Способ регулирования многоцилиндрового четырехтактного двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1985 года по МПК F02D17/02 

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания с- принудительным воспламенением рабочей смеси и в дизелях как в транспортных, так и в судовы

Известен способ регулирования многоцилиндрового четырехтактного двига.теля внутреннего сгорания путем отключения подачи топлива в группу ЦИЛИНДР.ОВ на частичных нагрузках и еопостом ходу, перепуска в отклюненные цилиндры отработавших газов (ОГ) из вьшускного коллектора от работающей группы цилиндров с регулированием количества перепускаемого газа l ;

Известный способ улучшает топливную экономичность на 20%,однако дополнительное улучшение топливной экономичности может быть получено согласованием по фазе пульсаций давления ОГ с тактами расширения неработающих цилиндров.

Цель изобретения - повышение экономичности путем улучшения использования энергии отработавших газов и снижения мощности на их перемещение в отключенных цилиндрах.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу регулирования многоцилиндрового четырехтактного двигателя внутреннего сгорания перепуск ОГ осуществляют через выпускные органы отключенных цилиндров , момент открывания которых устанавливают с опережением в зоне верхней мертвой точки, в начале такта расширения, а выпуск газов из отключенных цилиндров осуществляют через впускные органы, момен открывания которых устанавливают с опережением в зоне нижней мертвой точки, в начале такта вьшуска.

Способ может быть осуществлен на примере шестицилиндрового рядного двигателя с порядком работы I-V-III-VI-II-IV с угловым интервалом 120°.,

На фиг.1 представлена схема массообмена цилиндров двигателя с газовоздушным трактом при полной и частичных нагрузках; на фиг.2 процесс расширения в отключенном и работакяцем цш1инд рах с циклами, смещенными на 120 ; на фиг. 3 схема рабочего цикла отключаемых цилиндров.

Цилиндры I-VI имеютобщий выпускной коллектор 1 и раздельные впускные коллекторы 2 и 3 для групп цилиндров I, II, III и IV, V, VI. На выходе из выхлопного коллектора установлен управляемый клапан 4, который частично или полностью

перекрывает выпускной коллектор 1 при отключении группы цилиндров IV, V и VI на частичных нагрузках и холостом ходу (группа цилиндров I-1II - работающая.

Каждый цилиндр из отключаемой группы содержит впускной орган 5, выпускной орган 6 и кривошип 7, каждый цилиндр из неотключаемой (работающей) группы содержит впускной орган 8, выпускной орган 9 и кривошип 10.

Способ осуществляется следующим образом.

Для шестицилиндрового рядного .

двигателя угловой интервал работы цилиндров равен 120°, т.е. при отключении половины цилиндров циклы в цилиндрах отключенной группы смещены относительно работающих

цилиндров на 120i пятый цилиндр относительно первого, шестой - относительно третьего, четвертый относительно второго.

Таким образом, при положении

кривошипа 10 цилиндра I 60 до НМТ кривошип 7 цилиндра V находится в ВМТ. Во время такта расширения в цилиндре I при таком положении кривошипа начинается выпуск газа

из цилиндра (начало открытия выпускных органов на двигателях выполняется обычно в пределах 50-66 до НМТ), в то время как в цилиндре V - начало рабочего хода

при полной нагрузке (фиг.2).

При частичной нагрузке (фиг.2) в начале такта расширения в цилиндре V открывают выпускной орган 6. При этом ОГ из цилиндра I поступают

в цилиндр V, где осуществляется вторая ступень их расширения, так как поршень цилиндра V движется вниз.

Таким образом, способ регулирования обеспечивает полное согласование по фазе выпуска ОГ из работающих цилиндров с тактами распшрения отключенных цилиндров. Одновременно момент открьгоания дпускных органов устанавливают в зоне НМТ (фиг.З) в начале такта вьтуска. При полной нагрузке - обычный цикл: За - впуск, 38 - сжатие, ЗЬ - рабочий ход (расширение),32 выпуск, Зй - фазы газораспределения при работе цилиндров; 11 фазы впускного органа, 12 - фазы выпускного органа. Фазы газораспределения отключенных цилиндров при частичной нагрузке и холостом ходу показаны на фиг.ЗА 5 13 - фазы впускного органа, 14 - фазы выпускного органа. Цикл в отключенных цилиндрах при этом протекает следующим образом. Во время такта, соответствующего рабочему ходу при работе цилиндров, открьшается выпускной орган 6, и газы по выхлопному коллек тору из работающего цилиндра, смещенного на угловой интервал - 120, поступают в цилиндр, где про исходит вторая ступень их расширения при движении поршня вниз (Зи При движении поршня вверх откры вается впускной орган 5 и газы вытесняются через впускной орган в раздельно выполненный для отключае мой группы цилиндров впускной коллектор (Зк). При последующем движении поршня вниз впускной 5 и выпускной 6 ор22ганы закрыты, наполнения цилиндра воздухом или ОГ нет (3) и, следовательно, нет потерь на сжатие рабочего тела при движении поршня вверх (Зч). Таким образом, предлагаемый способ регулирования позволяет снизить мощность на перемещение рабочего тела в цилиндрах с отключенной подачей топлива при одновременном обеспечении двухступенчатого расширения ОГ и подогреве отключенных цилиндров отработавшими газами. Изменение фаз газораспределения в отключенных цилиндрах может быть осуществлено распределительным валом, выполненным из двух частей, соединенных между собой гидравлическим приводом. Количество перепускаемого газа осуществляется дроссельным клапаном 4., . Предлагаемый способ обеспечивает уменьшение мощности на перемещение рабочего тела в цилиндрах с отключенной подачей топлива, так как на такте впуска при движении поршня вниз впускной и выпускной клапаны закрыты и, следовательно, нет наполнения цилиндров ОГ. Кроме того, способ позволяет согласовать по фазе выпуск газов из работающих цилиндров с тактами расширения отключенных, что в целом обеспечивает повышение топливной зкономичности двигателя.

7 | /. нагруз а

0,

асти1 ная нагрузм

5ч 6

фиг. 2

8 9

10

СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ МНОГОЦИЛИНДРОВОГО ЧЕТЫРЕХТАКТНОГО ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ путем отключения подачи топлива в группу цилиндров на частичных нагрузках и холостом ходу, перепуска в отключенные цилиндры отработавших газов из выпускного коллектора от работающей группы цилиндров с регулированием количества перепускаемого газа, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности путем улучшения использования энергии отработавших газов и. снижения мощности на их перемещение в отключенных цилиндрах, перепуск отработавших газов осуществляют через выпускные органы отключенных цилиндров, момент открывания которых устанавливают с опережением в зоне верхней мертвой точки, в начале такта расширения, а выпуск С газов из отключенных цилиндров осуществляют через впускные органы, (Л момент открывания которых устанавливают с опережением в зоне нижней мертвой точки, в начале такта выпуска ПОЯНОЧ HOtpySIV т.ОГ Ооз 3 У1 SD Ю Воздуи