СПОСОБ ДИСКРЕТНОГО ИЗМЕНЕНИЯ МОЩНОСТИ ДВС (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2010 года по МПК F02D17/02 

Текст описания приведен в факсимильном виде.

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания (ДВС), в частности к способам регулирования двигателей. Техническим результатом является улучшение экологических, экономических показателей двигателей и надежности. Сущность изобретения заключается в том, что отключают часть цилиндров двигателя при эксплуатации транспортного средства на частичных и средних нагрузках путем прекращения подачи топлива в отключаемые цилиндры. При этом цилиндры отключают поочередно, формируя порядок работы цилиндров ДВС с шагом пропуска управляющих импульсов между рабочими ходами (фазами газообмена), выражающимся в соответствующем значении угла поворота коленчатого вала φ, равном (2πm-πn)/n, где m - число оборотов коленчатого вала двигателя, соответствующее полному циклу срабатывания всех цилиндров двигателя, n - число цилиндров. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 3 ил., 26 табл.

1. Способ дискретного изменения мощности ДВС, заключающийся в отключении части цилиндров, при эксплуатации транспортного средства на частичных и средних нагрузках, например в городском цикле, движении по проселочным дорогам и при движении с постоянной скоростью по среднескоростной автомагистрали или при работе двигателя на малом газе (холостом ходу), путем прекращения подачи топлива в отключаемые цилиндры, посредством отключения форсунок, например, с электромагнитным управлением за счет пропуска микропроцессорной системой управления двигателем управляющих импульсов, с соблюдением значений фаз газообмена, отличающийся тем, что цилиндры отключают поочередно, формируя порядок работы цилиндров ДВС с шагом пропуска управляющих импульсов между рабочими ходами (фазами газообмена), выражающимся в соответствующем значении угла поворота коленчатого вала φ, равном (2πm-πi)/i, где m - число (количество) оборотов коленчатого вала двигателя, соответствующее полному циклу срабатывания всех цилиндров двигателя, i - число цилиндров.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для двухцилиндровых ДВС с четырехтактным циклом порядок работы с поочередным отключением цилиндров, реализуют с шагом пропуска управляющих сигналов между рабочими ходами (фазами газообмена) на угол 360° (1 оборот коленчатого вала) для 75% значения мощности, на угол 720° (2 оборота коленчатого вала) для 40%-го значения мощности и на 1080° (3 оборота коленчатого вала) для 25%-го значения мощности от номинальной.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что для пятицилиндровых рядных и V-образных ДВС, шестицилиндровых и двенадцатицилиндровых V-образных ДВС порядок работы с поочередным отключением цилиндров реализуют только для режима малого газа (холостого хода).

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что для четырехтактных, четырехцилиндровых рядных ДВС с порядком работы 1-3-4-2 порядок работы с поочередным отключением цилиндров для режима частичных и средних нагрузок реализуют с изменением последовательности срабатывания цилиндров 1-2-4-3 и, наоборот, для ДВС с порядком работы 1-2-4-3 порядок работы с поочередным отключением цилиндров для режима частичных и средних нагрузок реализуют с изменением последовательности срабатывания цилиндров 1-3-4-2 тем, что изменяют последовательность цикловой подачи топлива путем изменения микропроцессорной системой управления двигателем последовательности подачи управляющих импульсов на форсунки с электромагнитным управлением, а для режима малого газа (холостого хода) порядок работы с отключением цилиндров реализуют с исходной последовательностью срабатывания цилиндров.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что для двухтактных, четырехцилиндровых рядных ДВС с порядком работы 1-3-4-2 порядок работы с поочередным отключением цилиндров для режима частичных и средних нагрузок реализуют с изменением последовательности срабатывания цилиндров 1-2-4-3, а для режима малых нагрузок (холостого хода) реализуют с исходной последовательностью срабатывания цилиндров 1-2-4-3 и, наоборот, для ДВС с порядком работы 1-2-4-3 порядок работы с поочередным отключением цилиндров для режима частичных и средних нагрузок реализуют с изменением последовательности срабатывания цилиндров 1-3-4-2, а для режима малых нагрузок (холостого хода) реализуют с исходной последовательностью срабатывания цилиндров 1-2-4-3 тем, что изменяют последовательность цикловой подачи топлива путем изменения микропроцессорной системой управления двигателем последовательности подачи управляющих импульсов на форсунки с электромагнитным управлением.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что для четырехтактных, шестицилиндровых рядных ДВС с порядком работы 1-3-5-6-4-2 порядок работы с поочередным отключением цилиндров для режима частичных и средних нагрузок реализуют с изменением последовательности срабатывания цилиндров на последовательность 1-5-3-6-2-4, а для режима малых нагрузок (холостого хода) реализуют с исходной последовательностью срабатывания цилиндров 1-3-5-6-4-2 и, наоборот, для ДВС с порядком работы 1-5-3-6-2-4 порядок работы с поочередным отключением цилиндров для режима частичных и средних нагрузок реализуют с изменением исходной последовательности срабатывания цилиндров 1-3-5-6-4-2, а для режима малых нагрузок (холостого хода) реализуют с исходной последовательностью срабатывания цилиндров 1-5-3-6-2-4 тем, что изменяют последовательность цикловой подачи топлива путем изменения микропроцессорной системой управления двигателем последовательности подачи управляющих импульсов на форсунки с электромагнитным управлением.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что для четырехтактных, восьмицилиндровых V-образных ДВС с порядком работы 1-5-6-3-4-2-7-8 порядок работы с поочередным отключением цилиндров для режима частичных и средних нагрузок реализуют с изменением последовательности срабатывания цилиндров 1-3-7-5-4-8-6-2, для режима малых нагрузок (холостого хода) реализуют с последовательностью срабатывания цилиндров 1-2-6-8-4-5-7-3, а для ДВС с порядком работы 1-5-4-2-6-3-7-8 порядок работы с поочередным отключением цилиндров для режима частичных и средних нагрузок реализуют с изменением последовательности срабатывания цилиндров 1-2-7-5-6-8-4-3, а для режима малых нагрузок (холостого хода) реализуют с последовательностью срабатывания цилиндров 1-3-4-8-6-5-7-2 тем, что изменяют последовательность цикловой подачи топлива путем изменения микропроцессорной системой управления двигателем последовательности подачи управляющих импульсов на форсунки с электромагнитным управлением.

