Способ работы дизельного двигателя в пусковой и послепусковой периоды Российский патент 2023 года по МПК F02M31/135 F02M53/06 F02N19/06 

Описание патента на изобретение RU2804794C1

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к двигателестроению, и может быть использовано в дизельных двигателях.-При снижении температуры воздуха пуск и прогрев дизельных двигателей ухудшается, особенно двигателей с газотурбинным наддувом и пониженной степенью сжатия. Температура воздушного заряда в конце такта сжатия при пуске составляет 300…370°С против 500…700°С на номинальном режиме (см. 1. Тракторные дизели: Справочник. Под общ ред. Б.А. Взорова. -М.: Машиностроение, 1981. с. 91, 388). Снижение температуры воздушного заряда уменьшает количество паров топлива и увеличивает период задержки его самовоспламенения. При пуске температура топлива равна температуре окружающего воздуха, вместо 100…150°С на номинальном режиме. При впрыске холодного топлива ухудшается его распыливание, уменьшается угол при вершине факелов, масса воздушного заряда в их объемах, а дальнобойность факелов увеличивается. Крупные капли большой массы с большой кинетической энергией невозможно в достаточной степени затормозить малой массой воздушного заряда в факеле. Малая скорость вращения воздушного заряда не разрушает факелы и не обеспечивает качественное смесеобразование. Крупные капли топлива попадают на холодные стенки камеры сгорания, в моторное масло, разжижают его и снижают ресурс двигателя. Неполное сгорание топлива ограничивает индикаторную мощность двигателя, предельную температуру его пуска, увеличивает расход топлива, загрязняет атмосферу токсичными продуктами его неполного сгорания. При невозможности пуска двигатели оставляют работать в межсменный период, строят теплые стоянки или отапливаемые гаражи. На пуск и послепусковой прогрев двигателей расходуют значительные финансовые, трудовые и материальные ресурсы предприятий, что повышает издержки.

Для решения проблемы совершенствуют способы работы двигателя.

Известен патент RU № 2162160 «Способ запуска двигателя внутреннего сгорания» F02N 17/00. Опуб. 20.01.2001. Бюл. №2. Данный способ состоит в том, что во время пуска двигателя впускной воздух нагревают в пламенном подогревателе и подают в цилиндры двигателя, топливо начинают подавать с началом прокручивания коленчатого вала, а впускной воздух дополнительно подогревают электрическим подогревателем, при этом электрический подогреватель включают до начала прокручивания коленчатого вала и осуществляют прогрев воздуха во впускном тракте двигателя при неподвижном коленчатом вале. - Недостаток способа состоит в длительном предпусковом подогреве воздушного заряда во впускном тракте двигателя в течение 1…5 минут, в большой мощности нагревателей от 3,2 до 9,2 кВт, в непроизводительных потерях энергии на подогрев впускного тракта большой массы и рассеивания ее в атмосфере. Подогретого воздуха хватает лишь на 0,6-0,8с работы двигателя, поэтому его используют как вспомогательный к электрофакельному способу. Холодное топливо имеет высокую плотность, вязкость и поверхностное натяжение, что ухудшает его распыливание, уменьшает угол при вершине факелов, увеличивает их дальнобойность, период задержки самовоспламенения, снижает количество паров топлива, ограничивает индикаторную мощность двигателя и предельную температуру его пуска. Вследствие неполного сгорания топлива им загрязняют атмосферу, разжижают моторное масло и снижают ресурс двигателя. -Известен патент RU № 2538365 «Способ работы дизельного двигателя в пусковой и послепусковой периоды» F02M 31/04 F02N 19/02 F02M 53/06. Опубл. 10.01.2015 Бюл. № 1. Сущностью данного способа является то, что по измеренным значениям температуры окружающего воздуха и температуры охлаждающей жидкости определяют время работы нагревателя впускного воздуха, корректируют его по температуре рабочей смеси в камере сгорания в конце такта сжатия. Одновременно с этим, топливо в форсунке подогревают до максимально возможной величины, а после пуска двигателя интенсивность подогрева топлива снижают. Требуемый тепловой режим форсунки обеспечивают с помощью встроенного в форсунку термодатчика, нагревателя и блока управления и поддерживают на заданном уровне в течение всего послепускового периода с учетом теплового состояния двигателя и температуры окружающей среды.

