СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ СТУПЕНЧАТОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВПРЫСКИВАНИЯ ТОПЛИВА Российский патент 2018 года по МПК F02D41/38 

Описание патента на изобретение RU2652855C2

Изобретение относится к машиностроению, а именно к системам подачи топлива двигателей внутреннего сгорания, точнее к аккумуляторной топливной системе дизеля с электромагнитным управлением впрыскиванием топлива. Изобретение также относится к способу управления работой электрогидравлической форсунки.

Известен способ управления формой характеристики впрыскивания аккумуляторной топливной системой дизеля с электромагнитным управлением (патент US 6557779 В2. 6.05.2003), предполагающий форсунку с двумя рядами распиливающих отверстий и двумя иглами распылителя: внутренней и внешней. Каждая игла распылителя имеет свое управляющее устройство, которое включает камеру управления, расположенную на одном конце каждой иглы распылителя, линию заполнения камеры управления топливом высокого давления и электромагнитный клапан управления форсункой, направляющий поток топлива под высоким давлением из каждой камеры управления в линию слива топлива с низким давлением, что позволяет управлять перемещением соответствующей иглы распылителя. Различные комбинации подъема внутренней и внешней иглы распылителя позволяет получать различные формы переднего фронта характеристики впрыскивания, включая ступенчатую, а также предварительный и последующий впрыски. К недостаткам данного способа следует отнести конструктивную сложность применяемой электрогидравлической форсунки аккумуляторной топливной системы дизеля.

Наиболее близким к заявленному способу является способ формирования ступенчатой характеристики впрыскивания топлива аккумуляторной топливной системой дизеля с электрогидравлическими форсунками с электромагнитным управлением путем воздействия на управляющие импульсы тока, подаваемые на электромагнитный управляющий клапан (Денисов А.В. Выбор и обоснование параметров электрогидравлической форсунки для аккумуляторной топливной системы высокооборотного дизеля. / Автореферат дисс. канд. техн. наук, МТУ «ХПИ». - Харьков, 2009, 20 с.). К недостаткам рассмотренного способа следует отнести отсутствие направленного воздействия на передний фронт характеристики впрыскивания с целью получения ступенчатой характеристики впрыскивания топлива. Описанный способ принят в качестве прототипа.

Достигаемым при использовании предлагаемого изобретения техническим результатом является обеспечение формирования ступенчатой характеристики впрыскивания топлива аккумуляторной топливной системой дизеля без усложнения конструкции электрогидравлической форсунки.

Технический результат достигается тем, что в способе формирования ступенчатой характеристики впрыскивания топлива аккумуляторной топливной системой дизеля с электрогидравлическими форсунками с электромагнитным управлением путем формирования управляющих импульсов тока, подаваемых на управляющий электромагнитный клапан, управляющие импульсы тока состоят из двух предварительных и одного основного, соответствующего второму этапу характеристики впрыскивания, имеющему максимальную амплитуду, причем длительность первого предварительного управляющего импульса тока определяет амплитуду переднего фронта первого этапа ступенчатой характеристики впрыскивания топлива, интервалы между первым и вторым предварительными управляющими импульсами тока, а также интервал между вторым предварительным управляющим импульсом и основным управляющим импульсом тока подбираются таким образом, чтобы обеспечить ступенчатое впрыскивание с заданной величиной колебаний амплитуды первого этапа ступенчатой характеристики впрыскивания, причем амплитуда первого этапа характеристики впрыскивания составляет 0,2-0,8 от максимальной амплитуды второго этапа ступенчатой характеристики впрыскивания топлива, а колебание амплитуды первого этапа ступенчатой характеристики впрыскивания составляет не более 0,10-0,15 от максимальной амплитуды второго этапа ступенчатой характеристики впрыскивания топлива.

Предлагаемое техническое решение позволяет обеспечить формирование ступенчатой характеристики впрыскивания при одновременном упрощении и удешевлении конструкции электрогидравлической форсунки по сравнению с существующими аналогами.

Предлагаемое изобретение поясняется рисунками с результатами расчета, где:

на фиг. 1 приведены результаты расчета силы электромагнита сформированной двумя предварительными и одним основным управляющими импульсами;

на фиг. 2 приведены результаты расчета перемещения иглы распылителя и управляющего клапана;

на фиг. 3 показана расчетная ступенчатая характеристика впрыскивания, сформированная двумя предварительными и одним основным управляющими импульсами.

Предлагаемое изобретение реализуется следующим образом.

