СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 2012 года по МПК F02D41/00 F02D41/22 F02D41/30 

Изобретение относится к способу эксплуатации двигателя внутреннего сгорания в виде карбюраторного двигателя, в частности транспортного средства, причем топливо для карбюраторных двигателей, в частности бензин или этанол (Е85), впрыскивается с помощью по меньшей мере одного топливного инжектора непосредственно по меньшей мере в одну камеру сгорания двигателя внутреннего сгорания и причем по выбору вместо впрыскивания топлива для карбюраторных двигателей или в дополнение к впрыскиванию топлива для карбюраторных двигателей двигатель внутреннего сгорания приводится в действие с помощью газа, в частности CNG (Compressed Natural Gas = сжатый природный газ) и LPG (Liquified Petroleum Gas = сжиженный нефтяной газ), причем во время работы двигателя внутреннего сгорания на топливе для карбюраторных двигателей непрерывно определяется величина адаптации смеси, согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения.

У карбюраторного двигателя с непосредственным впрыскиванием бензина инжекторы для впрыскивания под высоким давлением при впрыскивании жидких топлив для карбюраторных двигателей оканчиваются непосредственно в камере сгорания. Вследствие этого инжекторы при эксплуатации двигателя в результате горения, происходящего в камере сгорания, подвергаются воздействию горячих продуктов сгорания и разогреваются. Охлаждаются инжекторы за счет впрыскиваемого топлива, а также водопроводящих каналов для охлаждения двигателя, проходящих в непосредственном окружении инжектора. При эксплуатации такого карбюраторного двигателя с непосредственным впрыскиванием газа CNG (Compressed Natural Gas), как это, например, известно из ЕР 0718484 В1, существует опасность, что во время работы на газе CNG инжекторы высокого давления из-за отсутствия прохождения жидкого топлива нагреваются и вследствие этого повреждаются, или топливо, еще находящееся внутри инжекторов, образует отложения, которые, в свою очередь, отрицательно воздействуют на характеристику инжекторов. Чем дольше длится работа на газе с деактивированным впрыскиванием бензина, тем больше опасность того, что внутри инжектора из находящегося там топлива появятся отложения, нарушающие правильный режим работы инжектора.

Из ЕР 1344920 А2 известен способ управления и/или диагностики системы дозирования топлива. Здесь осуществляется распознавание загрязнения клапанов впрыска за счет оценки выходных параметров функции адаптации смеси.

В основу изобретения положена задача усовершенствования способа вышеупомянутого типа в отношении эксплуатационной надежности топливных инжекторов.

Эта задача согласно изобретению решается с помощью способа вышеупомянутого типа с помощью признаков пункта 1. Предпочтительные варианты выполнения изобретения описаны в последующих пунктах формулы изобретения.

Для этого в способе вышеупомянутого типа согласно изобретению предусмотрено, чтобы текущая величина адаптации смеси во время работы двигателя внутреннего сгорания на топливе для карбюраторных двигателей записывалась в память, а по истечении предопределенного минимального периода эксплуатации на газе текущая величина адаптации смеси во время работы двигателя внутреннего сгорания на топливе для карбюраторных двигателей сравнивалась с записанной величиной адаптации смеси, причем когда разность между текущей и записанной величинами адаптации смеси превышает предопределенную величину разности осуществляется продувка топливных инжекторов.

Это имеет то преимущество, что по изменению величины адаптации смеси при известных условиях распознается наличие отложений на топливных инжекторах или в них и инициируется требуемая при необходимости очистка топливных инжекторов. Тем самым достигается повышение безотказности бивалентных газовых двигателей за счет уменьшения постоянного нагарообразования на топливных инжекторах.

При очистке топливных инжекторов для продувки через каждый топливный инжектор некоторое количество продувочной текучей среды, в частности, топлива для карбюраторных двигателей, пропускается через топливный инжектор, которое соответствует 50-50000-, в частности, 200-1000-кратному объему находящегося в топливном инжекторе топлива для карбюраторных двигателей.

Предпочтительно, предопределенный минимальный период эксплуатации на газе составляет 200-40000, в частности, 2000-10000, в частности, 5000 секунд.

Предпочтительно, по истечении предопределенного минимального периода эксплуатации на газе двигатель внутреннего сгорания эксплуатируется на топливе для карбюраторных двигателей, и определяется текущая величина адаптации смеси.

Для определения успешности или при известных условиях безуспешности продувки инжекторов после проведения продувки определяется текущая величина адаптации смеси, которая сравнивается с величиной адаптации смеси, определенной до продувки, причем, если разность между текущей величиной адаптации после продувки и величиной адаптации смеси до продувки меньше предопределенной величины, то констатируется ошибка. В случае ошибки во избежание последующих отложений на топливных инжекторах дальнейшая работа двигателя внутреннего сгорания на газе CNG блокируется.

