Устройство для регулирования двигателя внутреннего сгорания путем отключения подачи топлива в цилиндры Советский патент 1981 года по МПК F02D17/02 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ

ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ ПУТЕМ ОТКЛЮЧЕНИЯ ПОДАЧИ

ТОПЛИВА В ЦИЛИНДРЫ

1

Изобретение относится к двигателестроению, в частности, к устройствам для регулирования двигателя внутреннего сгорания путем отключения подачи топлива в цилиндры.

Известны устройства для регулирования двигателя внутреннего сгорания путем отключения подачи топлива в цилиндры, содержащие установленные в цилиндрах форсунки, соединенные с топливными насосами через трубопроводы высокого давления с установленными в них запорными органами, снабженными электромагнитным приводом, и блок управления, соединенный с электромагнитным приводом через распределитель с переключателем 1.

Известные устройства не обладают достаточно высокой работоспособностью изгза малой стойкости контактов распределителя, а также недостаточной надежности запорных органов.

Цель изобретения - повышение надежности регулирования.

Для достижения поставленной цели блок управления выполнен в виде блока выдержки времени, сдвигового регистра с числом разрядов, равным числу цилиндров двигателя, делителя частоты, блока выбора числа пропуска циклов подачи топлива и логического блока, управляющего электромагнитным приводом и предназначенного для отключения подачи топлива на выбранное , число циклов, причем блок выдержки времени непосредственно связан с блоком выбора числа пропусков циклов подачи топлива, а через сдвиговый регистр и делитель частоты - с логическим блоком.

Распределитель снабжен источником света, двумя фотоэлементами и расположенным между последними диском с отверстиями, число которых на единицу меньще числа цилиндров, причем положение диска зафиксировано относительно начала подачи топлива в цилиндр.

На фиг. 1 представлена схема устройст15ва; на фиг. 2 - запорный орган; на фиг. 3 - распределитель; на фиг. 4 - схема блока управления.

Устройство (фиг. 1) содержит установленные в цилиндрах (не показаны) форсун20ки 1, соединенные с топливными полосами 2 через трубопроводы 3 высокого давления с установленными в них запорными органами 4, снабженными электромагнитным приводом 5, и блок 6 управления, соединенный с электромагнитным приводом 5 через распределитель 7 с переключателем /8. Блок 6 управления соединен с источником 9 тока. Запорные органы 4 соединены сливной магистралью 10. Переключатель 8 связан с органом 11 дозирования топливоподачи.

Запорный орган (фиг. 2) состоит из корпуса 12, золотниковой пары; стержень 13 - втулка 14. В стержне 13 выполнен осевой канал 15 и два радиально расположенных канала 16. Осевой канал 15 соединен с нагнетательным топливопроводом 17. Радиально расположенные каналу, 16, перекрываемые золотниковой втулкой 14, служат для слива топлива через .сливной канал 18 в сливную магистраль 10. Торец золотниковой втулки 14 помещен внутрь электромагнитной катушки 19. Между корпусом 20 катушки 19 и буртом золотниковой втулки 14 установлена пружина 21.

Распределитель 7 (фиг. 3) содержит корпус 22, установленный в нем на подшипниках затеняюший диск 23, который через муфту 24 может быть подсоединен к любому валу двигателя, кинематически связанному с коленчатым валом. Положение диска 22 зафиксироваио относительно начала подачи топлива в цилиндр, принятого за базовый, например первый. В диске 23 имеются отверстия 25. Количество отверстий 25 равно количеству цилиндров двигателя. Кроме того, имеется дополнительное отверстие 26. По одну сторону от затеняющего диска 23 установлен источник 27 света, а по другую сторону - два фотоэлемента 28 и 29, причем фотоэлемент 28 установлен на уровне отверстия 26, а фотоэлемент 29 - на уровне отверстия 25. Источник 27 света и оба фотоэлемента электрически связаны с блоком 6 управления.

Переключатель 8 изображен на схеме блока управления (фиг. 4). Он состоит из подпружиненного упора 30, установленного на органе 11 дозирования топливоподачи и двух выключателей 31 и 32, установленных по обе стороны от упора 30.

Блок управления (фиг. 4) реализован на основе элементов дискретной техники. В его состав входят блок 33 выдержки времени на момент набора двигателем устойчивой частоты вращения, сдвиговый регистр 34 с числом разрядов, равным числу цилиндров двигателя, делители 35 частоты с переменным коэффициентом деления, блок 36 выбора числа пропусков подач топлива, связанный с переключателем 8, логический блок 37, предназначенный для откл1рчения цикловой подачи на выбранное число циклов и управляющий электромагнитным приводом 5 запорных органов 4.

