СПОСОБ ЗАПУСКА И РАБОТЫ ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 2005 года по МПК F02D9/00 F02N17/08 

Изобретение относится к дизельным двигателям внутреннего сгорания, работающим с повышенной степенью сжатия.

Известен способ запуска и работы дизельного двигателя внутреннего сгорания, заключающийся в проворачивании коленчатого вала стартером, прогреве воздуха и подач, его в цилиндры двигателя (см. авторское свидетельство СССР №779615 МПК F 02 N 17/02, опубликовано 15.11.1980).

Известный способ не обеспечивает достаточно надежный запуск и работу двигателя на режимах от холостых оборотов до максимальных оборотов при работе двигателя с повышенной степенью сжатия, в частности со степенью сжатия до 80.

Проведенные эксперименты показали, что для двигателя с повышенной степенью сжатия до 80 при запуске двигателя и при работе двигателя на режимах до максимальных оборотов целесообразно ограничить наполнение цилиндров двигателя.

Техническим результатом заявленного изобретения является увеличение ресурса, уменьшение расхода топлива, повышение надежности запуска и работы дизельного двигателя на режимах от холостых оборотов до максимальных оборотов двигателя с повышенной степенью сжатия, в частности со степенью сжатия до 80.

Указанный технический результат достигается тем, что способ запуска и работы дизельного двигателя внутреннего сгорания заключается в создании разрежения во впускном коллекторе и цилиндре при запуске и ограничении наполнения цилиндра двигателя воздухом при работе двигателя на режимах от холостых оборотов до максимальных оборотов, причем разрежение во впускном коллекторе производят при запуске по сигналу электронного блока управления за счет удаления части воздуха из впускного коллектора при закрытых устройстве для впрыска топлива, регуляторе расхода воздуха при запуске и на холостых оборотах и дроссельной заслонке по достижении во впускном коллекторе заданного уровня разрежения, зависящего от величины степени сжатия данного двигателя, его температуры, температуры и давления окружающей среды, по сигналу датчика разрежения электронный блок управления формирует сигнал стартеру на прокрутку коленчатого вала и сигналы для открытия устройству для впрыска топлива, регулятору расхода воздуха при запуске и холостых оборотах, обеспечивая подачу в цилиндр воздуха и топлива, в период от начала прокрутки коленчатого вала до запуска двигателя электронный блок управления формирует сигналы регулятору расхода воздуха при запуске и холостых оборотах, ограничивая расход воздуха для поддержания заданного уровня разрежения во впускном коллекторе, после запуска двигателя электронный блок управления прекращает удаление воздуха из впускного коллектора, переводит регулятор расхода воздуха при запуске и холостых оборотах в положение работы на холостых оборотах, а на режимах работы двигателя от холостых оборотов до максимальных оборотов в зависимости от величины степени сжатия данного двигателя, его температуры, температуры и давления окружающей среды, частоты вращения коленчатого вала электронный блок управления формирует сигнал дроссельной заслонки для изменения положения дроссельной заслонки, обеспечивая ограничение наполнения цилиндра воздухом.

При запуске двигателя удаление воздуха из впускного коллектора могут производить вакуумным насосом.

При запуске двигателя удаление воздуха из впускного коллектора могут производить путем прокрутки коленчатого вала без подачи топлива.

При запуске двигателя из цилиндра могут удалять часть воздуха путем более позднего закрытия впускного клапана после нижней мертвой точки на такте сжатия.

При запуске двигателя величину разрежения во впускном коллекторе могут дополнительно устанавливать с учетом частоты вращения коленчатого вала стартером.

При запуске двигателя дополнительное регулирование расхода воздуха может осуществляться дроссельной заслонкой.

При работе двигателя на режимах от холостых оборотов до максимальных оборотов ограничение наполнения цилиндра воздухом может производиться путем установления ограничителя хода педали газа, связанного с электронным блоком управления.

При работе двигателя на режимах от холостых оборотов до максимальных оборотов ограничение наполнения цилиндра воздухом может производиться путем установления ограничителя поворота дроссельной заслонки.

При работе двигателя на режимах от холостых оборотов до максимальных оборотов дополнительное ограничение наполнения цилиндра может производиться путем более позднего закрытия впускного клапана после нижней мертвой точки на такте сжатия.

Ограничение наполнения цилиндра может производиться и при работе двигателя на максимальных оборотах.

На чертеже показан двигатель внутреннего сгорания, который может реализовать заявленный способ.

Заявленный способ может быть реализован в дизельном двигателе внутреннего сгорания со степенью сжатия до 80.

