. В устройстве для реализации описываемого способа в пагнетательной магистрали каждого топливного насоса установлен запорный орган с приводом, соединенным с коленчатым валом через прерыватель. Привод может быть выполнен в ви® де электромагнита, подключенного одной своей клеммой к источнику тока, а другой — к соединенному с тем же источником распределителю, снабженному подвижным и неподвижными контактами, первый из которых соединен

25 с коленчатым валом.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема описываемого устройства; на фиг. 2— распределитель, продольный разрез; на фпг.

3 — то же, поперечны"; на фиг. 4 — за3о порный орган золотникового типа.

550485

25

Зо

3

Шесть топливных насосов 1 соединены каждый при помощи своей нагнетательной магистрали 2 с форсункой 3, установленной в одном из цилиндров дизеля. В каждой магистрали находится запорный орган 4 (фиг. 1, в соответствии с номерами цилиндров ИВь ИВ, ИВЗ, ИВ4, ИВ;, ИВ6. Каждый из запорных органов снабжен электромагнитным приводом 5, подключенным одной своей клеммой к источнику 6 тока, а другой к соединенному с тем же источником распределителю 7. Вал 8 распределителя кинематически соединен с коленчатым валом дизеля и снаожен закрепленным на нем подвижным контактом 9 (ВК). Неподвижные контакты 10 (фиг. 1, Кь К2 Кз, К4 К5 и

К6 в соответствии с номерами цилиндров) размещены в неподвижной крышке 11 корпуса 12 распределителя.

Запорный орган выполнен в виде золотника, корпус 13 которого при помощи штуцеров крепится в нагнетательной магистрали топливного насоса. Плунжер 14 золотника выполнен удлиненным, помещен в качестве сердечника в катушку электромагнитного привода 5 и подпружинен в последнем при помощи пружины

15, Уплотнение между корпусом и плунжером осуществляется при помощи сильфона 16. В плунжере предусмотрен канал а, перпендикулярный его оси, и ломаный канал б, сообщенный одним из своих торцевых отверстий с трубопроводом 17 слива избыточного топлива.

Для направления утечки топлива между плунжером и корпусом золотника в сливной бак в корпусе предусмотрен дренажный канал в.

На режимах нагрузок, близких к номинальной, контакты К разомкнуты, схема регулирования обесточена и двигатель работает без пропусков вспышек. При снижении нагрузки рейка управления топливными насосами движется на уменьшение подачи топлива (вправо) и замыкает контакты К, в результате чего подается питание на вращающийся контакт

ВК распределителя. В положении, изображенном на фиг. 1, замыкаются контакты ВК и К и подается импульс на привод индивидуального включателя первого цилиндра ИВь Момент замыкания контактов ВК и К совпадает с началом нагнетательного хода плунжера топливного насоса первого цилиндра, а продолжительность замыкания равна продолжительности нагнетательного хода плунжера. При подаче импульса на привод золотника плунжер смещается, а канал подачи топлива к форсункам перекрывается.

Таким образом, каждая пара контактов (ВК и К) служит прерывателем в цепи питания привода плунжера током. При этом канал б обеспечивает перепуск топлива из нагнетательной магистрали в расходную емкость, после чего контакты ВК и К> размыкаются, а привод обесточивается. При повороте коленчатого вала в двигателе происходит шесть вспышек в соответствии с порядком работы цилиндров. Передаточное отношение i от коленчатого вала к распределителю подачи топлива

4 равно семи, что обеспечивает пропуски вспышек через каждые 420 угла поворота коленчатого вала. В результате этого после отключения первого цилиндра обеспечивается отключение третьего, затем пятого и т. д. Таким образом обеспечивается поочередное отключение подачи топлива в цилиндр на один цикл через равные интервалы, При увеличении нагрузки на двигатель рейка топливных насосов движется в сторону увеличения подачи топлива (влево) и при положении, соответствующем цикловым подачам, близким к подачам на номинальной нагрузке, размыкает контакты К. Двигатель начинает работать без пропусков вспышек.

Углы поворота коленчатого вала, через которые происходят отдельные пропуски всп:яшек, можно рассчитать по формуле

n = 360 где а — угол поворота коленчатого вала (в градусах) между отдельными пропусками вспышек в цилиндрах двигателя;

m — коэффициент тактности, равный 1 для двухтактного двигателя и 2 для четырехтактного;

z — число цилиндров двигателя;

k = 1, 2, 3,... — безразмерная величина, определяющая диапазон мощностей, в которых производится регулирование.

Например, для пятицилиндрового двигателя при знаке «+» в формуле при k=1 в двигателе будет пропуск каждой шестой вспышки, при k=2 — каждый седьмой вспышки, k=3— каждой восьмой вспышки и т. д.

Устройство позволяет использовать отключение цилиндров для регулирования в различных диапазонах мощностей. Например в первом диапазоне — пропуск каждой восьмой вспышки; во втором диапазоне — пропуск каждой четвертой вспышки; в третьем диапазоне — пропуск каждой второй вспышки с соответствующим уменьшением мощности двигателя.

Предлагаемый способ регулирования и устройство для его реализации помимо экономического эффекта, выражающегося в уменьшении расхода топлива на режимах частичных нагрузок и холостом ходу двигателя, в результате отключения подачи топлива в отдельные цилиндры обеспечивает сохранение одинаковой тепловой напряженности всех цилиндров, отсутствие резких изменений температурного режима деталей цилиндропоршневой группы при включении и выключении цилиндров, что повышает надежность и долговечность двигателя в целом. Кроме того, облегчается возможность применения способа на двигателях большой размерности. Преимущество предлагаемого способа заключается также в том, что при частых изменениях нагрузки уменьшаются температурные перепады деталей, и двигатель

556483 постоянно готов к приему нагрузки вплоть до номинальной, что является особенно важным для главных двигателей ледоколов, буксиров, рыбопромысловых судов. Следует отметить, что изобретение может быть одинаково успешно использовано как на двухтактных двигателях, так и на четырехтактных.

Формула изобретения

1. Способ регулирования двигателя внутреннего сгорания путем отключения подачи топлива в цилиндры, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и экономичности, подачу топлива в цилиндры отключают на один цикл поочередно.

2. Способ по п. 1, отлич ающийся тем, что циклы с отключенной подачей топлива чередуют через равные интервалы.

3, Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее установленные в цилиндрах

5 форсунки, каждая из которых соединена с топливным насосом при помощи нагнетательной магистрали, отличающееся тем, что в нагнетательной магистрали установлен запорный орган с приводом, соединенным с коленчатым

10 валом через прерыватель.

4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что привод выполнен в виде электромагнита, подключенного одной своей клеммой к источнику тока, а другой — к соединенному с

15 тем же источником распределителю, снабженному подвижным и неподвижными контактами, первый из которых кинематически соединен с коленчатым валом.

550485 я

rz 1 11

А-А

Фиг.,у ь"иг. 4

Редактор Т. Янова

Корректор Н. Аук

Заказ 545/б Изд. Мв 300 Тираж 709 Подписное

ЦБИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

) A

Фиг. 2

Составитель М. Файн

Техред А. Камышннкова