Блок 33 выдержки времени непосредственно связан с блоком 36 выбора числа пропусков циклов подачи топлива, а через

СДВИГОВЫЙ регистр 34 и делитель 35 частоты - с логическим блоком 37.

Устройство работает следующим образом.

При выходе двигателя на режим холостого хода или малых нагрузок орган 11 дозирования топливоподачи регулятором скорости (не показан) перемещается в сторону уменьшения цикловых подач. Для уменьшения цикловой подачи до величины меньше

O 50°/о упор 30 (фиг. 4) замыкает контакты выключателя 31. При этом вырабатывается сигнал, поступающий на блок 36 выбора числа пропусков подач топлива. В момент времени, предшествующий началу подачи топлива в цилиндр, принятого за базовый,

5 например первый, затеняющий диск 23 (фиг. 3) распределителя 7 открывает доступ свету к фотоэлементу 28, а через некоторый заданный интервал времени к фотоэлементу 29. Сигнал с выхода фотоэлемента 28 устанавливает сдвиговый регистр 34 В исходное состояние. Сигнал с выхода фотоэлемента 29, соответствующий началу подачи топлива в базовый цилиндр, записывает единицу в младший ряд регистра. Практически одновременно импульсом с выхода

5 первого разряда регистра записывается единица в делитель 35 частоты базового цилиндра (фиг. 4).

По сигналам с выходов делителя 35, соответствующего базовому цилиндру и блоку 36, устройство с помощью логического

0 блока 37 выбирает шину соответствующего числа пропусков подачи топлива, включается силовая цепь электромагнитной катушки 19 (фиг. 2) запорного органа 4 базового цилиндра. При этом золотниковая втулка

, 14 втягивается внутрь катушки 19, открывая радиальные каналы 16 в стержне 13. Топливо, подаваемое топливным насосом 2 в трубопровод 3, минуя форсунку 1, по осевому каналу 15 и радиальным каналам 16 поступает на слив. Слив продолжается до

0 тех пор, пока затеняющий диск 23 не прекратит доступ света к фотоэлементам 28 и 29. После окончания подачи топлива в базовом цилиндре, по порядку отключения цилиндров, задаваемого с помощью распределителя 7 и сдвигового регистра 34, производится отключение подачи топлива в остальных цилиндрах.

При дальнейшем уменьшении нагрузки с выхода переключателя 8 поступает второй сигнал на блок 36 выбора числа пропусков

0 подачи топлива. В этом случае логический блок 37 по сигналам от блока 36 и делителя 35 частоты осуществляет два раза подряд пропуск подачи топлива.

В случае увеличения нагрузки на двигатель орган 11 дозирования топливоподачи

перемещается в сторону увеличения цикловых подач и упор 30 замыкает выключатель 32. Сигнал с выключателя 32 устанавливает блок 36 в исходное положение и двигатель переходит на режим работы, заданный нагрузкой. При этом, если величина нагрузки не превысит , то упор 30 будет воздействовать на выключатель 31 до тех пор, пока не установится равновесие между нагрузкой на двигатель и энергией, вырабатываемой двигателем при подаче топлива в п-ом цикле. Применение устройства позволит снизить среднеэксплуатационный расход топлива двигателем и повысить его долговечность. Формула изобретения 1. Устройство для регулирования двигателя внутреннего сгорания путем отключег ния подачи топлива в цилиндры, содержащее установленные в цилиндрах форсунки, соединенные с топливными насосами через трубопроводы высокого давления с установленными в них запорными органами, снабженными электромагнитным приводом, и блок управления, соединенный с электромагнитным приводом через распределитель с переключателем, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности регулирования, блок управления выполнен в виде блока выдержки времени, сдвигового регистра с числом разрядов, равным числу цилиндров двигателя, делителя частоты, блока выбора числа пропуска циклов подачи топлива и логического блока, управляющего электромагнитным приводом и предназначенного для отключения подачи топлива на выбранное число циклов, причем блок выдержки времени непосредственно связан с блоком выбора числа пропусков циклов подачи топлива, а через сдвиговый регистр и делитель частоты - с логическим блоком.. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что распределитель снабжен источником света, двумя фотоэлементами и расположенным между последними диском с отверстиями, число которых на единицу меньше числа Цилиндров, причем положение диска зафиксировано относительно начала подачи топлива в цилиндр. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 550485, кл. F 02 D 17/02, 1977.