При реализации способа закрытое состояние форсунки между впрыскиваниями поддерживается равенством давлений в управляющей камере и объеме форсунки у иглы распылителя. При поступлении управляющего импульса тока от блока управления сила F электромагнита, преодолевая усилие пружины, прижимающей управляющий клапан к его седлу, открывает управляющий клапан (величина подъема hк управляющего клапана возрастает) и топливо из управляющей камеры поступает на слив. В результате давление в управляющей камере снижается. Образуется перепад между давлением в объеме форсунки у иглы распылителя и давлением в управляющей камере. Игла распылителя поднимается (величина хода hи иглы распылителя возрастает) и происходит процесс впрыскивания топлива через распыливающие отверстия. В результате впрыскивания формируется дифференциальная характеристика впрыскивания q(t).

После окончания управляющего импульса тока электромагнит выключается и управляющий клапан опускается (величина hк снижается) под действием усилия пружины. Величина hк=0 соответствует посадке управляющего клапана на седло и прекращению слива топлива из управляющей камеры. Давление в управляющей камере возрастает. Игла распылителя опускается (величина hи снижается). Величина hи=0 соответствует посадке иглы на седло корпуса распылителя и прекращению впрыскивания топлива через распыливающие отверстия (q=0).

Если управляющий импульс тока состоит из двух предварительных и одного основного, соответствующего второму этапу характеристики впрыскивания, имеющему максимальную амплитуду, то длительность первого предварительного управляющего импульса тока определяет амплитуду переднего фронта первого этапа ступенчатой характеристики впрыскивания q(t). Интервалы между первым и вторым предварительными управляющими импульсами тока, а также интервал между вторым предварительным управляющим импульсом и основным управляющим импульсом тока подбираются таким образом, чтобы обеспечить ступенчатое впрыскивание с заданной величиной колебаний амплитуды первого этапа ступенчатой характеристики впрыскивания, причем амплитуда первого этапа характеристики впрыскивания составляет 0,2-0,8 от максимальной амплитуды второго этапа ступенчатой характеристики впрыскивания топлива, а колебание амплитуды первого этапа ступенчатой характеристики впрыскивания составляет не более 0,10 - 0,15 от максимальной амплитуды второго этапа ступенчатой характеристики впрыскивания топлива.

Таким образом, заявленное техническое решение позволяет обеспечить формирование ступенчатой характеристики впрыскивания при одновременном упрощении и удешевлении конструкции электрогидравлической форсунки по сравнению с существующими аналогами.

Похожие патенты RU2652855C2

название год авторы номер документа
СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИКОЙ ВПРЫСКИВАНИЯ ТОПЛИВА 2017
  • Шатров Михаил Георгиевич
  • Голубков Леонид Николаевич
  • Мальчук Валерий Иванович
  • Дунин Андрей Юрьевич
  • Синявский Владимир Викторович
  • Митянова Виктория Николаевна
RU2646669C1
Аккумуляторная топливная система дизельного двигателя 2016
  • Грехов Леонид Вадимович
  • Денисов Александр Александрович
  • Старков Егор Евгеньевич
  • Калюнов Андрей Станиславович
  • Дробышев Олег Владимирович
  • Онищенко Дмитрий Олегович
  • Волкова Галина Ивановна
  • Глухов Владимир Михайлович
  • Чжао Цзяньхуэй
  • Худякова Татьяна Алексеевна
RU2659713C1
ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКАЯ ФОРСУНКА АККУМУЛЯТОРНОЙ ТОПЛИВНОЙ СИСТЕМЫ ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ 2016
  • Грехов Леонид Вадимович
  • Денисов Александр Александрович
  • Старков Егор Евгеньевич
  • Калюнов Андрей Станиславович
  • Дробышев Олег Владимирович
  • Онищенко Дмитрий Олегович
  • Волкова Галина Ивановна
  • Глухов Владимир Михайлович
  • Чжао Цзяньхуэй
  • Худякова Татьяна Алексеевна
RU2646170C2
ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКАЯ ФОРСУНКА С ВОЗМОЖНОСТЬЮ ФОРМИРОВАНИЯ ЗАКОНА ПОДАЧИ 2016
  • Грехов Леонид Вадимович
  • Денисов Александр Александрович
  • Старков Егор Евгеньевич
  • Калюнов Андрей Станиславович
  • Дробышев Олег Владимирович
  • Онищенко Дмитрий Олегович
  • Волкова Галина Ивановна
  • Глухов Владимир Михайлович
  • Чжао Цзяньхуэй
  • Худякова Татьяна Алексеевна
RU2627741C1
ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКАЯ ФОРСУНКА ДЛЯ ДИЗЕЛЯ 2012
  • Голубков Леонид Николаевич
  • Шатров Михаил Георгиевич
  • Дунин Андрей Юрьевич
  • Душкин Павел Витальевич
  • Николаев Кирилл Аркадьевич
RU2519538C1
ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКАЯ ФОРСУНКА ДЛЯ ДИЗЕЛЯ 2015
  • Голубков Леонид Николаевич
  • Шатров Михаил Георгиевич
  • Дунин Андрей Юрьевич
  • Душкин Павел Витальевич
  • Зайков Иван Александрович
RU2613009C1
АККУМУЛЯТОРНАЯ СИСТЕМА ПОДАЧИ ТОПЛИВА ДИЗЕЛЯ 2012
  • Белоглазов Валерий Андреевич
  • Кухарев Михаил Николаевич
RU2503844C1
АККУМУЛЯТОРНАЯ СИСТЕМА ПОДАЧИ ТОПЛИВА ДИЗЕЛЯ 2006
  • Кухарев Михаил Николаевич
RU2318131C1
Электрогидравлическая форсунка с дополнительной камерой управления для повышения стабильности функционирования 2022
  • Грехов Леонид Вадимович
  • Онищенко Дмитрий Олегович
  • Волкова Галина Ивановна
  • Глухов Владимир Михайлович
  • Старков Егор Евгеньевич
  • Цзяньхуэй Чжао
RU2814907C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВПРЫСКИВАНИЯ ТОПЛИВА В ДИЗЕЛЬ 2001
  • Славуцкий В.М.
  • Коржов С.В.
  • Славуцкий В.В.
  • Стрельцов С.Г.
RU2193684C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 652 855 C2