Недостаток способа состоит в нерациональном расходовании энергии на подогрев всей массы воздушного заряда, так как она превышает массу сгорающего топлива в десятки раз. Подогрев воздушного заряда в холодном воздушном коллекторе неэффективен вследствие вынужденного его подогрева и рассеивания части энергии в атмосфере. Температура воздушного заряда в цилиндре меньше температуры подогретого воздуха вследствие потерь его тепла в холодные стенки воздушного коллектора и головки цилиндра, что ограничивает индикаторную мощность двигателя и предельную температуру его пуска.

Техническая задача улучшения способа работы двигателя состоит в интенсификации испарения и повышении надежности воспламенения топлива. Техническую задачу решают перегревом части воздушного заряда в цилиндре у распылителя форсунки в количестве достаточном для формирования топливных факелов и калоризаторным воспламенением топлива в них.

Предлагаемый способ работы дизельного двигателя в пусковой и послепусковой периоды включает в себя предварительный подогрев воздуха и топлива в распылителе форсунки. Требуемый тепловой режим форсунки обеспечивают в предпусковой и пусковой периоды с помощью термодатчика, нагревателя, блока управления и поддерживают его в течение послепускового периода с учетом теплового состояния двигателя. Предлагаемый способ отличается тем, что подогрев воздушного заряда проводят в цилиндре двигателя в предпусковой период, а при работе двигателя в такте «Впуск» и такте «Сжатие». Для повышения количества паров топлива часть воздушного заряда, сжимаемого поршнем в такте сжатия, перегревают до более высокой температуры вблизи распыливающих отверстий распылителя форсунки в количестве необходимом для формирования факелов топливно-воздушной смеси. Вблизи верхней мертвой точки в такте сжатия подогретое в распылителе топливо впрыскивают в объем перегретой части воздушного заряда. Повышенным теплосодержанием перегретого воздушного заряда в факелах интенсифицируют процессы нагрева и испарения капель подогретого топлива. Калоризаторное воспламенение капель топлива проводят вокруг наружной поверхности конусов факелов, чем повышают его надежность. Началом горения топлива в факелах увеличивают в них давление, чем увеличивают угол их конусности и интенсифицируют их торможение в камере сгорания. Вращающимся воздушным зарядом выносят из сильнее заторможенных горящих факелов пламя, большее количество паров топлива и капель в камеру сгорания. Выделившейся большей тепловой энергией большего количества сгорающего топлива увеличивают в камере сгорания температуру, чем интенсифицируют испарение оставшихся капель и сгорание топлива в большем количестве, своевременно и быстрее. В такте «Расширение» возросшим давлением продуктов сгорания топлива на поршень увеличивают крутящий момент и частоту вращения коленчатого вала. В такте «Выпуск» уменьшенным количеством несгоревшего топлива снижают загрязнение атмосферы, разжижение им моторного масла и сохраняют ресурс двигателя. Увеличенной индикаторной мощностью в последующих циклах разгоняют коленчатый вал двигателя до частоты вращения больше минимальной устойчивой частоты вращения на холостом ходу и завершают пуск. Устанавливают подачу топлива обеспечивающую устойчивую работу двигателя на холостом ходу и прогревают его. При достижении распылителем форсунки предельной температуры его подогрев прекращают. В конце прогрева двигателя, в связи с увеличением его температуры до оптимальной обеспечивают требуемый подогрев воздушного заряда и топлива, поэтому перегрев части воздушного заряда у отверстий распылителя, калоризаторное воспламенение топлива прекращают и переводят его на работу с самовоспламенением топлива. -Техническая реализация способа пояснена на примере камеры сгорания неразделенного типа дизелей ЯМЗ и АМЗ графическим материалом Фиг.1 и Фиг.2

