СПОСОБ ПОДОГРЕВА ВСАСЫВАЕМОГО ВОЗДУХА В ДВИГАТЕЛЯХ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 1995 года по МПК F02N17/47 

Изобретение относится к способу подогрева всасываемого воздуха в двигателях внутреннего сгорания с помощью пламенной пусковой установки (установки электрофакельного подогрева).

Известна пламенная пусковая установка, в которой для снижения так называемой "белой копоти" в стадии горячего пуска двигателя внутреннего сгорания проходящий через всасывающую трубу воздух подвергается предварительному подогреву. Для этого во всасывающей трубе двигателя внутреннего сгорания предусмотрена топочная камера, в которой расположена форсунка для впрыска топлива и свеча накаливания. Для запуска двигателя внутреннего сгорания при низкой температуре свеча накаливания предварительно подогревается и по истечении времени подогрева при пуске двигателя топливо через магнитный клапан подается к форсунке для впрыскивания топлива и тем самым в топочную камеру пламенной пусковой установки. Поступающее в топочную камеру для воспламенения топливо подогревает проходящий поток всасываемого воздуха и делает возможным надежное зажигание цилиндров двигателя внутреннего сгорания при пониженных температурах внешней среды. При этом к свече накаливания во время определенного первого промежутка времени, пока двигатель не начнет работать стабильно, подается постоянный ток, а по истечении первого промежутка времени во время второго промежутка времени, пока двигатель не достигнет определенной рабочей температуры, в соответствии с пониженной мощностью, подается импульсообразный ток.

Недостатком является то, что при предварительном нагреве исходят из точно установленного времени подогрева, во время которого свеча накаливания питается напряжением, и таким образом, не всегда надежно достигается требуемая для пуска температура предварительного нагрева свечи накаливания.

Задача изобретения создание способа, с помощью которого требуемая для запуска температура предварительного нагревания свечи накаливания надежно достигалась бы, независимо от изменяющихся краевых условий.

Во время процесса подогрева свечи накаливания постоянно регистрируется имеющееся в распоряжении напряжение на выходе управляющего устройства и из значений напряжения определяется соответствующая продолжительность предвари- тельного нагревания. Заданное нормируемое значение времени подогрева делится на полученное требуемое время подогрева и откладывается в прежде погашенной памяти. В установленном такте времени этот процесс повторяется, результат суммируется с отложенным в памяти значением, и сумма сравнивается с заданным нормальным значением. Этот процесс повторяется до тех пор, пока не будет достигнуто нормальное значение. При достижении нормального значения период подогрева пламенной пусковой установки заканчивается.

На фиг. 1 представлена диаграмма процесса подогрева; на фиг. 2 процесс охлаждения с последующим повторным запуском.

Напряжение, имеющееся на выходе из управляющего устройства для питания свечи накаливания, регистрируется во время всего процесса подогрева. В зависимости от этого напряжения определяется соответствующее ему значение времени подогрева свечи накаливания из запомненных характеристикой управляющего устройства, которое может быть выполнено в виде программируемого микропроцессора, параметров подогрева. В соответствии с этой характеристикой, более низким напряжениям соответствуют более длительные значения времени предварительного нагрева и более высоким напряжениям более короткие промежутки времени подогрева, так что даже при пониженном напряжении питания достигается требуемая температура подогрева, а с другой стороны, при более высоких значениях напряжения питания установка пламенного пуска не будет подогреваться слишком длительное время.

Время предварительного нагрева свечи накаливания нормируется на определенное зависящее от требуемой точности значение S, как это обозначено на ординате значением 1000, на абсциссе нанесено время t, с (фиг. 1). В заданном такте времени Т, за которое в этом примере принята 1 с, путем деления нормированного значения S в данном случае равного 100 на значение времени предварительного нагрева Т_v, полученное из характеристики, получают значение шага ΔS S/T_v, которое откладывается в памяти, сброшенной к началу проведения способа. С каждым дальнейшим тактом Т снова регистрируется напряжение, определяется соответствующее ему значение времени предварительного нагрева Т_v, из него получается значение шага Δ S и суммируется с отложенными в памяти значениями шага предыдущих тактов. Значения шага Δ S в дальнейшем изменяются, так как нормированное значение S остается неизменным с полученным временем подогрева Т_v, т.е. с изменяющимся напряжением на выходе управляющего прибора. Эти этапы способа повторяются тактообразно до тех пор, пока прибавленное к памяти суммарное значение ΣΔS отдельных значений этапов Δ S не достигнет нормированного значения S и процесс подогрева закончится. Таким образом достигают того, что также при изменяющемся во время подогрева напряжении всегда получается в результате ноpмиpованное значение S и таким образом также требуемая температура подогрева, или температура зажигания свечи накаливания. Ход этой функции представлен на фиг. 1, на которой для двух взятых в качестве примера тактов времени Т обозначено соответствующее значение шага Δ S ступенчатой функции 1. Изображенный внутри ступенчатой функции 1 ход кривой 2 дает характеристику температуры свечи накаливания.