Запись текущей величины адаптации смеси после подачи в топливный бак нового топлива для карбюраторных двигателей происходит, например, после каждого или предопределенного числа сравнений текущей величины адаптации смеси с записанной величиной адаптации, после каждого или предопределенного числа процессов пуска двигателя внутреннего сгорания, после каждого или предопределенного числа циклов движения, после каждой успешной продувки топливных инжекторов и/или после предопределенного числа успешных продувок топливных инжекторов.

Ниже изобретение более подробно поясняется на основе блок-схемы процесса в предпочтительном варианте осуществления способа согласно изобретению.

Ниже в качестве примера описывается вариант осуществления способа эксплуатации бивалентного двигателя внутреннего сгорания согласно изобретению, т.е. двигателя внутреннего сгорания, эксплуатируемого по выбору на топливе для карбюраторных двигателей (бензине, этаноле), впрыскиваемом топливными инжекторами в камеры сгорания двигателя внутреннего сгорания, или на газе (CNG или LPG), подаваемом по впускному газопроводу двигателя внутреннего сгорания.

В ходе реализации способа, изображенного в качестве примера на чертеже, на первом этапе 10 «Достигнут минимальный период эксплуатации на газе?» проверяется, достигнут ли минимальный период эксплуатации ДВС на газе. Если это так, то на следующем этапе 12 «Определение величины адаптации смеси» происходит определение текущей величины адаптации смеси при работе только на топливе для карбюраторных двигателей. Определенная таким образом текущая величина адаптации смеси через ответвление 14 записывается на дисковый накопитель 16. В дисковом накопителе 16 эта текущая величина адаптации смеси сравнивается с величиной адаптации смеси, записанной в энергонезависимом накопителе (памяти), а результат сравнения передается на последующий этап 18 «Отклонение от первоначальной величины больше пороговой величины». На этапе 18 определяется, больше ли разность между текущей величиной адаптации смеси из этапа 12 и записанной величиной адаптации смеси, чем предопределенная пороговая величина. Если результатом является «нет», через ответвление 20 происходит возврат к этапу 10, и снова наступает ожидание предопределенного минимального периода эксплуатации для работы на газе до тех пор, пока способ снова не запустится с этапа 12. Если результат этапа 18 «да», то на последующем этапе 22 «Продувка инжектора» осуществляется продувка топливных инжекторов.

Вслед за продувкой в соответствии с этапом 22 на следующем этапе 24 «Определение величины адаптации смеси» снова определяется и через ответвление 26 записывается в дисковый накопитель 16 величина адаптации смеси. В дисковом накопителе 16 эта текущая величина адаптации смеси сравнивается с величиной адаптации смеси, записанной в энергонезависимом накапителе (памяти), а результат сравнения передается на следующий этап 28 «Чистка успешна ?». При этом проверяется, меньше ли разность между величиной адаптации смеси на этапе 24 и записанной величиной адаптации смеси, чем предопределенная пороговая величина. Последняя может быть, например, той же самой пороговой величиной, что и на этапе 18. Если результатом этой проверки является «да», то через ответвление 30 осуществляется возврат к этапу 10, и снова наступает ожидание предопределенного минимального периода эксплуатации для работы на газе до тех пор, пока способ снова не запустится с этапа 12. Если результатом на этапе 28 является «нет», то на следующем этапе 32 «Блокировка работы на газе» работа двигателя внутреннего сгорания на газе блокируется, так что он эксплуатируется только на топливе для карбюраторных двигателей до тех пор, пока проблема отложений в топливных инжекторах - при необходимости в мастерской - не будет устранена.

Тем самым согласно изобретению отслеживается нагарообразование, например, инжекторов для непосредственного впрыскивания бензина в случае газовых двигателей на CNG. При периодических процессах продувки путем кратковременного периодического переключения на работу на бензине достигается уменьшение риска постоянного нагарообразования. Согласно изобретению эксплуатация двигателя внутреннего сгорания отслеживается вышеописанным образом, а указанная профилактическая мера активируется по мере необходимости. Для этого величины адаптации смеси при работе только на бензине записываются в энергонезависимую память, и при работе только на бензине текущая величина адаптации смеси при предварительно задаваемом минимальном периоде эксплуатации во время работы на газе сравнивается с предшествующими величинами. Минимальный период эксплуатации составляет, например, 200-40000, в частности 2000-10000, в частности около 5000 секунд. При известных условиях этот минимальный период эксплуатации может быть подсчитан лишь в течение нескольких рабочих циклов двигателя внутреннего сгорания или нескольких циклов движения транспортного средства, оснащенного двигателем внутреннего сгорания.