где:-Фиг.1 - Схема перегрева части воздушного заряда и развития факелов в начале впрыска топлива; Фиг.2 - Схема развития факелов в конце впрыска топлива; 1 - корпус свечи накаливания внутренний; 2 -буртик; 3 - предкамера; 4 -электрический нагреватель распылителя; 5 -электрический нагреватель предкамеры; 6 - корпус свечи накаливания внешний; 7 - шов сварочный; 8 - окна; 9 - боковые поверхности окон; 10 - отверстия распылителя; 11 - распылитель; 12 - факелы; 13 - головка цилиндра; 14 - заплечики; 15 - штифт; 16 - датчик температуры распылителя; 17 - шайба уплотнительная; 18 - блок управления; 19 - указатель температуры распылителя; 20 -включатель ТЭН распылителя; 21 -включатель ТЭН предкамеры; 22 - включатель блока управления; 23- батарея аккумуляторная; 24 - включатель массы; 25 - масса; 26 - датчик частоты вращения коленчатого вала двигателя; 27 - камера сгорания; 28 - поршень; βфн - угол при вершине факела при работе двигателя на номинальном режиме, βфп - угол при вершине факела при пуске двигателя; ω - угловая скорость вращения воздушного заряда.

Известно, что объем факелов, формирующихся при распыливании топлива в дизельном двигателе, составляет несколько процентов от общего объема воздушного заряда в камере сгорания. Таким образом, перегревом части воздушного заряда, имеющей в десятки раз меньшую массу, получают наибольший рост температуры при минимальном расходе энергии. Чтобы не смешивать объем перегретой части воздушного заряда с его основной массой ее размещают, например, внутри раскаленной предкамеры свечи накаливания. Раскаленную поверхность свечи накаливания используют для подогрева распылителя с топливом, его калоризаторного воспламенения и для перегрева части воздушного заряда. Параметры электрических нагревателей свечи накаливания подбирают так, что когда в предпусковой период первым нагревателем свечи накаливания нагревают распылитель с топливом до температуры, рекомендованной заводом изготовителем, то к этому времени ее вторым нагревателем разогревают предкамеру до 950-1000°С. В такте сжатия воздушный заряд сжимают поршнем и увеличивают его температуру до нескольких сотен градусов, а часть воздушного заряда в это время перегревают раскаленной предкамерой до значительно большей температуры. Подогретое в распылителе топливо впрыскивают в перегретую часть воздушного заряда находящуюся в объеме предкамеры. Впрыском подогретого топлива интенсифицируют процессы его распыливания, аэродинамического торможения капель ближе к отверстиям распылителя и увеличивают угол конусности при вершине факелов. В процессе впрыска в больший объем струй подогретого топлива эжектируют больший объем части перегретого воздушного заряда. Большим теплосодержанием воздуха в факелах интенсифицируют процессы нагрева капель и их испарения. Факелы направляют через раскаленные окна предкамеры в объем камеры сгорания. Мелкие капли топлива вылетают за пределы видимого конуса факелов, попадают на раскаленную поверхность окон предкамеры, где их испаряют и принудительно воспламеняют. Ростом давления в горящих факелах увеличивают угол их конусности, чем их интенсивнее затормаживают в камере сгорания, увеличивают в ней температуру, интенсифицируют нагрев капель и их испарение. Вращающимся воздушным зарядом закручивают горящие факелы, разносят пламя, капли и пары топлива по камере сгорания. Своевременным сгоранием большей части цикловой подачи сокращают загрязнение атмосферы, разжижение моторного масла, сохраняют ресурс двигателя, увеличивают его индикаторную мощность, снижают предельную температуру его пуска и экономят топливо при послепусковом прогреве двигателя.-Способ реализуют в дизельных двигателях преимущественно с неразделенными камерами сгорания, например ЯМЗ или АМЗ, с помощью свечи накаливания. Свеча накаливания состоит из внутреннего корпуса 1 с центрирующим буртиком 2 и предкамерой 3 (Фиг.1). На корпус 1 установлен электрический нагреватель 4 для подогрева распылителя с топливом. Электрическим нагревателем 5 раскаляют предкамеру 3. Нагреватель 4 уложен вокруг внешней стороны в верхней части внутреннего корпуса 1 свечи накаливания. Нагреватель 5 установлен на внешнюю сторону корпуса 1 предкамеры 3. Внутренний корпус 1 с нагревателями 4 и 5 вставлен во внешний корпус 6. Внутренний корпус 1 и внешний корпус 6 снизу предкамеры 3, сверху и вокруг окон 8 соединены, например, сварочным швом 7. Предкамера 3 свечи накаливания содержит сквозные окна 8 для прохода факелов 12 в камеру сгорания 27. Количество окон 8 равно количеству отверстий 10 распылителя 11. Углы наклона осей окон 8 в пространстве равны соответствующим углам наклона осей в пространстве противолежащих им отверстий 10 распылителя 11. Каждому окну 8 соответствует свое отверстие 10 распылителя 11.-Геометрическая форма, размеры окон 8 и их боковых поверхностей 9 определяют линией пересечения конуса, вершина которого находится в устье противолежащего окну 8 распыливающего отверстия 10 распылителя 11 форсунки с углом при вершине не менее, чем угол βфн при вершине факела 12 при работе двигателя на номинальном режиме, c поверхностями корпуса 1 и корпуса 6 предкамеры 3.

