Дизельный двигатель внутреннего сгорания Советский патент 1991 года по МПК F02M43/00 

Между линиями 8 высокого давления и коллектором 7 размещены обратные клапаны 10, выполненные с возможностью открытия в сторону линий 8 высокого давления. Картер 11 двигателя 1 каналом 12 отсоса отработавшего масла связан через обратный клапан 13 с нагнетательной полостью 14 насоса 15 откачки отработавшего масла, снабженного гидравлическим и пневматическим поршнями 16 и 17 соответственно. Поршень 16 нагружен возвратной пружиной 18. Пневматические полости 19 насоса 15 связаны через золотниковый клапан 20, выполненный двухпозиционным и снабженный приводом 21, и воздушный клапан 22 с источником 23 сжатого воздуха, например, баллонами тормозной системы автомобиля или трактора. Емкость 24 свежего масла через насосную полость 25 диафрагменнрго насоса 26 свежего масла трубопроводом 27 связана с полостью картера 11, причем срез трубопровода 27 опущен в картерное масло на минимально допустимый уровень. Приводная полость 28 насоса 26 трубкой 29 связана с полостью картера 11, причем срез 30 трубки 29 расположен существенно выше среза трубопровода 27. Насос 26 содержит датчик 31 хода его диафрагмы (например, контактный), выход которого связан с электромагнитным приводом 32 клапана 22. Магистраль 33 отработавшего масла через масляный фильтр 34 и золотниковый масляный клапан 35 подключена к линиям 8 высокого давления. Датчик 4 электрической линией 36 связан с электромагнитным приводом 37 золотникового клапана 35. Датчик 38 частоты вращения вала связан с электромагнитным приводом 32 воздушного клапана 22. В насосе 15 откачки отработавшего масла размещены концевые датчики 39 и 40 хода поршня 16, связанные с приводом 21 золотникового клапана 20. Датчик 41 температуры масла в картере через блок И 42 связан с приводом 32 воздушного клапана 22. Линия 6 низкого давления при помощи коллектора 7, снабженного обратным клапаном 43, подключена к золотниковому масляному клапану 35.

Двигатель работает следующим образом.

При пуске двигателя датчик 38 частоты вращения вырабатывает сигнал, по которому клапан 22 находится в закрытом состоянии (пока частота вращения вала не превысит заданную). Воздух из источника 23 не подается. Мембрана насоёа 26 остается неподвижной, так как в картере 11 имеется нормальный уровень масла (срез 30 трубки 29 опущен в масло и газ в нее не поступает). После достижения заданной частоты вращения и прогрева картерного масла до заданного уровня датчик 41 температуры масла вырабатывает сигнал, и сигналы от него и датчика 38 частоты вращения вала

. поступают после преобразования на элемент И 42, затем на клапан 22 для открытия подачи сжатого воздуха из источника 23. Воздух поступает в зависимости от положения золотникового клапана 20 либо в по0 лость слева от поршня 17, и тогда идет процесс всасывания масла из полости картера 11 по каналу 12 через обратный клапан 13, либо в полость справа от поршня 17, и тогда идет процесс нагнетания масла порш5 нем 16 из нагнетательной полости 14 в магистраль 33 отработавшего масла через фильтр 34 к золотниковому клапану 35.Если в это время двигатель работает на режиме малых нагрузок, т.е. датчик 4 хода рейки 3

0 подает соответствующий сигнал на привод 37 золотникового клапана 35, то последний находится в положении, крайнем слева. Проход масла за клапаном 35 закрыт. Давление масла в магистрали 33 увеличивается,

5 а поршень 16 медленно перемещается влево благодаря медленному перетеканию масла через неплотности поршня 16 в полость за ним, откуда масло затем сливается в картер 11. Такое выполнение приводит к тому,

0. что если двигатель долго работает на малых нагрузках и холостом ходу, то масло до золотникового клапана 35 остывает, поэтому его целесообразно вернуть в картер, а затем набрать в нагнетательную полость 14 ново5 го. На этих режимах топливо из линии б низкого давления по коллектору 7 через клапан 35 поступает к обратным клапанам 10. В таком режиме топливо создает повышенное начальное давление в линиях 8 высоко0 го давления. Это повышает эффективность процессов топливоподачи.

На режимах выше средних нагрузок, когда рейка 3 смещается в сторону повышенных подач, подача топлива по линии 6 и

5 коллектору 7 через клапан 35 прекращается, клапан 35 пропускает масло от фильтра 34 к обратным клапанам 10. При отсечке подачи насосом 2, когда нагнетательные клапаны своими отсасывающими (разгрузочными)

0 поясками формируют волны разрежения, клапаны 10 открываются и масло поступает в линии 8 высокого давления, топливо и масло хорошо смешиваются и впрыскиваются через форсунки 9 в цилиндры двигателя.

