Система управління і регулювання частоти обертання газодизеля double common rail із системою імпульсного живлення та наддування газовим моторним паливом

Реферат: Винахід належить до систем живлення та автоматичного управління і регулювання двигунів внутрішнього згоряння та може бути використаний при створенні нових моделей або переобладнанні існуючих моделей дизелів в газодизелі, що працюють як тільки на дизельному паливі, так і на дизельному та газовому моторному паливах одночасно. Винахід спрямований на підвищення якості живлення та автоматичного регулювання частоти обертання газодизелів, що мають штатну акумулятивну паливну систему живлення та регулювання частоти обертання дизельного палива типа Common Rail, газовим моторним паливом та їх наддування. Наддування при роботі двигуна за газодизельним циклом здійснюється за рахунок імпульсної подачі газового палива під середнім тиском у кожний впускний патрубок впускного трубопроводу та/або кожний впускний канал головки блока циліндрів, що дозволяє забезпечити більш повне використання енергії, вже попередньо витраченої на стиснення газового палива, яке зберігається на транспортному засобі у газових балонах під високим тиском. Крім того, застосування винаходу, завдяки наддуванню, дозволяє поліпшити енергетичні та економічні показники газодизелів, а також забезпечити можливість формування пошарового складу та згоряння утвореної у камері згоряння газоповітряної робочої суміші з її запалюванням попередньою і додатковими "запальними дозами" дизельного палива, що поліпшує і екологічні показники газодизеля. UA 111683 C2 (12) UA 111683 C2 UA 111683 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до систем живлення та автоматичного управління і регулювання двигунів внутрішнього згоряння і може бути використаний при створенні нових моделей або при переобладнанні існуючих моделей дизелів в газодизелі, що працюють як лише на дизельному паливі (за дизельним циклом), так і на дизельному та газовому моторному паливі (природному газі, суміші природного газу з воднем, водні тощо) одночасно (за газодизельним циклом). Відома система живлення та регулювання частоти обертання газодизеля Double Common Rail [Патент на корисну модель № 29012, опубл. 25.12.2007, бюл. № 21], що включає штатну акумулятивну паливну систему живлення дизельним паливом та регулювання частоти обертання типа Common Rail з паливним баком, фільтром, паливо-підкачувальним насосом високого тиску, редукційним клапаном, датчиком тиску дизельного палива, загальною рейкою (Common Rail), штатним електронним блоком керування, який через штатні шини або кабелі має електричний зв'язок з дизельними форсунками впорскування дизельного палива та з датчиками двигуна і транспортного засобу, а також систему живлення та впорскування газового палива типа Common Rail з газовим(-и) балоном(ами) з балонним вентилем, який містить запірний механічний та електромагнітний газовий клапан), газову магістраль, розподільну хрестовину із заправним вузлом та запірним електромагнітним газовим клапаном, газовий редуктор, газовий фільтр, загальну газову рейку (Common Rail) низького тиску з газовими 2 форсунками низького тиску [низький тиск - це тиск в межах від 20 кПа до 450 кПа (0,2 кгс/см -4,5 2 кгс/см ) згідно з класифікацією Правил СЕК ООН № 110-01 "Єдині технічні приписи щодо офіційного затвердження: І. Елементів спеціального обладнання автотранспортних засобів, двигуни яких працюють на компримованому природному газі (КПГ); II. Транспортних засобів стосовно установлення елементів спеціального обладнання офіційно затвердженого типу для використання в їхніх двигунах компримованого природного газу (КПГ)»], при цьому кожна з газових форсунок низького тиску за допомогою патрубка з'єднана з газовим соплом, що встановлено у кожному випускному патрубку між об'єднуючою трубою впускного колектора та впускним каналом, а з іншого боку загальна газова рейка (Common Rail) газовим патрубком зв'язана з сенсором, до того сенсор пневмо-магістраллю зв'язаний з одного боку з газовим редуктором, а з іншого через сопло з об'єднуючою трубою випускного колектора, спеціальний електронний блок керування зі щонайменше з одним мікроконтролером, що має електричний зв'язок з перемикачем режиму роботи "дизель" чи "газодизель", індикаторами режиму роботи "дизель" чи "газодизель", запірними електромагнітними газовими клапанами, газовим редуктором, сенсором, газовими форсунками низького тиску. Крім того, сигнал на керування дизельними форсунками від штатного електронного блока керування передається від роз'єднаної за допомогою кабельного рознімача(ів) штатної шини або кабелів через додаткову шину або кабелі до спеціального електронногоблоку керування, при цьому при роботі за дизельним циклом величина подачі дизельного палива дизельними форсунками розраховується штатним електронним блоком керування, а при роботі за газодизельним циклом, величина подачі "запалювальної дози" дизельного палива дизельними форсунками та величина подачі газового палива газовими форсунками низького тиску розраховується спеціальним електронним блоком керування на основі аналізування сигналу на керування дизельними форсунками від штатного електронного блока керування. До того, до кожного впускного патрубка газодизеля підводиться газове паливо від одної або більше газових форсунок низького