Свеча накаливания установлена в гнезде головки 13 цилиндра, опирается на нее заплечиком 14 и зафиксирована штифтом 15 так, что оси окон 8 совмещены с осями противолежащих им распыливающих отверстий 10 распылителя 11 и осям факелов 12. Нижнее отверстие предкамеры 3 обращено к камере сгорания 27 в поршне 28. Продольная ось свечи накаливания совмещена с продольной осью распылителя 11 при его проходе через отверстие центрирующего буртика 2 внутреннего корпуса 1. Датчик 16 температуры распылителя 11 установлен во внутреннее отверстие уплотнительной шайбы 17 размещенной в гнезде головки 13 и подключен к блоку управления 18. Блок управления 18 имеет указатель 19 температуры распылителя 11. Электрический нагреватель 4 через включатель 20 подключен к блоку 17 управления. Электрический нагреватель 5 через включатель 21 подключен к блоку 18 управления. Блок управления 18 включателем 22 подключен в цепь аккумуляторной батареи 23. Аккумуляторная батарея 23 через включатель 24 массы соединена с массой 25 двигателя. К блоку управления 18 подключен датчик 26 частоты вращения коленчатого вала двигателя. Предкамера 3 входит в камеру сгорания 27 поршня 28. Воздушный заряд вращается в камере сгорания 27 с угловой скоростью ω.

Способ работы дизельного двигателя состоит в следующем.

Перед пуском двигателя рычаг управления подачей топлива устанавливают в положение «Выключена» и не расходуют подогретое топливо при разгоне коленчатого вала пусковым устройством. Включателем 20 подключают нагреватель 4 к блоку управления 18 (Фиг.1). Включателем 21 подключают нагреватель 5 к блоку управления 18. Включателем 22 блок управления 18 соединяют с аккумуляторной батареей 23. Включателем 24 соединяют аккумуляторную батарею 23 с массой 25 двигателя. Электрический ток от аккумуляторной батареи 23 подают в блок управления 18, которым считывают температуру распылителя 11 форсунки с датчика 16, а по датчику 26 считывают частоту вращения коленчатого вала двигателя. Оператор визуально контролирует температуру распылителя 11 по указателю 19 блока управления 18. Если при неподвижном коленчатом вале температура распылителя 11 меньше необходимой для надежного пуска двигателя, то блок управления 18 автоматически замыкает свои внутренние контакты и электрический ток от аккумуляторной батареи 23 направляют на нагреватель 4 распылителя 11 и нагреватель 5 предкамеры 3 свечи накаливания. Нагревателем 4 нагревают верхнюю часть свечи накаливания, а ее нагретым буртиком 2 внутреннего корпуса 1 нагревают носок распылителя 11 с находящимся в нем топливом. К этому времени нагревателем 5 свечи накаливания раскаляют стенки предкамеры 3 до температуры обеспечивающей калоризаторное воспламенение топлива в факелах топливно-воздушной смеси.

