СПОСОБ ЗАПУСКА МНОГОЦИЛИНДРОВОГО ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ Российский патент 1995 года по МПК F02N17/00 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к области двигателестроения, и предназначено для обеспечения запуска дизельных двигателей.

Известен способ запуска дизельного двигателя путем проворачивания коленчатого вала, добавления в цилиндры двигателя в каждом цикле на такте сжатия сжатого воздуха и подачи топлива.

Недостатками способа являются значительные потери подаваемого одновременно с проворачиванием коленчатого вала топлива, пары которого выбрасываются в атмосферу с отработанным воздухом, и увеличенный износ деталей цилиндропоршневой группы вследствие разжижения смазки на стенках цилиндра невоспламенившимся топливом до появления вспышек в цилиндрах.

Кроме того, для запуска необходим дополнительный источник сжатого воздуха.

Известен способ запуска дизельного двигателя путем проворачивания коленчатого вала, подачи в цилиндры воздуха, многократного перепуска его из цилиндров через циркуляционный контур во впускной коллектор с промежуточным подогревом, добавления в циркуляционный контур сжатого воздуха от постороннего источника и подачи топлива. В процессе пуска контролируют температуру воздуха во впускаемом коллекторе и топливо подают в цилиндры только после достижения заданного значения температуры.

Недостатками известного способа являются наличие постороннего источника сжатого воздуха и необходимость подогрева перепускаемого воздуха в теплообменнике, дополнительно введенном в устройство.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ запуска многоцилиндрового двигателя внутреннего сгорания путем проворачивания коленчатого вала, подачи в камеры сгорания цилиндров воздуха и топлива, многократного перепуска части газов между цилиндрами посредством перепускного клапана и контроля подачи топлива.

Недостатком этого способа запуска многоцилиндрового двигателя внутреннего сгорания является невозможность его запуска в работу дополнительного подогрева воздуха, подаваемого в цилиндры, или подачи легковоспламеняющегося топлива.

Цель изобретения обеспечение запуска двигателя без дополнительного подогрева воздуха, подаваемого в цилиндры.

Цель достигается тем, что в способе запуска многоцилиндрового дизельного двигателя путем проворачивания коленчатого вала, подачи в цилиндры воздуха, многократного его перепуска между цилиндрами, контроля температуры воздуха и подачи топлива.

Цилиндры двигателя сообщают между собой перед перепуском воздуха через один относительно порядка их работы. Температуру воздуха контролируют непосредственно в цилиндрах, а после запуска двигателя цилиндры разобщают между собой.

При осуществлении изобретения может быть получен следующий технический результат.

Соединение цилиндров между собой перед перепуском воздуха через один относительно порядка их работы позволяет последовательно увеличивать степень сжатия с одновременным повышением температуры воздуха в каждом цилиндре до уровня, необходимого для надежного воспламенения топлива, а, следовательно, и запуска двигателя без дополнительного подогрева воздуха, подаваемого в цилиндры. При этом нет необходимости в постороннем источнике сжатого воздуха.

Контроль температуры воздуха непосредственно в цилиндрах обеспечивает запуск двигателя без накопления в цилиндрах невоспламенившегося топлива, что исключает его потери, разжижение смазки на стенках цилиндров и неконтролируемое увеличение максимального давления сгорания топлива.

Разобщение цилиндров двигателя между собой после запуска предотвращает заброс в цилиндры продукты сгорания, что повышает коэффициент полезного действия двигателя.

На фиг. 1 изображены два цилиндра шестицилиндрового дизельного двигателя для осуществления способа запуска; на фиг. 2 схема соединений цилиндров двухтактного шестицилиндрического дизельного двигателя при его запуске; на фиг. 3 схема заклинки кривошипов коленчатого вала двухтактного шестицилиндрового дизельного двигателя с порядком работы цилиндров 1-5-3-4-2-6.

