Система управления двигателем внутреннего сгорания бульдозера Советский патент 1992 года по МПК B60K41/06 F02D17/00 

Фи( J

Изобретение относится к системам управления машинами с дизельными двигателями, например, бульдозерами, а также может быть применено на скреперах, зкскз- ваторах и т.д.

Известны системы управления двигателями внутреннего сгорания (ДВС) бульдозеров, содержащие органы управления ДВС, датчики включения передач бульдозера и блок управления, причем датчики включения передач соединены с блоком управления, подключенным к Органам управления ДВС.

В таких системах датчики установлены у передач переднего хода, блок управления воздействует на основные органы управления дизелем - регулятор или рейку топливного насоса, а система содержит также дополнительныедатчики режима. При работе такой системы происходит измерение режимных параметров, а также параметров, характеризующих включенную передачу, а затем изменение режима работы дизеля с целью поддержания его оптимальным по загрузке дизеля.

Недостаток системы - невозможность обеспечения высокоэкономичной работы на режимах малых нагрузок и холостых ходоо, что особенно важно при характерных для ряда машин условиях эксплуатации, Так, для бульдозера характерны режимы полных нагрузок при операциях срезания, перемещения грунта, отвала его, а также операции, близкие к холостым ходам, когда бульдозер, совершив отвал грунта, включает задний ход для движения назад к началу нового цикла работы.

Недостаток системы заключатся также в том, что при режимах малых нагрузок и холостых ходов дизель выбрасывает ряд токсичных элементов, обладающих также раздражающим запахом.

Известны системы управления ДВС дизелем, содержащие органы управления, датчики и блок управления, причем датчики соединены с блоком управления, подключенным к органам управления дизелем. Системы содержат также дополнительные органы управления дизелем, выполненные в виде обратных клапанов, подключенных к линиям высокого давления топлива и снабженных электромагнитным приводом, в качестве органов управления дизелем использованы дополнительные органы управления.

В таких системах датчики выполнены в виде датчиков параметров рабочего процесса, датчиков частоты вращения, датчиков положения рейки. При работе таких систем отключением части цилиндров достигается

улучшение работы других, работающих цилиндров, повышение экономичности дизеля, снижение токсичности его выбросов. Однако при отключении цилиндров по сигналам датчиков положения рейки происходит увеличение подачи топлива работающими секциями, рейка смещается в сторону увеличения подачи, что усложняет систему регулирования, ограничивает ее

0 возможности. В результате не полностью может быть реализован эффект повышения экономичности за счет отключения цилиндров,

Известны системы управления двигате5 лем внутреннего сгорания бульдозера, содержащие блок управления и датчик включения нейтральной передачи, связанный через блок управления с устройством для отключения части цилиндров.

0 Недостатком таких систем является ограниченность функциональных возможностей,

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспече5 ния отключения части цилиндров на режимах малых внешних нагрузок.

Указанная цель достигается тем, что в системе управления двигателем внутреннего сгорания бульдозера, содержащей уст0 ройство отключения части цилиндров, блок управления и датчик включения нейтральной передачи, связанный через блок управления с устройством для отключения части цилиндров, согласно изобретению, система

5 снабжена блоком задержки, реле времени и датчиком включения передачи заднего хода, а устройство для отключения цилиндров выполнено в виде установленных в линии высокого давления обратных клапанов с

0 электромагнитным приводом, при этом блок задержки включен между датчиком включения нейтральной передачи и блоком управления, датчик включения передачи заднего хода подключен к блоку управления, а реле

5 времени включено между блоком управления и устройством для отключения части цилиндров.

На фиг, 1 приведена общая принципиальная схема системы; на фиг. 2 - выполне0 мне дополнительного органа управления дизелем - обратного клапана с электромагнитным приводом; на фиг. 3 - принципиальная схема системы управления.

Система управления двигателем внут5 реньего сгорания 1 (дизелем) бульдозера содержит топливный насос 2 высокого давления (ТНВД), регулятор 3 с органами управления, штуцера А ТНВД 2, подкачивающий насос 5 линии 6 давления (Л ВД), форсунки 7 зякр| i P.то типа

Дополнительные органы 8 управления дизелем связаны с ЛВД 6 и содержат электропривод 9 от реле 10 времени, связанного с блоком 11 управления, соединенным с блоком 12 времени задержки, подключенным к датчикам 13 включения передач бульдозера. Обратные клапаны 14 имеют электромагнитный привод 15, позволяющий открыть клапаны 14, слив топлива из которых происходит по сливной магистрали 16 в линию отсечки подачи топлива. Штуцером 17 (фиг. 2) обратный клапан 14 с приводом 15 крепится, например, у штуцеров 4 ТНВД 2. Клапанный элемент 14 (шарик) нагружен пружиной 18, способной вернуть шарик к седлу 19, но не способный удержать шарик в закрытом положении при появлении в ЛВД 6 разрежения. Штуцер 20 содержит пружину 2, воздействующую на мембрану 22 уплотнения электромагнитного привода 15. Шток 23 при включении привода 15 воздействует на шарик клапана 14. Датчик 24 заднего хода (фиг. 3) и датчик нейтрального положения рычага управления коробки передач (датчик 25) включены в систему. Связи 26-28 соединяют датчики 25 и 24 соответственно с блоком 12 временной задержки, с управляющим входом реле 10 времени и с блоком 11 управления.