Двигатель готов к пуску, когда температура распылителя 11 достигнет нижнего интервала температур рекомендованного заводом изготовителем, а температура предкамеры 3 достигнет 950-1000°С, обеспечивающей надежное калоризаторное воспламенение капель топлива. Блоком управления 18 поддерживают температуру распылителя 11 и предкамеры 3 в течение времени необходимого для выполнения работ по подготовке дизельного двигателя к пуску. Если пуск не проводят в течение этого времени, то блоком управления 18 автоматически отключают нагреватель 4 и нагреватель 5 от аккумуляторной батареи 23 и не расходуют запас ее электрической энергии. Когда пуск осуществляют, то пусковое устройство, например, электрический стартер включают в цепь аккумуляторной батареи 23, разгоняют им коленчатый вал двигателя до установившейся частоты вращения и перемещают рычаг подачи топлива из положения «Выключена» в положение «Включена максимальная цикловая подача», обеспечивающее максимальную цикловую подачу подогретого топлива. При вращении коленчатого вала двигателя сигнал от датчика 26 частоты вращения коленчатого вала подают в блок управления 18 и блокируют отключение нагревателей 4 и 5 от аккумуляторной батареи 23.

При такте «Впуск» холодный воздух через открытый впускной клапан подают в цилиндр. Часть его нагревают наружной раскаленной поверхностью предкамеры 3 свечи накаливания и подают в цилиндр двигателя. Другую часть воздушного заряда подают через окна 8 внутрь раскаленной предкамеры 3 и нагревают. Нагретую часть воздушного заряда пропускают через центральное отверстие предкамеры 3, обращенное к камере сгорания 27, в объем цилиндра. Обе части подогретого воздуха смешивают с холодным воздушным зарядом в цилиндре, чем увеличивают его температуру перед тактом «Сжатие».-При такте «Сжатие» температуру воздушного заряда в цилиндре увеличивают как вследствие его сжатия поршнем 28, так и за счет его продолжающегося подогрева наружной раскаленной поверхностью предкамеры 3 свечи накаливания. В процессе сжатия поршнем 28 воздушного заряда в цилиндре малая его часть перетекает через окна 8 и нижнее отверстие предкамеры 3, обращенное к камере сгорания 27 в поршне 28, в объем раскаленной предкамеры 3 свечи накаливания, где ее перегревают до более высокой температуры, чем у основной массы воздушного заряда. До прихода поршня 28 в верхнюю мертвую точку в такте «Сжатие» топливным насосом высокого давления цикловую подачу подогретого топлива впрыскивают из отверстий 10 распылителя 11 форсунки в перегретую часть воздушного заряда в раскаленной предкамере 3 свечи накаливания.-Впрыском подогретого топлива улучшают его распыливание, увеличивают количество мелких капель, количество топлива в мелких каплях, количество капель с более высокой температурой, меньшей массой, кинетической энергией и большей суммарной поверхностью. Лучшим распыливанием подогретого топлива увеличивают угол βфп при вершине топливных струй, их объем и массу воздушного заряда находящуюся в них. Большей поверхностью капель топлива и большей массой воздушного заряда в их струях интенсифицируют передачу кинетической энергии от летящих капель топлива перегретой части воздушного заряда в объеме топливных струй. Вследствие большей массы воздушного заряда в топливных струях мелкие капли аэродинамически затормаживают ближе к распыливающим отверстиям 10 распылителя 11 форсунки. Кинетическую энергию заторможенных капель передают воздушным зарядам в объемах струй топлива в предкамере 3, заставляют их двигаться в спутном с каплями направлении к окнам 8 предкамеры 3 и формируют факелы 12 топливно-воздушной смеси. Движением факелов 12 к окнам 8 создают разряжение в их первоначальных объемах, вследствие чего в них эжектируют следующие микрообъемы перегретой части воздушного заряда находящейся в раскаленной предкамере 3 свечи накаливания.-Когда факелы 12 топливно-воздушной смеси достигают раскаленных боковых поверхностей 9 окон 8 предкамеры 3 свечи накаливания, то ими дополнительно подогревают находящуюся в них топливно-воздушную смесь. Струи топлива в факелах 12 эжектируют в их объем перегретый воздушный заряд у раскаленных поверхностей 9 окон 8 предкамеры 3. При продвижении фронта негорящих факелов 12 топливно-воздушной смеси к окнам 8 предкамеры 3 свечи накаливания в ее внутреннем объеме, за счет эжекции воздушного заряда, создают разряжение в течение времени впрыска. Вследствие этого из камеры сгорания 27 в объем раскаленной предкамеры 3 свечи накаливания, через ее нижнее отверстие, обращенное к камере сгорания 27, перемещают равный объем воздушного заряда, где его перегревают до более высокой температуры и эжектируют в факелы 12 в течение всего времени впрыска топлива распылителем 11 форсунки. При впрыске часть мелких капель подогретого топлива вылетают за видимую боковую поверхность конуса факелов 12, попадают на раскаленные боковые поверхности 9 окон 8 предкамеры 3 свечи накаливания, где их испаряют и принудительно воспламеняют. Ростом давления в горящих факелах, после их выхода за пределы окон 8, увеличивают угол их конусности, чем дополнительно интенсифицируют их торможение в камере сгорания 27. Началом горения поверхности факелов 12 увеличивают температуру в камере сгорания 27 и интенсифицируют нагрев еще неиспарившихся капель, их испарение и сгорания.