Если при нарастании величин адаптации смеси превышается предварительно задаваемая пороговая величина и/или предварительно задаваемое отклонение от прежней величины, то с большой вероятностью имеет место нагарообразование в топливном инжекторе. В этом случае независимо от режима работы двигателя запускается специальный режим продувки, охватывающий 50-50000-, в частности, 200-1000-кратный объем инжектора. Если после этой процедуры уменьшения коэффициента адаптации смеси на предварительно заданную пороговую величину не наблюдается, то информация записывается в накопителе ошибок (сбоев) устройства управления двигателем. В порядке альтернативы или дополнения работа двигателя на газе ограничивается или прекращается.

При промежуточной заправке топливом для карбюраторных двигателей транспортного средства, оснащенного двигателем внутреннего сгорания, контроль за величиной адаптации смеси прекращается, поскольку дозаправка осуществляется за рамками заправки, соответственно, при ином качестве топлива, что ведет к изменению величины адаптации смеси.

Изобретение относится к способу эксплуатации двигателя внутреннего сгорания (ДВС) в виде карбюраторного двигателя, в частности транспортного средства, в котором топливо для карбюраторных двигателей, в частности бензин или этанол (Е85), впрыскивается непосредственно с помощью по меньшей мере одного топливного инжектора по меньшей мере в одну камеру сгорания ДВС, причем по выбору карбюраторные двигатели ДВС эксплуатируется с помощью газа, в частности, CNG (Compressed Natural Gas) и LPG (Liquified Petroleum Gas), причем во время работы ДВС на топливе для карбюраторных двигателей непрерывно определяется величина адаптации смеси. Текущая величина адаптации смеси во время работы ДВС на топливе для карбюраторных двигателей записывается в память, а по истечении предопределенного минимального периода эксплуатации на газе текущая величина адаптации смеси во время работы ДВС на топливе для карбюраторных двигателей сравнивается с записанной величиной адаптации смеси. При превышении разностью между текущей и записанной величинами адаптации смеси предопределенной величины разности проводится продувка топливных инжекторов. Повышение эксплуатационной надежности инжектора за счет отслеживания нагарообразования является техническим результатом изобретения. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ эксплуатации двигателя внутреннего сгорания в виде карбюраторного двигателя, причем топливо для карбюраторных двигателей впрыскивают с помощью, по меньшей мере, одного топливного инжектора непосредственно в по меньшей мере одну камеру сгорания двигателя внутреннего сгорания, причем во время работы двигателя внутреннего сгорания на топливе для карбюраторных двигателей непрерывно определяют величину адаптации смеси, причем текущую величину адаптации смеси во время работы двигателя внутреннего сгорания на топливе для карбюраторных двигателей записывают в память, отличающийся тем, что по выбору вместо впрыскивания топлива для карбюраторных двигателей или в дополнение к впрыскиванию топлива для карбюраторных двигателей двигатель внутреннего сгорания эксплуатируют с помощью газа, а по истечении предопределенного минимального периода эксплуатации на газе двигатель внутреннего сгорания эксплуатируют на топливе для карбюраторных двигателей и определяют текущую величину адаптации смеси и эту текущую величину адаптации смеси сравнивают с записанной величиной адаптации смеси, причем если разность между текущей и записанной величинами адаптации смеси превышает предопределенную величину разности, то осуществляют продувку топливных инжекторов.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для продувки через каждый топливный инжектор такое количество продувочной текучей среды, в частности топлива для карбюраторных двигателей, направляют через топливный инжектор, которое соответствует 50-50000-, в частности 200-1000-кратному объему находящегося в топливном инжекторе топлива для карбюраторных двигателей.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что предопределенный минимальный период эксплуатации на газе составляет 200-40000, в частности 2000-10000, в частности 5000 с.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что после осуществления продувки определяют текущую величину адаптации смеси и сравнивают ее с величиной адаптации смеси, определенной до продувки, причем, если разность между текущей величиной адаптации после продувки и величиной адаптации смеси до продувки меньше предопределенной величины, то констатируется ошибка.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что в случае обнаружения ошибки дальнейшая работа двигателя внутреннего сгорания на газе блокируется.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что запись текущей величины адаптации смеси осуществляют после подачи в топливный бак нового топлива для карбюраторных двигателей, после каждого или предопределенного числа сравнений текущей величины адаптации смеси с записанной величиной адаптации, после каждого или предопределенного числа процессов пуска двигателя внутреннего сгорания, после каждого или предопределенного числа циклов движения, после каждой успешной продувки топливных инжекторов и/или после предопределенного числа успешных продувок топливных инжекторов.