тиску. Також, спеціальний електронний блок керування виконано з можливістю перепрограмування точок "запалювальної дози" дизельного палива і моменту та часу відкриття кожної газової форсунки низького тиску. Крім того, спеціальний електронний блок керування через шину (кабелі), паралельну штатній шині (кабелям) має електричний зв'язок з: деякими датчиками двигуна (наприклад, з датчиком частоти обертання та за необхідності з іншими датчиками двигуна і транспортного засобу, датчиком тиску газового палива, датчиком температури відпрацьованих газів та датчиком температури охолодної рідини двигуна. Недоліком такої конструкції є відсутність можливості формування пошарового складу газоповітряної робочої суміші у циліндрі двигуна, а також створення наддування двигуна за рахунок енергії стисненого газового моторного палива без застосування інших додаткових спеціальних пристроїв для наддуву, таких як механічні нагнітачі, турбонагнітачі тощо. В основу винаходу поставлена задача створити систему управління і регулювання частоти обертання газодизеля з системою імпульсного живлення та наддування газовим моторним паливом, що за рахунок нових конструктивних елементів і зв'язків між ними дозволило б забезпечити можливість використання такої системи для створення нових моделей або переобладнання існуючих моделей дизелів, які мають у своєму складі акумулятивну паливну систему живлення та регулювання частоти обертання типа Common Rail, у газодизелі, в яких завдяки імпульсній подачі газового моторного палива газовими імпульсними електромагнітними 1 UA 111683 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 форсунками середнього тиску [середній тиск - це тиск в межах від 450 кПа до 3000 кПа (4,5 2 2 кгс/см -30кгс/см ) згідно з класифікацією Правил СЕК ООН № 110-01] до впускного патрубку впускного трубопроводу та/або впускного каналу головки блока циліндрів двигуна, забезпечена можливість формування пошарового складу газоповітряної робочої суміші та її запалювання у камері згоряння попередньою і додатковими "запальними дозами" дизельного палива. Крім того, така система забезпечує наддування двигуна, що підвищує його потужність та разом із забезпеченням попереднього і додаткового запалювання пошарової газоповітряної робочої суміші, підвищує економічність та екологічність газодизеля. Поставлена задача вирішується тим, що система управління і регулювання частоти обертання газодизеля, що включає штатну акумулятивну паливну систему живлення дизельним паливом та регулювання частоти обертання типа Common Rail з паливним баком, фільтром, паливо-підкачувальним насосом високого тиску, редукційним клапаном, датчиком тиску дизельного палива, загальною рейкою (Common Rail), штатним електронним блоком керування, що через штатні шини або кабелі має електричний зв'язок з дизельними форсунками впорскування дизельного палива та з датчиками двигуна і транспортного засобу, а також систему живлення та впорскування газового палива типа Common Rail з газовим балоном(-ами) з балонним вентилем, який містить запірний механічний та електромагнітний газовий клапан, газовою магістраллю високого тиску, розподільною хрестовиною із заправним вузлом та запірним електромагнітним газовим клапаном, перемикач режиму роботи "дизель" чи "газодизель", індикатор режиму роботи "дизель" та індикатор режиму роботи "газодизель", згідно з винаходом, система управління і регулювання додатково обладнана одноступінчатим газовим редуктором, газовою магістраллю середнього тиску, газовим фільтром середнього тиску, загальною газовою рейкою (Common Rail) середнього тиску та газовою імпульсною електромагнітною форсункою середнього тиску, що має електричний зв'язок із додатковим електронним блоком керування зі щонайменше з одним мікроконтролером та виконана з можливістю подачі газового моторного палива одним або більше імпульсами середнього тиску безпосередньо у впускний патрубок впускного трубопроводу та/або у впускний канал головки блока циліндрів газодизеля. Крім того, газова імпульсна електромагнітна форсунка середнього тиску виконана з можливістю подачі газового моторного палива одним або більше імпульсами середнього тиску безпосередньо в один із двох впускних каналів головки блоку циліндрів газодизеля. Крім того, кожна із двох газових імпульсних електромагнітних форсунок середнього тиску виконана з можливістю подачі газового моторного палива одним або більше імпульсами середнього тиску безпосередньо у кожний із двох впускних каналів головки блоку циліндрів двигуна. Крім того, штатний електронний блок керування виконаний з можливістю передачі сигналу на керування дизельними форсунками через роз'єднану за допомогою кабельного рознімача(ів) штатної шини або кабелів і додаткову шину або кабелі до додаткового електронного блока керування, при цьому штатний електронний блок керування виконаний з можливістю розрахунку величини циклової подачі (попередньої та додатковими) дизельного палива при роботі за дизельним циклом, а додатковий електронний блок керування виконаний з можливістю розрахунку початку моментів, кількість та тривалість імпульсів подачі (впорскування) газового палива газовими імпульсними електромагнітними форсунками середнього тиску та початку моментів, кількість і тривалість імпульсів подачі (попереднього з додатковими впорскуваннями) "запальної дози" дизельного