Воздушным зарядом, вращающимся в камере сгорания 27 с угловой скоростью ω, закручивают горящие факелы 12 по дуге и препятствуют неиспарившимся каплям оседанию на ее холодные стенки (Фиг. 2). Вращающимся воздушным зарядом из горящих факелов 12 выносят пламя, продукты горения, пары топлива, взвесь капель в объем камеры сгорания 27, где их испаряют и увеличивают количество паров. Пламя, продукты сгорания топлива, богатую смесь паров и неиспарившихся капель разносят по объему камеры сгорания 27, смешивают их с основной массой воздушного заряда, испаряют, образуют горючую смесь с оптимальными концентрационными пределами воспламенения, которую раньше, быстрее и своевременно сжигают.-При такте «Расширение» возросшим давлением продуктов сгорания топлива воздействуют на поршень 28, увеличивают крутящий момент двигателя, его индикаторную мощность и частоту вращения коленчатого вала.

При такте «Выпуск» продукты сгорания выбрасывают в атмосферу. Более полным сгоранием цикловой подачи, уменьшают количество несгоревшего топлива, загрязнение им атмосферы, разжижение моторного масла и сохраняют ресурс двигателя.

Ростом крутящего момента в следующих рабочих циклах увеличивают частоту вращения коленчатого вала, температуру воздушного заряда за счет более быстрого сжатия его поршнем 28 и давление впрыскивания топлива, чем обеспечивают качественное распыливание, нагрев, испарение, сгорание топлива, большую индикаторную мощность двигателя и дальнейший набор частоты вращения его коленчатого вала. При частоте вращения больше минимально устойчивой на холостом ходу пуск двигателя завершают.

Рычаг подачи топлива перемещают в положение, обеспечивающее устойчивую частоту вращения коленчатого вала на холостом ходу рекомендованную заводом изготовителем для прогрева двигателя. Блоком управления 18 поддерживают температуру распылителя 11 в интервале рекомендованном заводом изготовителем. Прогревом двигателя повышают температуру распылителя, топлива и воздуха, чем обеспечивают его стабильную работу. Блоком управления 18 уменьшают мощность нагревателя 4 и поддерживают температуру распылителя в заданном интервале. При достижении распылителем 11 предельной температуры, включателем 20 вручную или блоком управления 18 автоматически отключают электрический нагреватель 4 от электрической цепи аккумуляторной батареи 23, прекращают его подогрев и находящееся в нем топливо. В конце прогрева двигателя его температура близка к оптимальной, что обеспечивает подогрев распылителя с топливом и воздушного заряда поступающего в цилиндр. При прогреве двигателя до оптимальной температуры включателем 21 отключают нагреватель 5 от аккумуляторной батареи 23, прекращают нагрев предкамеры 3, перегрев части воздушного заряда в ней, калоризаторное воспламенение факелов 12 и переводят двигатель на работу с самовоспламенением топлива. После завершения прогрева двигателя его ставят под внешнюю нагрузку.