В другом примере выполнения способа по изобретению значения этапов Δ S задаются не только в зависимости от полученного в зависимости от напpяжения времени подогрева, но также дополнительно в зависимости от выбранного такта времени, а также в зависимости от соответствующей рабочей фазы пламенной пусковой установки, как, например, предварительный нагрев, охлаждение или повторный запуск.

Если свеча накаливания достигла своей температуры, а запуска не получилось, то свеча накаливания охлаждается в соответствии с характеристикой 3 (фиг. 2). Аналогично описанному прежде способу предварительного нагрева здесь также получаются значения этапов путем оценки приложенного на выходе управляющего устройства напряжения и определения значения одного этапа (шага), причем эти значения этапов шаг за шагом вычитаются из накопленного к данному моменту в памяти значения, так что содержание памяти становится все меньше. Это происходит в соответствии с ступенеобразной функции 4. На фиг. 2 обозначено по одному моменту времени Т₁ или Т₂ для начала повторного запуска. Подобный повторный запуск со своей сравнимой с представленной на фиг. 1 для предварительного нагрева характеристикой обозначен на фиг. 2 цифрами 5 и 6. Ход кривой при этом соответствует известному предварительному нагреванию с той лишь разницей, что отдельные значения этапов суммируются с полученным во время охлаждения свечи накаливания путем вычитания содержанием памяти на данный момент, до тех пор, пока снова не будет достигнуто нормированное значение S.

Способ по изобретению имеет то преимущество, что благодаря постоянному учету имеющегося в данный момент на выходе управляющего прибора для питания свечи накаливания напряжения, температура подогрева свечи накаливания надежно достигается, несмотря на изменяющиеся соотношения напряжения во время предварительного нагревания. Так, например, напряжение автомобильной аккумуляторной батареи снижается с падением температуры окружающей среды, т.е. как раз тогда, когда целесообразно применение плазменной пусковой установки. Кроме того, напряжение аккумуляторной батареи зависит от емкости батареи. Также применение различного количества и вида свечей накаливания может вызывать колебания напряжения во время процесса подогрева. Все эти влияния выравниваются с помощью оценки имеющегося в распоряжении в данный момент напряжения в соответствии со способом по изобретению, и требуемое время подогрева приводится в соответствие с этими требованиями.

Изобретение относится к способу подогрева всасываемого воздуха в двигателях внутреннего сгорания с помощью содержащей, по меньшей мере, одну свечу накаливания пламенной пусковой установки (установки электрофакельного подогрева). Сущность изобретения: установка для реализации способа содержит управляющий прибор, который в течение времени подогрева снабжает свечу накаливания напряжением. Требуемая для пуска температура предварительного нагревания свечи накаливания достигается независимо от изменяющихся краевых условий путем повторяющихся тактообразно этапов: а) регистрация напряжения на выходе управляющего прибора; б) определение соответствующего этому значению напряжения времени подогрева свечи накаливания; в) определение значения этапа путем деления заданного нормального значения времени предварительного нагревания на полученное значение времени предварительного нагревания; г) суммирование отдельных значений этапов в разгруженную к началу проведения способа память; д) сравнение содержания памяти с заданным нормальным значением и окончание предварительного нагревания по достижении нормального значения или возвращение к этапу а, пока не будет достигнуто нормальное значение. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. СПОСОБ ПОДОГРЕВА ВСАСЫВАЕМОГО ВОЗДУХА В ДВИГАТЕЛЯХ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ с помощью содержащей управляющий прибор и по меньшей мере одну свечу накаливания установки электрофакельного подогрева, заключающийся в том, что на свечу накаливания через управляющий прибор в течение требуемого времени ее нагрева подают напряжение, отличающийся тем, что задают величину S, характеризующую нормальное время нагрева свечи, регистрируют напряжение на выходе управляющего прибора и определяют соответствующее этому значению напряжения необходимое время нагрева T_v свечи накаливания, определяют значение шага ΔS путем деления величины S на полученное значение времени нагрева T_v, заносят полученное значение шага ΔS в память управляющего прибора, сравнивают содержимое памяти с величиной S, повторяют операции определения шага ΔS, суммируя получаемые значения ΔS в памяти до тех пор, пока сумма не достигнет величины S, после чего свечу накаливания отключают. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что после отключения свечи содержимое памяти последовательно уменьшают на соответствующие значения шагов ΔS и при повторном включении свечи учитывают число, содержащееся в памяти в момент включения, прибавляя к нему вновь определенные значения шагов ΔS.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что при повторном включении свечи в течение времени, пока число, содержащееся в памяти, не станет равным нулю, значения шага ΔS, получаемые после повторного включения свечи, суммируются с упомянутым числом.