8. Способ дискретного изменения мощности ДВС, заключающийся в отключении части цилиндров, при эксплуатации автомобиля на частичных и средних нагрузках, например в городском цикле, движении по проселочным дорогам и при движении с постоянной скоростью по среднескоростной автомагистрали или при работе двигателя на малом газе (холостом ходу), путем прекращения по команде микропроцессорной системой управления двигателем подачи топлива в отключаемые цилиндры, посредством отключения форсунок, например, с электромагнитным управлением за счет пропуска (отсутствия) управляющих импульсов и одновременного управления элементами приводов клапанов отключаемых цилиндров, например, электрогидравлических, при формировании порядка работы цилиндров микропроцессорной системой управления двигателем, и нормально функционирующем газораспределительном механизме (ГРМ) и системы зажигания, отличающийся тем, что цилиндры отключают поочередно, с шагом пропуска управляющих импульсов между рабочими ходами, выражающимся в соответствующем значении угла поворота коленчатого вала φ, равном (2πm-πi)/i, где m - число оборотов коленчатого вала двигателя, соответствующее полному циклу срабатывания всех цилиндров двигателя, i - число цилиндров.

9. Способ по п.8, отличающийся тем, что обеспечивают закрытое состояние как впускных, так и выпускных клапанов отключаемых цилиндров путем прекращения подачи управляющих импульсов на элементы приводов клапанов отключаемых цилиндров.

10. Способ по п.8, отличающийся тем, что обеспечивают открытое состояние как впускных, так и выпускных клапанов (перекрытие клапанов) отключаемых цилиндров путем подачи управляющих импульсов на элементы приводов клапанов отключаемых цилиндров.

11. Способ по п.8, отличающийся тем, что обеспечивают закрытое состояние впускных и открытое состояние выпускных клапанов отключаемых цилиндров путем прекращения подачи управляющих импульсов на элементы приводов впускных клапанов и подачи управляющих импульсов на элементы приводов выпускных клапанов отключаемых цилиндров.

12. Способ по п.8, отличающийся тем, что обеспечивают открытое состояние впускных и закрытое состояние выпускных клапанов отключаемых цилиндров путем подачи управляющих импульсов на элементы приводов впускных клапанов и прекращения подачи управляющих импульсов на элементы приводов выпускных клапанов отключаемых цилиндров.

13. Способ по п.8, отличающийся тем, что для двухцилиндровых ДВС с четырехтактным циклом работы порядок работы с поочередным отключением цилиндров реализуют с шагом пропуска управляющих сигналов между рабочими ходами (фазами газообмена) на угол 360° (1 оборот коленчатого вала) для 75% мощности, 720° (2 оборота коленчатого вала) и на 1080° (3 оборота коленчатого вала), соответственно, для 40%-го и 25%-го значения мощности от номинальной.