Похожие патенты RU2804794C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ РАБОТЫ ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ В ПУСКОВОЙ И ПОСЛЕПУСКОВОЙ ПЕРИОДЫ 2013
  • Крохта Геннадий Михайлович
  • Усатых Николай Александрович
RU2538365C1
Устройство для подогрева топлива в системе высокого давления дизельного двигателя в предпусковой и пусковой периоды 2020
  • Крохта Геннадий Михайлович
  • Вагайцев Павел Сергеевич
  • Усатых Николай Александрович
  • Хомченко Егор Николаевич
RU2731505C1
Способ работы двигателя внутреннего сгорания 1985
  • Молчанов Константин Константинович
SU1359447A1
ДВИГАТЕЛЬ 2015
  • Горбачев Николай Николаевич
RU2610081C1
Двигатель внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия 1988
  • Фахрутдинов Асхат Гиматович
  • Купершмидт Владимир Леонидович
  • Распопов Валерий Леонидович
  • Соболевский Юрий Дмитриевич
  • Васильев Николай Иванович
SU1588884A1
Устройство подогрева топлива в гидромеханической форсунке дизельного двигателя 2021
  • Крохта Геннадий Михайлович
  • Усатых Николай Александрович
  • Хомченко Егор Николаевич
  • Вагайцев Павел Сергеевич
RU2785418C1
ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ С ВОСПЛАМЕНЕНИЕМ ОТ СЖАТИЯ 1998
  • Дронов Е.А.
  • Эфрос В.В.
  • Бессонов А.Н.
  • Панов В.В.
  • Платонов Н.Л.
  • Белов В.В.
  • Плешанов А.А.
RU2137930C1
СПОСОБ ЗАПУСКА ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ 2009
  • Федянов Евгений Алексеевич
  • Славуцкий Виктор Михайлович
  • Славуцкий Вадим Викторович
  • Липилин Валентин Иванович
  • Каныгин Захар Владимирович
RU2403432C2
Двухтактный поршневой двигатель внутреннего сгорания и способ его работы 2022
  • Кореневский Геннадий Витальевич
RU2776088C1
СПОСОБ РАБОТЫ МНОГОТОПЛИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ И МНОГОТОПЛИВНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ 1999
  • Вохмин Д.М.
  • Маланичев Д.Г.
RU2167316C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 804 794 C1

Реферат патента 2023 года Способ работы дизельного двигателя в пусковой и послепусковой периоды

Изобретение может быть использовано в дизельных двигателях. Способ работы дизельного двигателя в пусковой и послепусковой периоды заключается в предварительном подогреве воздуха и топлива в распылителе (11) форсунки. Требуемый тепловой режим обеспечивают с помощью термодатчика, нагревателя и блока управления и поддерживают в течение послепускового периода с учетом теплового состояния двигателя. Подогрев воздушного заряда проводят в цилиндре двигателя в такте впуска и такте сжатия. Часть воздушного заряда в такте сжатия перегревают вблизи распыливающих отверстий (10) распылителя (11) форсунки в количестве, необходимом для формирования факелов (12) топливно-воздушной смеси. Подогретое топливо впрыскивают в объем перегретой части воздушного заряда. Повышенным теплосодержанием перегретого воздушного заряда в факелах (12) интенсифицируют процессы нагрева и испарения капель топлива, проводят их калоризаторное воспламенение вокруг наружной поверхности конусов факелов (12). Началом горения увеличивают в факелах (12) давление, угол конусности факелов и интенсифицируют их торможение в камере сгорания. Вращающимся воздушным зарядом выносят из горящих факелов (12) пламя, пары топлива и капли в камеру сгорания. Тепловой энергией сгорающего топлива увеличивают в камере сгорания температуру, интенсифицируют испарение капель и сгорание топлива в большем количестве. В такте расширения возросшим давлением продуктов сгорания топлива увеличивают крутящий момент и частоту вращения его коленчатого вала. В такте выпуска уменьшенным количеством несгоревшего топлива снижают загрязнение атмосферы, разжижение им моторного масла, сохраняют ресурс двигателя увеличенной индикаторной мощностью. В последующих циклах разгоняют коленчатый вал двигателя до частоты вращения больше минимальной устойчивой частоты вращения на холостом ходу и завершают пуск. Устанавливают подачу топлива, обеспечивающую устойчивую работу двигателя на холостом ходу, прогревают его, при достижении распылителем форсунки предельной температуры его подогрев прекращают, при прогреве двигателя до оптимальной температуры прекращают перегрев части воздушного заряда, калоризаторное воспламенение топлива и переводят его на работу с самовоспламенением топлива. Технический результат заключается в интенсификации испарения и повышении надежности воспламенения топлива. 2 ил.

