СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ЧЕТЫРЕХТАКТНОГО ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Советский патент 1994 года по МПК F02D1/00 F02M39/00 

Изобретение относится к области регулирования двигателей внутреннего сгорания, в частности к способам регулирования впрыска топлива и фаз газораспределения.

Цель изобретения - повышение топливной экономичности.

На фиг. 1 показано устройство для реализации описываемого способа, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Устройство, реализующее способ регулирования, содержит шестерню 1 привода (от коленчатого вала дизеля) вала топливного насоса, шестерню 2, подшипники 3, в которых установлены цапфы шестерни 1, и соосно размещенные кулачковый вал 4 и ведомый вал 5 механизма периодического изменения скорости (пульсатора). При этом ведомый вал 5 проходит вал 5 проходит внутри полых опор шестерни 1, внутренняя поверхность которых служит ему подшипниками при колебательном движении относительно шестерни 1. Кулачок 6 пульсатора представляет собой коноид, снабженный цилиндрическим участком в начале подъема профиля. Опоры кулачка 6 пульсатора размещены в ступице шестерни 1, для чего ступица шестерни выполнена коробчатой формы с отъемной частью 7, центрируемой буртом в расточке шестерни 1.

Для устранения дисбаланса ступица шестерни 1 и отъемная часть 7 ступицы снабжены грузами 8 и 9, размещенными противоположно кулачку 6. На оси кулачка 6 закреплена шестерня 10, которая введена в зацепление с неподвижной шестерней 11, установленной соосно с шестерней 1. Отношение чисел зубьев шестерен Z₁₁/Z₁₀ выбирается в зависимости от требуемого числа циклов изменения скорости ведомого вала 5 за один оборот шестерни 1, что соответствует числу цилиндров дизеля, впрыск топлива в которые регулируется кулачком 6. При осуществлении данного способа регулирования отношение Z₁₁/Z₁₀ выбрано равным 4.

На ведомом валу 5 закреплен рычажный толкатель (поводок 12) с роликом 13, приводимым от кулачка 6 пульсатора. Валы 5 и 4 соединены муфтой 14. Соединительная муфта 14 состоит из двух полумуфт 15 и 16 с винтовыми шлицами. Полумуфта 16 снабжена кольцевым пазом Б, в котором заключен конец рычага 17, соединенного тягой 18 с сервомеханизмом, входящим в блок управления осевым перемещением вала 5 в зависимости от скоростного режима работы дизеля (на чертежах не показаны). Упругое замыкание поводка 12 с кулачком 6 осуществлено торсионным валом 19, установленным с предварительной закруткой. Шлицевые концы торсионного вала размещены в цапфе кулачкового вала 4 и цапфе шестерни 1, что обеспечивает упругое замыкание механизма через соединительную муфту 14.

Кулачковый вал 4 оснащен топливными кулачками 20 насоса 21 высокого давления и кулачками 22 газораспределения (показан один из них).

Способ регулирования реализуется следующим образом. При вращении шестерни 1 движение на ролике поводка 12 складывается из перемещения шестерни 1 и дополнительного перемещения в соответствии с профилем кулачка при его вращении вокруг своей оси, обеспечиваемом шестернями 10 и 11 эпициклической передачи. Переменный профиль коноидного кулачка 6 по длине обеспечивает различные дополнительные перемещения поводка 12 на разных участках кулачка в соответствии со скоростным режимом дизеля. В номинальном режиме дизеля ролик поводка 12 работает по цилиндрической части кулачка (в начале подъема профиля), вследствие чего в этом режиме вал насоса вращается с постоянной скоростью, равной скорости вращения шестерни 1.

На минимальных оборотах ролик поводка 12 работает на участке профиля каноидного кулачка 6, обеспечивающего максимальные перемещения ролика поводка.

Блок управления через тягу 18, рычаг 17, полумуфту 16 и вал 5 осуществляет перемещение и установку поводка 12 в соответствии с заданным скоростным режимом работы дизеля. При этом при перемещении полумуфты 16 относительно полумуфты 15 изменяется заклинивание кулачкового (распределительного) вала с коленчатым валом дизеля. Благодаря этому осуществляется как регулирование фаз газораспределения, так одновременно и регулирование продолжительности перекрытия клапанов в зависимости от нагрузочного режима.

Уменьшение продолжительности перекрытия клапанов на частичных режимах улучшает условия газообмена, расход воздуха понижается, температура отработавших газов повышается, перепад давления продувки повышается и быстро нарастает, что сопровождается улучшением очистки цилиндров от продуктов сгорания. Время разгона дизеля сокращается до минимума, исключается заброс газов во впускной тракт, наличие которого приводит к образованию отложений коксующегося смазочного масла.

Увеличение продолжительности перекрытия клапанов при работе с полной нагрузкой способствует эффективному охлаждению камеры сгорания и клапанов, что особенно важно при работе на тяжелых топливах.

Таким образом, данный способ обеспечивает комплексное регулирование впрыска топлива и фаз газораспределения дизелей, оборудованных серийной топливной аппаратурой золотникового типа с механическим приводом плунжера от кулачкового вала и штатными распределительными валами с кулачками. (56) Авторское свидетельство СССР N 1512228, кл. F 02 D 1/00, 1986.

Изобретение предназначено для регулирования двигателей внутреннего сгорания и позволяет повысить топливную экономичность. Сущность способа заключается в том, что на частичных скоростных режимах в период активного хода топливовпрыскивающих плунжеров увеличивают угловую скорость топливных кулачков относительно их средней скорости вращения, причем разгон осуществляют до начала активного хода плунжера, а сброс скорости - после активного хода, при этом одновременно с увеличением угловой скорости топливных кулачков увеличивают и угловую скорость кулачков вала газораспределительного механизма, при этом увеличение этой скорости осуществляют после начала открытия впускных клапанов, а ее уменьшение - до момента закрытия впускных клапанов. 2 з. п. ф-лы, 2 ил.

1. СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ЧЕТЫРЕХТАКТНОГО ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, заключающийся в том что осуществляют открытие и закрытие впускных и выпускных клапанов цилиндров путем воздействия на них кулачков газораспределения, обеспечивают впрыск топлива в цилиндры путем воздействия на топливовпрыскивающие плунжеры вращающихся топливных кулачков, причем на частичных скоростных режимах в период активного хода топливовпрыскивающих плунжеров увеличивают угловую скорость топливных кулачков относительно их средней скорости вращения, осуществляя их разгон до начала активного хода плунжеров и сброс скорости после окончания активного хода плунжеров, отличающийся тем, что, с целью повышения топливной экономичности, одновременно с увеличением угловой скорости топливных кулачков увеличивают и угловую скорость кулачков газораспределения, при этом увеличение последней осуществляют после начала открытия впускных клапанов, а ее уменьшение - до момента закрытия впускных клапанов. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что уменьшение угловой скорости кулачков газораспределения и топливных кулачков заканчивают до момента закрытия выпускных клапанов. 3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что увеличение угловой скорости кулачков газораспределения и топливных кулачков производят после начала открытия выпускных клапанов.