14. Способ по п.8, отличающийся тем, что порядок работы с поочередным отключением цилиндров для пятицилиндровых рядных и V-образных ДВС, шестицилиндровых и двенадцатицилиндровых V-образных ДВС реализуют только для режима малого газа (холостого хода).

15. Способ по п.8, отличающийся тем, что для четырехтактных, четырехцилиндровых рядных ДВС с порядком работы 1-3-4-2 порядок работы с поочередным отключением цилиндров для режима частичных и средних нагрузок реализуют с изменением последовательности срабатывания цилиндров 1-2-4-3 и, наоборот, для ДВС с порядком работы 1-2-4-3 порядок работы с поочередным отключением цилиндров для режима частичных и средних нагрузок реализуют с изменением последовательности срабатывания цилиндров 1-3-4-2 тем, что изменяют последовательность цикловой подачи топлива и последовательность срабатывания впускных и выпускных клапанов ГРМ путем изменения микропроцессорной системой управления двигателем последовательности подачи управляющих импульсов на форсунки с электромагнитным управлением и на электрогидравлические элементы приводов впускных и выпускных клапанов.

16. Способ по п.8, отличающийся тем, что для двухтактных, четырехцилиндровых рядных ДВС с порядком работы 1-3-4-2 порядок работы с поочередным отключением цилиндров для режима частичных и средних нагрузок реализуют с изменением последовательности срабатывания цилиндров 1-2-4-3, а для режима малых нагрузок (холостого хода) реализуют с исходной последовательностью срабатывания цилиндров 1-3-4-2 и, наоборот, для ДВС с порядком работы 1-2-4-3 порядок работы с поочередным отключением цилиндров для режима частичных и средних нагрузок реализуют с изменением последовательности срабатывания цилиндров 1-3-4-2, а для режима малых нагрузок (холостого хода) реализуют с исходной последовательностью срабатывания цилиндров 1-2-4-3 тем, что изменяют последовательность цикловой подачи топлива и последовательность срабатывания впускных и выпускных клапанов ГРМ путем изменения микропроцессорной системой управления двигателем последовательности подачи управляющих импульсов на форсунки с электромагнитным управлением и на электрогидравлические элементы приводов впускных и выпускных клапанов.

17. Способ по п.8, отличающийся тем, что для четырехтактных, шестицилиндровых рядных ДВС с порядком работы 1-3-5-6-4-2 порядок работы с поочередным отключением цилиндров для режима частичных и средних нагрузок реализуют с изменением последовательности срабатывания цилиндров 1-5-3-6-2-4, а для режима малых нагрузок (холостого хода) реализуют с исходной последовательностью срабатывания цилиндров 1-3-5-6-4-2 и, наоборот, для ДВС с порядком работы 1-5-3-6-2-4 порядок работы с поочередным отключением цилиндров для режима частичных и средних нагрузок реализуют с изменением исходной последовательности срабатывания цилиндров 1-3-5-6-4-2, а для режима малых нагрузок (холостого хода) реализуют с исходной последовательностью срабатывания цилиндров 1-5-3-6-2-4 тем, что изменяют последовательность цикловой подачи топлива и последовательность срабатывания впускных и выпускных клапанов ГРМ путем изменения микропроцессорной системой управления двигателем последовательности подачи управляющих импульсов на форсунки с электромагнитным управлением и на электрогидравлические элементы приводов впускных и выпускных клапанов.

18. Способ по п.8, отличающийся тем, что для четырехтактных, восьмицилиндровых V-образных ДВС с порядком работы 1-5-6-3-4-2-7-8 порядок работы с поочередным отключением цилиндров для режима частичных и средних нагрузок реализуют с изменением последовательности срабатывания цилиндров 1-3-7-5-4-8-6-2, для режима малых нагрузок (холостого хода) реализуют с последовательностью срабатывания цилиндров 1-2-6-8-4-5-7-3, а для ДВС с порядком работы 1-5-4-2-6-3-7-8 порядок работы с поочередным отключением цилиндров для режима частичных и средних нагрузок реализуют с изменением последовательности срабатывания цилиндров 1-2-7-5-6-8-4-3, а для режима малых нагрузок (холостого хода) реализуют с последовательностью срабатывания цилиндров 1-3-4-8-6-5-7-2 тем, что изменяют последовательность цикловой подачи топлива и последовательность срабатывания впускных и выпускных клапанов ГРМ путем изменения микропроцессорной системой управления двигателем последовательности подачи управляющих импульсов на форсунки с электромагнитным управлением и на электрогидравлические элементы приводов впускных и выпускных клапанов.