Многоцилиндровый дизельный двигатель содержит цилиндры 1 и 2 с размещенными в них поршнями 3 и 4 и головки 5 и 6 с установленными в них впускными 7 и 8 и выпускными 9 и 10 клапанами. Головки цилиндров 5 и 6 со стенками цилиндровых втулок 11 и 12 и днищами поршней 3 и 4 образуют камеры сгорания 13 и 14.

Цилиндры 1 и 2 двигателя соединены между собой каналом 15 с установленным в нем управляемым клапаном 16, контактирующим с распределительным валом 17.

Двигатель снабжен блоком управления 18, к которому подключены управляемый клапан 16, температурные датчики 19 и 20, установленные в цилиндрах 1 и 2, и топливный насос 21 для подачи топлива.

Запуск двигателя производят следующим образом.

Проворачивают стартером коленчатый вал (не показан) и распределительный вал 17 двигателя и подают в цилиндры воздух. Перед перепуском воздуха между цилиндрами распределительным валом 17 воздействуют на управляемые клапаны и соединяют цилиндры через один относительно порядка их работы.

Например, в шестицилиндровом двухтактном дизельном двигателе с порядком рабочих ходов поршней 1-5-3-4-2-6 цилиндры соединяют следующим образом (фиг. 2): первый цилиндр соединен с третьим, третий со вторым, второй с первым, четвертый с шестым, шестой с пятым, пятый с четвертым.

Так, при рассмотрении работы 1 и 2 цилиндров воздух многократно перепускается из цилиндра 2 в цилиндр 1. Давление воздуха в камере сгорания 14 цилиндра 2 по мере перемещения поршня 4 к своей верхней мертвой точке увеличивается.

При достижении поршнем 4 верхней мертвой точки давление воздуха в камере сгорания 14 превысит давление в цилиндре 1, где процесс сжатия в соответствии с порядком работы цилиндров только начинается. Положение поршня 3 в цилиндре 1 отстает по фазе от положения поршня 4 в цилиндре 2 на двойной угол ϕ заклинки коленчатого вала (фиг. 3).

Распределительным валом 17 воздействуют на управляемый клапан 16, кратковременно соединяя цилиндры 1 и 2 между собой, и сжатый в цилиндре 2 воздух перетекает по каналу 15 в камеру сгорания 13 цилиндра 1.

В результате многократного перепуска воздуха между цилиндрами 2 и 1 при одновременном его сжатии температура воздуха возрастает до величины, достаточной для воспламенения топлива в цилиндрах 1 и 2.

По сигналу температурных датчиков 19 и 20 блок управления 18 включает топливный насос 21, который подает топливо в камеры сгорания 13 и 14 цилиндров 1 и 2, обеспечивая запуск в работу двигателя.

Одновременно блок управления 18 воздействует на управляемый клапан 16, отключая цилиндры 1 и 2 друг друга.

Работа 3, 4, 5, 6 цилиндров двигателя аналогична работе цилиндров 1 и 2.

Использование: машиностроение, в частности двигателестроение, устройства для обеспечения запуска дизельных двигателей. Сущность изобретения: способ запуска многоцилиндрового дизельного двигателя путем проворачивания коленчатого вала, подачи в цилиндры воздуха, многократного его перепуска между цилиндрами, контроля температуры воздуха и подачи топлива. Цилиндры двигателя сообщают между собой перепускном воздуха через один относительно порядка их работы. Температуру воздуха контролируют непосредственно в цилиндрах, а после запуска двигателя цилиндры разобщают между собой. 3 ил.

СПОСОБ ЗАПУСКА МНОГОЦИЛИНДРОВОГО ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ путем проворачивания коленчатого вала, подачи в цилиндры воздуха, многократного перепуска его между цилиндрами, контроля подачи топлива и температуры воздуха, отличающийся тем, что перед перепуском воздуха цилиндры сообщают между собой через один относительно порядка их работы, а после запуска цилиндра разобщают между собой и температуру воздуха контролируют непосредственно в цилиндрах двигателя.