5 Когда смещением поршня 16 влево до концевого выключателя все масло из нагнетательной полости 14 будет подано в цилиндр, поршень 16 по сигналу от датчика 39, поступившему на привод 21, перемещается вправо под действием давления воздуха слева от

поршня 17. Поршень 16 движется вправо, масло всасывается в полость 14. Когда поршень 16 доходит до датчика 40, он замыкается, сигнал поступает на привод 21 и золотник клапана 20 перемещается, воздух вновь поступает справа от поршня 17, вновь происходит подача масла в цилиндры двигателя для сжигания. Когда уровень масла в картере 11 упадет ниже допустимого уровня, срез 30 трубки 29 оголится от масла ив нее входят картерные газы. Так как при работе двигателя давление газов в картере колеблется, то колеблется и мембрана насоса 26. В результате насосная полость 25 всась вает свежее масло из емкости 24. Све- жее масло по трубопроводу 27 подается в картер 11. Одновременно колебание мембраны замыкает-размыкает датчик 31. Преобразованный от датчика 31 сигнал поступает к электромагнитному приводу 32 клапана 22, который закрывается и прекращает подачу масла в цилиндры двигателя. Возможность подачи дизельного топлива по линии 6 через обратные клапаны 10 повышает начальные давления, что ин- тенсифицирует впрыск, стабилизирует топ- ливоподачу, а в результате повышает экономичность, снижает токсичность и дым- ность дизельного двигателя.

Формула изобретения

1. Дизельный двигатель внутреннего сгорания, содержащий магистраль питания двигателя топливом и установленные в ней топливный насос высокого давления с линиями высокого и низкого давления, форсунки закрытого типа, подключенные к линиям высокого давления, и систему смазки с насосом откачки отработавшего масла, который снабжен пневматической и нагнетательной полостями, причем последняя через обратный клапан соединена с картером двигателя и при помощи магистрали отработавшего

масла, снабженной масляным фильтром и обратными клапанами, подключена к линиям высокого давления магистрали питания двигателя топливом, отличающийся тем, что, с целью повышения полноты сгорания масла и соответственно снижения на- гарообразования, уменьшения выброса сажи, снижения токсичности выбросов, двигатель дополнительно снабжен источником сжатого воздуха, золотниковым воздушным клапаном, золотниковым масляным клала-, ном, воздушным клапаном, электромагнитными приводами клапанов, емкостью, насосом свежего масла и датчиками хода рейки топливного насоса высокого давления и частоты вращения вала, причем источник сжатого воздуха через воздушный и золотниковый клапаны связан с пневматическими полостями насоса откачки отработавшего масла, датчик хода рейки топливного насоса высокого давления соединен с электромагнитным приводом золотникового масляного клапана, последний включен в магистраль отработавшего масла между масляным фильтром и обратными клапанами, а датчик частоты вращения вала связан с электромагнитным приводом воздушного клапана.

1 2. Двигатель по п. 1, о т л и ч а ю щ я и - с я тем, что насос отработавшего масла снабжен двумя концевыми датчиками с преобразователями, связанными с приводом золотникового воздушного клапана.

3. Двигатель по пп, 1 и 2, отличающий с я тем, что линия низкого давления подключена к золотниковому масляному клапану.

А. Двигатель по пп. 1-3, отличающийся тем, что он дополнительно содержит датчик температуры масла в картере, подсоединенный к электромагнитному приводу воздушного клапана через элемент И, а последний соединен с датчиком частоты вращения.

r Z3Се

SUUULJLS AJULJUUUUUUIM

I

ti

C4l

Изобретение позволяет повысить полноту сгорания отработавшего масла и соответственно снизить нагарообразование, уменьшить выброс сажи и снизить токсичность выбросов. При пуске двигателя по сигналу датчика частоты вращения подача воздуха из источника сжатого воздуха не производится. На режимах выше средних нагрузок, когда рейка смещается в сторону повышенных подач, золотниковый масляный клапан пропускает масло от фильтра к обратным клапанам. При отсечке подачи Изобретение относится к двигателе- строению, а точнее к устройствам, системам, обеспечивающим сжигание отработавшего масла в цилиндрах дизельного двигателя. Цель изобретения - повышение полноты сгорания масла и соответственно сниже- ние нагарообразования, уменьшение выброса сажи и снижение токсичности выбросов. На чертеже изображена схема описыва- емого двигателя. топливным насосом высокого давления, когда нагнетательные клапаны своими разгрузочными поясками формируют волны разрежения, клапаны открываются и масло поступает в линии высокого давления, топливо и масло хорошо смешиваются и впрыскиваются через форсунки. Когда смещением гидравлического поршня влево до концевого выключателя все масло из нагнетательной полости будет подано в цилиндр, гидравлический поршень по сигналу от концевого датчика, поступившему на привод золотникового клапана, перемещается вправо под действием давления воздуха слева от пневматического поршня. Поршень движется вправо, масло всасывается в нагнетательную полость. Когда гидравлический поршень доходит до другого концевого датчика, он замыкается, сигнал поступает на привод золотникового клапана, золотник последнего перемещается, воздух вновь поступает справа от пневматического поршня, вновь происходит подача масла в цилиндр двигателя для сжигания. 3 з.п.ф-лы, 1 ил. На дизельном двигателе 1 установлен топливный насос 2 высокого давления с рейкой 3 и датчиком 4 (или концевым выключателем) хода рейки в положении минимальных подач. Подкачивающий насос 5 линией 6 низкого давления связан с топливным насосом 2 и подпитывающим коллектором 7. Линии 8 высокого давления соединяют насос 2, содержащий нагнетательные клапаны, с разгружающими, отсасывающими поясками (на чертеже не показаны) с форсунками 9 закрытого типа. СО о 00 ю о