Способ регулирования четырехтактного двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1976 года по МПК F02D17/02 

i

Изобретение относится к 1У ашиностроению. , Известны способы регулирования четырехтактньи, двигателей внутреннего сгорания путем отключения подачи топлива в часть цилиндров и измене |ния их массообмена с газовозду1Ш1рлм трактом, i Отключение подачи топлива производят при раб|те двигателя на холостом ходу и малых нагрузках. I На этих режимах при малой подаче топлива коэффициент избытка воздуха повышается до величин, ;при которых существенно ухудшаются полнота сгорания распыяивание топлива форсунками, что так1же ухудшает процесс горения, а относительная ве личина потерь тепла в охлаждающую среду увеличивается. При отключении подачи топлива в часть : цилиндров соответственно увеличивается подача топлива в остальные цилиндры, что способствует : улучшению в них рабочего процесса и повыше1шю .экономичности двигателя. При известных спосо бах одновременно с прекращением подачи топли:ва перекр1.шают впускные и выпускные клапаны того же цилиндра. При этом уменьшаются затраты .мощности на всасывание заряда и его выталкива:Кие. Однако из-за того, что перетечки заряда че рез клапаны невозможны без потерь давления, раз1ность работ, затрачиваемых на всасывание и вытес;нение заряда из цилиндра, остается суи естЕекной |и 3KOHOf(fflfflocTb дд5игателя несколько С1шжаетс.я. :При этом тщсгы сжатия и расшнренкя asipHAa в sys|лиидре сохраняются, что тадсже сопроволадается 5 (Затратами мощности.

Для повьшшиия экоаоьшчиопи рвигателя иу |тем снижения затрат мощности в цилиндрах с от:ключенной подачей топлива по предлагаемому СГЕОсобу массообмен изменяют путем перекрытия ка0 Налов между илхшндрамн к газовоэдуишь}м, тракITOM.

При этом заключенньЕЙ в цилиндре объем воз|духа сжимается и расширяется без массообмена с газовоздуциым трактом. Сжатый воздух через S i неплотность поршневых колец выдавливается в ; картер. Через несколько работах циклов количест;во воздуха и замкнутом объеме пллиэдра умень шается по сравиениго с его первоначальным значе- нием и рабочие давления в )гндре снимшются, 0 По данным измерений давлснпе iconua сжатия в хаКИ.Х ш-шиндрах может снижаться до 2-3 ата, адав ление конца рас 1гирения падает до 0.05-0,06 ата, JTO есть до вакуума 95-94%.

Влияние описьтаемого способа на основные параметры двигателя, приведены на чертеже на фиг.

и 1 енення часового расхола Ton.UJiia I (п О1 числа оборотов холостого хода

;yi I 1 iiiHuio t 6Д49; на фиг. 2 -

1 rijiH тракторного днзеля СМД14; , , / г mrpjMMa яасоскьгх ходов дизеля 6,0,49, где р - .игзвле1 ие к цилиндре, а V, - объ ек ил}кдра в .читрах; на фиг. -- лутэграм. насосных ходоп .чизеля СМД14; ла фиг. 5 -- иидикаT0pn;i лушгра.лма дизеля СМД14 (кривая О и диззл 5 6Л,49 (кривая 2), с ламессниыми по оси абспли

j :.p;v€ Kiij,ni угла гюворота коленчатого вала cv, пкв

ня qusr. б - змписямость уделыюго расхода топлива де //.i.fi.ftV. от относительное мощности дизеля 6Д49.

Как noi;a:j Ho иа фнг. , при отключении подачи .4Ha п riojioBHHy Ц1Л1 1 дров н перекрытии каналов ме/эду атнмн нялиндрами и газовозду11 ным rpajxioht часоьой расход топлина двигателем Вг на холостом ходу умсиыиается ка 0 -- 18% для дизеля 6Д49 (кримал 3) по сч аннению с работой на всех iiKпиндрах (кркнип 1). При эго.м на зависимости, приясдешюй на фиг. 1, BH/UiO, что эффект от отключелил 1о/гач11 Toiutiiiui оез 11рЖра л{сиия массообмеиа .ров с газо оэду11П(ым трактом сравнительно сиел11к (с;., кривун; 2), а irj графика на фиг. 2 следует, что in-л ддзеля СМД о-1к; ючение подати ioratiiiJa Оез npCKpajufisHfi массообпсиа сопровождаете уху.илошем ЭК.ОИОМИЧИОСТ1. 15 то же время CiiHiixsiiic (lacxojia loiujsica на JTOM дизеле от реализации 1их,1пагаемого способа состаплнсг около 25%. iipH -;;i;i пого лилепмя заклюшется в oc) в ijNse R4isni могднасти, затрачиваемой на насосное Л.еЛстпке nopuiMcsi дилчп.ч.рс.)), раПотаюших с отключси.чой подачей юшшва (аналоппио nopiuitcBOMy iC,)M-ipeccopy). ЦжЬрой 1 на фиг. 3, 4 обозиачень дп,;гр|1,.и:ы, огиослпд-сся к работе с подачей .па, 2 - с отклюмсниой подачей. Прнведе 11-,к ;д;а граммы свидетельствуют о том, что затраты мощности на вытеснение рабочего тела из Г1Ишшиндров с отключенной подачей топлива выиге, гго объясняется малыми скоростями свободного истечения рабочей среды в начальный 1гериод выпуска из дилиндров, давление в которых яе возрастало от сжигания в них топлива.

№щикаторные диаграммы, приведенные на фиг. 5 свидетельствует о том, что прекращение массообмена способствует не только уменьшению мощности насосных потерь, но и снижению .давления в период сжатия и расишрения в цилиндре. В случае прекра1:.-,ения массообмена в конце раси0фения в обоих двигателях давление снижается до вакуума, а максима дьное давление сжатия составляет 2-3,3 ати.,

Таким образом, реализаадя описываемого способа позволяет снизить механические потери в цилиндрах с отключенной а них подачей топлива и повысить экономичность двигателя на режимах холостого хода и частичн.1х нагрузках, о чем свидетельствуют результаты испытаний дизеля 6Д49, приведенные на фиг. 6. Кривая 1 на этой фигуре относится к работе всех цилиндров, а 2 - к работе двигателя с регулированием по описьшаемому способу.

Удельный расход тогшива снижается на отдель.Hfcix режимах до 25%.

Формула изобретения

Способ регулирования четырехтактного двигателя внутреннего сгорания на малых нагрузках и холостом ходу путем отключения подачи топлива в часть цилиндров и изменения их массообмена с газовоздушным трактом, отличающийся тем, что, с целью повышения зкономишости, массообмеп изменяют путем перекрытия каналов между цилиндрами и газовоздушным, трактом.

SffO

300ШО

.

иг.2

jrT см

u

A:/ 7 3 / УЛ s,5 Фиг.З 0 0,2 0,4- 0,5 0,8 1,0 1,2 1 1,S ,fl Фиг Л