Дизельный двигатель внутреннего сгорания со степенью сжатия до 80 содержит, по меньшей мере, один цилиндр 1 с поршнем 2, шатун, коленчатый вал с датчиком частоты его вращения, головку цилиндра с впускным и выпускным клапанами 3 и 4, впускной коллектор 5 с дроссельной заслонкой 6, датчик разрежения 7, установленный за дроссельной заслонкой во впускном коллекторе 5, датчики температуры и давления окружающей среды (на чертеже не показаны). Имеется привод дроссельной заслонки 6 с ограничителем его поворота 14, связанного с выходом (ЭБУ) 11, датчик положения органа 8 регулирования мощности двигателя (педали газа) с ограничителем его хода (на чертеже не показан), устройство 10 для впрыска топлива, регулятор расхода воздуха при запуске и на холостых оборотах (РРВ) 9, который может быть выполнен в виде клапана с электромагнитным приводом, установленного во впускном коллекторе 5, и электронный блок управления 11. Входы электронного блока управления (ЭБУ) 11 связаны с датчиком 7 разрежения, датчиком температуры двигателя, датчиками температуры и давления окружающей среды, датчиком частоты вращения коленчатого вала и датчиком положения органа 8 регулирования мощности двигателя (педали газа). Выход ЭБУ 11 связан с устройством 10 подачи топлива и РРВ 9. Двигатель может быть снабжен вакуумным насосом 12 с приводом 13, а дроссельная заслонка 6 снабжена дополнительным приводом 14. Вход вакуумного насоса 12 сообщен с впускным коллектором 5 двигателя, привод 13 вакуумного насоса 12 и дополнительный привод 14 дроссельной заслонки 6 связаны с выходами ЭБУ 11. Впускной клапан 3 может быть выполнен с возможностью более позднего закрытия после нижней мертвой точки на такте сжатия для обеспечения удаления части воздуха из цилиндра 1 двигателя.

При запуске двигателя удаление части воздуха из впускного коллектора могут производить вакуумным насосом 12 или удаление части воздуха из впускного коллектора могут производить путем прокрутки коленчатого вала без подачи топлива.

При запуске двигателя из цилиндра 1 могут удалять часть воздуха путем более позднего закрытия впускного клапана 3 после нижней мертвой точки на такте сжатия.

При работе двигателя на режимах от холостых оборотов до максимальных оборотов ограничение наполнения цилиндра 1 воздухом могут производить путем установления ограничителя хода педали газа 8, связанного с электронным блоком управления 11.

При работе двигателя на режимах от холостых оборотов до максимальных оборотов ограничение наполнения цилиндра 1 воздухом могут производить путем установления ограничителя поворота 14 дроссельной заслонки 6.

При работе двигателя на режимах от холостых оборотов до максимальных оборотов ограничение наполнения цилиндра 1 воздухом могут производить путем более позднего закрытия впускного клапана 3 после нижней мертвой точки на такте сжатия.

При работе двигателя ограничение наполнения цилиндра 1 воздухом могут производить при его работе на максимальных оборотах.

Пример реализации заявленного способа показан на работе дизельного двигателя внутреннего сгорания со степенью сжатия до 80 с вакуумным насосом 12.

Дизельный двигатель внутреннего сгорания, имеющий повышенную степень сжатия до 80, работает следующим образом. При запуске двигателя ЭБУ 11 формирует сигнал приводу 13 вакуумного насоса 12 на его включение после включения начала запуска. Вакуумный насос 12 удаляет часть воздуха из впускного коллектора 5 при закрытом устройстве 10 для впрыска топлива, закрытой дроссельной заслонке 6 и закрытом РРВ 9. Когда во впускном коллекторе 5 достигается заданный уровень разрежения, который определяется ЭБУ по показаниям датчиков температуры двигателя, температуры и давления окружающей среды в зависимости от величины степени сжатия данного двигателя, по сигналу датчика 7 разрежения ЭБУ 11 формирует сигнал стартеру на прокрутку коленчатого вала и сигналы устройству 10 для впрыска топлива для открытия клапана РРВ 9. В результате этого происходит подача в цилиндр 1 воздуха и топлива. В период от начала прокрутки коленчатого вала до запуска двигателя ЭБУ 11 формирует сигнал клапану РРВ 9, ограничивая его ход и обеспечивая поддержание заданного уровня разрежения во впускном коллекторе 5. После запуска двигателя ЭБУ 11 формирует сигнал приводу 13 для отключения вакуумного насоса 12. При этом прекращают удаление воздуха из впускного коллектора 5 и переводят РРВ 9 в положение работы при холостых оборотах. На режимах работы двигателя от холостых оборотов до максимальных оборотов в зависимости от величины степени сжатия данного двигателя, его температуры и давления окружающей среды, частоты вращения коленчатого вала по показаниям датчиков температуры двигателя, температуры и давления окружающей среды и частоты вращения коленчатого вала ЭБУ 11 по сигналам датчика положения органа 8 регулирования мощности двигателя (педали газа) и датчика разрежения 7 формирует сигнал приводу дроссельной заслонки 6, изменяя угол открытия дроссельной заслонки 6 и ограничивая наполнение цилиндра воздухом. Ограничение наполнения цилиндра 1 может производиться и при работе двигателя на максимальных оборотах.

Таким образом, ограничивается наполнение цилиндров двигателя, обеспечивается надежный запуск и надежная работа двигателя на режимах ниже максимальных оборотов двигателя.