Реферат патента 2018 года СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ СТУПЕНЧАТОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВПРЫСКИВАНИЯ ТОПЛИВА

Изобретение направлено на формирование ступенчатой характеристики впрыскивания топлива аккумуляторной топливной системой дизеля без усложнения конструкции электрогидравлической форсунки. Предложен способ формирования ступенчатой характеристики впрыскивания топлива, в котором управляющие импульсы тока состоят из двух предварительных и одного основного, соответствующего второму этапу характеристики впрыскивания, имеющему максимальную амплитуду. Длительность первого предварительного управляющего импульса тока определяет амплитуду переднего фронта первого этапа ступенчатой характеристики впрыскивания топлива, интервалы между первым и вторым предварительными управляющими импульсами тока, а также интервал между вторым предварительным управляющим импульсом и основным управляющим импульсом тока подбираются с возможностью обеспечения ступенчатого впрыскивания с заданной величиной колебаний амплитуды первого этапа ступенчатой характеристики впрыскивания. При этом амплитуда первого этапа характеристики впрыскивания составляет 0,2-0,8 от максимальной амплитуды второго этапа ступенчатой характеристики впрыскивания топлива, а колебание амплитуды первого этапа ступенчатой характеристики впрыскивания составляет не более 0,10-0,15 от максимальной амплитуды второго этапа ступенчатой характеристики впрыскивания топлива. 3 ил.

Формула изобретения RU 2 652 855 C2

Способ формирования ступенчатой характеристики впрыскивания топлива аккумуляторной топливной системой дизеля с электрогидравлическими форсунками с электромагнитным управлением путем формирования управляющих импульсов тока, подаваемых на управляющий электромагнитный клапан, отличающийся тем, что управляющие импульсы тока состоят из двух предварительных и одного основного, соответствующего второму этапу характеристики впрыскивания, имеющему максимальную амплитуду, причем длительность первого предварительного управляющего импульса тока определяет амплитуду переднего фронта первого этапа ступенчатой характеристики впрыскивания топлива, интервалы между первым и вторым предварительными управляющими импульсами тока, а также интервал между вторым предварительным управляющим импульсом и основным управляющим импульсом тока подбираются таким образом, чтобы обеспечить ступенчатое впрыскивание с заданной величиной колебаний амплитуды первого этапа ступенчатой характеристики впрыскивания, причем амплитуда первого этапа характеристики впрыскивания составляет 0,2-0,8 от максимальной амплитуды второго этапа ступенчатой характеристики впрыскивания топлива, а колебание амплитуды первого этапа ступенчатой характеристики впрыскивания составляет не более 0,10-0,15 от максимальной амплитуды второго этапа ступенчатой характеристики впрыскивания топлива.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2018 года RU2652855C2

JP 5126421 B2, 23.01.2013
JP 2009138657 A, 25.06.2009
Насадка к ручной сверлильной машине 1987
  • Бабой Юрий Афанасьевич
  • Яворский Адольф Адольфович
  • Кузнецов Александр Иванович
  • Кочкин Геннадий Васильевич
  • Бояркин Владимир Федорович
  • Кобылянский Владимир Ефимович
SU1553279A1
СПОСОБ РАБОТЫ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ 2008
  • Рыжов Валерий Александрович
  • Кулаев Павел Владимирович
RU2377423C1

RU 2 652 855 C2

Авторы

Голубков Леонид Николаевич

Шатров Михаил Георгиевич

Дунин Андрей Юрьевич

Синявский Владимир Викторович

Зайков Иван Александрович

Даты

2018-05-03Публикация

2016-10-06Подача