Работа системы происходит следую- щим образом.

При работе дизеля на повышенных нагрузках, когда передачи включены вперед, топливо обычным порядком подается ТНВД 2 и впрыскивается форсунками 7 в дизель 1. Регулирование мощности дизеля происходит через регулятор частоты вращения рычагом 3. При отсечке подачи топлива, когда нагнетательный клапан ТНВД 2 своим отсасывающим пояском формирует в ЛВД 6 вол- ну разрежения, клапан 14 открывается и топливо поступает в ЛВД 6, повышая в ней давление (создание начального давления топлива). В результате корректируются внешняя и частичная характеристики, повы- шается интенсивность впрыскивания, равномерность и стабильность подач топлиёа.

После завершения отвала грунта моторист переключает передачу в положение нейтральной, датчик 25 вырабатывает сиг- нал, который поступает на блок 12 задержки времени. Если время работы на холостом ходу повышенное, т.е. моторист переключился на холостой ход, то через заданное время (5-10 с) сигнал пройдет в блок 11 уп- равления, откуда через реле 10 времени - на дополнительные органы 8 управления дизелем, а точнее - на электромагнитный привод 15 клапана 14. Шток 23 выдвинется магнитом и упрется в шарик клапана 14, но

не сможет открыть его, пока давление в ЛВД 6 будет повышенным После отсечки подачи, когда волна разрежения откроет клапан 14, он останется открытым благодаря воздействию на него штока 23 электро магнитного привода 15. В очередных циклах впрыскивания топливо из ЛВД 6 данной секции насоса будет сливаться в магистраль 16 и в линию отсечки подачи. Блок 11 управления выдает заданное количество дополнительных сигналов или сигнал на заданное количество дополнительных органов 8 уп равления, например, на блок из четырех цилиндров восьмицилиндрового дизеля. На холостом « ходу дизель работает на четырех цилиндрах. По прошествии заданного времени реле 10 времени сработает как инвертор или триггер и сигнал от блока 11 будет поступать на другой блок цилиндров - на другие четыре цилиндра, а первые четыре, работавшие ранее, выключатся. Благодаря такому управлению работа дизеля на холостом ходу будет происходить с чередованием работающих цилиндров, то один блок, то другой, благодаря чему в неработающих цилиндрах не будет скапливаться масло, а при их включении в работу не будет происходить нзгарообразование, закоксовывание колец и т д. Одновременно со снижением угара масла происходит уменьшение то сичности выбросов по тяжелым углеводородам.

Если моторист переводит рычаг управления передачей в положение заднего хода, то включается датчик 24 и сигнал от него поступает прямо в блок управления, который выдаст сигнал отключения блока цилиндров. Двигатель будет работать, скажем, на половине цилиндров. При- этом изменение нагрузки в пределах 50% от номинала не препятствует работе на половине цилиндров, смещение рейки не выдает сигналов управления. В системе в блоке 11 может быть предусмотрен выключатель, который переведет дизель на работу на всех цилиндрах, если того потребует конкретный режим работы дизеля (т.е. моторист отключит сие- тему управления от датчиков).

Датчики 24 и 25 могут быть выполнены в виде простых концевиков. Блок 11 может собой представлять электронный ключ с входом ИЛИ. Блок 12 временной задержки может быть выполнен, например, в виде катушки индуктивности или конденсатора, а блок 10 - в виде электронного реле с триггером или инвертором на выходе. Таким образом, при работе системы обеспечивается работа на холостом ходу с половиной выключенных цилиндров и переключением одной группы цилиндров на другую. В

результате повышается экономичность работы дизеля, снижается токсичность его выбросов, увеличиваются функциональные возможности системы.

Формула изобретения Система управления двигателем внутреннего сгорания бульдозера, содержащая устройство для отключения части цилиндров, блок управления и датчик включения нейтральной передачи, связанный через блок управления с устройством для отключения части цилиндров, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения от0

5

ключения цилиндров при работе на режимах малых внешних нагрузок, система снабв- жена блоком задержки, реле зремени и датчиком включения передачи заднего хода, а устройство для отключения цилиндров выполнено в виде установленных в линии высокого давления обратных клапанов с электромагнитным приводом, при этом блок задержки включен между датчиком включения нейтральной передачи и блоком управления, датчик включения передачи заднего хода подключен к блоку управления, а реле времени включено между блоком управления и устройством для отключения части цилиндров.

Использование: изобретение предназначено для управления двигателем внутреннего сгорания бульдозера Сущность изобретения: система содержит органы 3 управления дизелем 1. датчики 13 включения передач бульдозера и блок 11 управления, дополнительные органы 8 управления дизелем, выполненные в виде обратных клапанов, подключенных к линиям 6 высокого давления топлива и снабженных электромагнитным приводом 9. При переключении передачи в нейтральное положение или положение заднего хода через заданное время происходит отключение части цилиндров в зависимостиот режима работыдвигатсля. 3 ил. 11 г fe VI сл VI Ю го Ю

Клинии отсечки

ТН8Д2

От 7НВД2

Фив. 2

Фиг.3