Формула изобретения RU 2 804 794 C1

Способ работы дизельного двигателя в пусковой и послепусковой периоды путем предварительного подогрева воздуха и топлива в распылителе форсунки, требуемый тепловой режим которой обеспечивают с помощью термодатчика, нагревателя и блока управления и поддерживают в течение послепускового периода с учетом теплового состояния двигателя, отличающийся тем, что подогрев воздушного заряда проводят в цилиндре двигателя в такте впуска и такте сжатия, а часть его в такте сжатия перегревают вблизи распыливающих отверстий распылителя форсунки в количестве, необходимом для формирования факелов топливно-воздушной смеси, подогретое топливо впрыскивают в объем перегретой части воздушного заряда, повышенным теплосодержанием перегретого воздушного заряда в факелах интенсифицируют процессы нагрева и испарения капель топлива, проводят их калоризаторное воспламенение вокруг наружной поверхности конусов факелов, началом их горения увеличивают в них давление, угол конусности факелов и интенсифицируют их торможение в камере сгорания, вращающимся воздушным зарядом выносят из горящих факелов пламя, пары топлива и капли в камеру сгорания, тепловой энергией сгорающего топлива увеличивают в ней температуру, интенсифицируют испарение капель и сгорание топлива в большем количестве, своевременно и быстрее, в такте расширения возросшим давлением продуктов сгорания топлива увеличивают крутящий момент и частоту вращения его коленчатого вала, в такте выпуска уменьшенным количеством несгоревшего топлива снижают загрязнение атмосферы, разжижение им моторного масла, сохраняют ресурс двигателя, увеличенной индикаторной мощностью в последующих циклах разгоняют коленчатый вал двигателя до частоты вращения больше минимальной устойчивой частоты вращения на холостом ходу и завершают пуск, устанавливают подачу топлива, обеспечивающую устойчивую работу двигателя на холостом ходу, прогревают его, при достижении распылителем форсунки предельной температуры его подогрев прекращают, при прогреве двигателя до оптимальной температуры прекращают перегрев части воздушного заряда, калоризаторное воспламенение топлива и переводят его на работу с самовоспламенением топлива.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2023 года RU2804794C1

СПОСОБ РАБОТЫ ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ В ПУСКОВОЙ И ПОСЛЕПУСКОВОЙ ПЕРИОДЫ 2013
  • Крохта Геннадий Михайлович
  • Усатых Николай Александрович
RU2538365C1
СПОСОБ ЗАПУСКА ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ 2009
  • Федянов Евгений Алексеевич
  • Славуцкий Виктор Михайлович
  • Славуцкий Вадим Викторович
  • Липилин Валентин Иванович
  • Каныгин Захар Владимирович
RU2403432C2
СПОСОБ РАБОТЫ МНОГОТОПЛИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ И МНОГОТОПЛИВНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ 1999
  • Вохмин Д.М.
  • Маланичев Д.Г.
RU2167316C2
US 6354256 B1, 12.03.2002
Колосоуборка 1923
  • Беляков И.Д.
SU2009A1
EP 2917555 B1, 27.03.2019.

RU 2 804 794 C1

Авторы

Хомченко Егор Николаевич

Локшин Иван Игоревич

Журба Александр Андреевич

Вагайцев Павел Сергеевич

Даты

2023-10-05Публикация

2023-03-17Подача