Изобретение относится к дизельным двигателям, работающим с повышенной степенью сжатия до 80. Способ запуска и работы дизельного двигателя внутреннего сгорания заключается в создании разрежения во впускном коллекторе и цилиндре при запуске и ограничении наполнения цилиндра двигателя воздухом при работе двигателя на режимах от холостых оборотов до максимальных оборотов. Разрежение во впускном коллекторе производят при запуске по сигналу электронного блока управления за счет удаления воздуха из впускного коллектора при закрытых устройстве для впрыска топлива, регуляторе расхода воздуха при запуске и на холостых оборотах и дроссельной заслонке, по достижении во впускном коллекторе заданного уровня разрежения, зависящего от величины степени сжатия данного двигателя, его температуры, температуры и давления окружающей среды по сигналу датчика разрежения электронный блок управления формирует сигнал стартеру на прокрутку коленчатого вала и формирует сигналы для открытия устройству для впрыска топлива, регулятору расхода воздуха при запуске и холостых оборотах, обеспечивая подачу в цилиндр воздуха и топлива. В период от начала прокрутки коленчатого вала до запуска двигателя электронный блок управления формирует сигналы регулятору расхода воздуха при запуске и на холостых оборотах, ограничивая расход воздуха и обеспечивая поддержание заданного уровня разрежения во впускном коллекторе регулятору. После запуска двигателя прекращается удаление воздуха из впускного коллектора, регулятор расхода воздуха при запуске и холостых оборотах переводится в положение работы на холостых оборотах. На режимах от холостых оборотов до максимальных оборотов в зависимости от величины степени сжатия данного двигателя, его температуры, температуры и давления окружающей среды, частоты вращения коленчатого вала электронный блок управления формирует сигнал приводу дроссельной заслонки, изменяя угол открытия дроссельной заслонки и ограничивая наполнение цилиндра воздухом. Технический результат заключается в повышении надежности запуска и работы двигателя на режимах до максимальных оборотов, увеличение ресурса, повышение экономичности двигателя. 9 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ запуска и работы дизельного двигателя внутреннего сгорания, заключающийся в создании разрежения во впускном коллекторе и цилиндре при запуске и ограничении наполнения цилиндра двигателя воздухом при работе двигателя на режимах от холостых оборотов до максимальных оборотов, причем разрежение во впускном коллекторе производят при запуске по сигналу электронного блока управления за счет удаления части воздуха из впускного коллектора при закрытых устройстве для впрыска топлива, регуляторе расхода воздуха при запуске и на холостых оборотах и дроссельной заслонке по достижении во впускном коллекторе заданного уровня разрежения, зависящего от величины степени сжатия данного двигателя, его температуры, температуры и давления окружающей среды, по сигналу датчика разрежения электронный блок управления формирует сигнал стартеру на прокрутку коленчатого вала и сигналы для открытия устройству для впрыска топлива, регулятору расхода воздуха при запуске и холостых оборотах, обеспечивая подачу в цилиндр воздуха и топлива, в период от начала прокрутки коленчатого вала до запуска двигателя электронный блок управления формирует сигналы регулятору расхода воздуха при запуске и холостых оборотах, ограничивая расход воздуха для поддержания заданного уровня разрежения во впускном коллекторе, после запуска двигателя прекращают удаление воздуха из впускного коллектора, переводят регулятор расхода воздуха при запуске и холостых оборотах в положение работы на холостых оборотах, а на режимах работы двигателя от холостых оборотов до максимальных оборотов в зависимости от величины степени сжатия данного двигателя, его температуры, температуры и давления окружающей среды, частоты вращения коленчатого вала электронный блок управления формирует сигнал дроссельной заслонке для изменения положения дроссельной заслонки, обеспечивая ограничение наполнения цилиндра воздухом.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при запуске двигателя удаление воздуха из впускного коллектора производят вакуумным насосом.3. Способ по п.1, отличающийся тем, что при запуске двигателя удаление воздуха из впускного коллектора производят путем прокрутки коленчатого вала без подачи топлива.4. Способ по п.1, отличающийся тем, что при запуске двигателя из цилиндра удаляют часть воздуха путем более позднего закрытия впускного клапана после нижней мертвой точки на такте сжатия.5. Способ по п.1, отличающийся тем, что при запуске двигателя величину разрежения во впускном коллекторе дополнительно устанавливают с учетом частоты вращения коленчатого вала стартером.6. Способ по п.1, отличающийся тем, что при запуске двигателя дополнительное регулирование расхода воздуха осуществляют дроссельной заслонкой.7. Способ по п.1, отличающийся тем, что при работе двигателя на режимах от холостых оборотов до максимальных оборотов ограничение наполнения цилиндра воздухом производится путем установления ограничителя хода педали газа, связанного с электронным блоком управления.8. Способ по п.1, отличающийся тем, что при работе двигателя на режимах от холостых оборотов до максимальных оборотов ограничение наполнения цилиндра воздухом производится путем установления ограничителя поворота дроссельной заслонки.9. Способ по п.1, отличающийся тем, что при работе двигателя на режимах от холостых оборотов до максимальных оборотов дополнительное ограничение наполнения цилиндра производится путем более позднего закрытия впускного клапана после нижней мертвой точки на такте сжатия.10. Способ по п.1, отличающийся тем, что ограничение наполнения цилиндра производится при работе двигателя на максимальных оборотах.