палива дизельними форсунками при роботі за газодизельним циклом на основі аналізування та обробки сигналу на керування дизельними форсунками від штатного електронного блока керування. Крім того, додатковий електронний блок керування бортовий має у своєму складі контролер зв'язку (CAN) із інтерфейсом, систему бортової діагностики системи живлення газодизеля газовим моторним паливом та емулятори роботи дизельних форсунок, при цьому додатковий електронний блок керування виконаний з можливістю подачі сигналу від емуляторів роботи дизельних форсунок, що імітує їх роботу, до системи бортової діагностики штатного електронного блока керування. Крім того, додатковий електронний блок керування виконаний з можливістю розрахунку тимчасового збільшення величини циклової подачі "запальної дози" дизельного палива дизельними форсунками в період перехідного процесу при збільшенні навантаження на газодизель з одночасним збільшенням величини циклової подачі газового палива, залежно від швидкості або прискорення пересування педалі керування швидкісним режимом роботи двигуна у бік збільшення швидкісного режиму роботи двигуна. 2 UA 111683 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Крім того, додатковий електронний блок керування виконаний з можливістю автоматичного коректування нерівномірності частоти обертання колінчастого вала за рахунок коректування величини циклової подачі (початку моментів, кількості і тривалості імпульсів подачі попереднього та додаткових впорскувань) "запальної дози" дизельного палива окремими дизельними форсунками. На Фіг. 1 представлена кінематична схема системи управління і регулювання частоти обертання газодизеля Double Common Rail з системою імпульсного живлення та наддування газовим моторним паливом. Система управління і регулювання частоти обертання газодизеля 1 містить штатну акумулятивну паливну систему живлення двигуна дизельним паливом та регулювання частоти обертання типа Common Rail (на Фіг. 1 цю систему позначено І, а елементи, що входять до неї обведено пунктирною лінією). До її складу входять: паливний бак 2, фільтр 3, паливо-підкачуючі насоси низького тиску 4 та високого тиску 5, редукційний клапан 6, датчик тиску 7 дизельного палива, загальна рейка (Common Rail) 8, дизельні форсунки 9 впорскування дизельного палива, паливопроводи високого тиску 10 підвода дизельного палива до дизельних форсунок 9, паливопроводи низького тиску 11 зливу дизельного палива від дизельних форсунок 9, штатна CAN шина або кабелі 12 підвода сигналів від датчиків двигуна і транспортного засобу до штатного електронного блока керування 13 роботою дизеля (в т.ч. подачею дизельного палива). До того, штатний електронний блок керування 13 з'єднаний з дизельними форсунками 9 випорскування дизельного палива за допомогою CAN шини або кабелів 14 та має електричний зв'язок з датчиком 15 положення педалі 16 керування швидкісним режимом роботи двигуна. Крім того, система живлення та регулювання частоти обертання газодизеля 1 містить акумулятивну паливну систему живлення та впорскування газового палива типа Common Rail середнього тиску, (на фіг. 1 цю систему позначено II, а елементи, що входять до неї обведено штрих-пунктирною лінією). До її складу входять: газовий(-і) балон(-и) 17 з балонним вентилем 18, який містить запірні механічний вентиль 19 та електромагнітний газовий клапан 20, газова магістраль високого тиску 21, розподільна хрестовина 22 із заправним вузлом 23 та запірним електромагнітним газовим клапаном 24, одноступінчатий газовий редуктор 25 середнього тиску, газовий фільтр 26, газову магістраль середнього тиску 27, загальну газову рейку (Common Rail) 28 середнього тиску з газовими імпульсними електромагнітними форсунками середнього тиску 29. Газові імпульсні електромагнітні форсунки середнього тиску 29, можуть бути встановлені або у впускному патрубку 30 після об'єднуючої труби 31 впускного трубопроводу або у впускному каналі 32 головки блока циліндрів, як показано на Фіг. 1А. До того, на загальній газовій рейці (Common Rail) 28 середнього тиску встановлено комбінований датчик 33 тиску та температури газу. Між розподільною хрестовиною 22 та газовим редуктором 25 встановлено датчик тиску газу або покажчик кількості газу 34 у газовому(-их) балоні(-ах) 17. У свою чергу, газодизель 1 обладнано датчиком температури 35 охолоджувальної рідини та датчиком температури 36 відпрацьованих газів, що встановлений у випускному колекторі. Додатковий електронний блок керування 37 з мікроконтролером(-ами) за допомогою кабелів або додаткової CAN шини має електричний зв'язок з: запірними електромагнітними газовими клапанами 20 та 24, запірним електромагнітним клапаном 38 газового редуктора 25, газовими імпульсними електромагнітними форсунками середнього тиску 28, комбінованим датчиком 33 тиску та температури газу, датчиком тиску газу або покажчиком кількості газу 34 у газовому(-их) балоні(-ах) 17, датчиком температури охолоджуючої рідини двигуна 35, датчиком температури відпрацьованих газів 36, перемикачем 39 режиму роботи "дизель" чи "газодизель", індикатором режиму роботи 40 "дизель" та індикатором режиму роботи 41 "газодизель". До того, додатковий електронний блок керування 37 через шину або кабелі 42, паралельну штатній шині або кабелям 12, має електричний зв'язок з деякими датчиками двигуна (наприклад, з датчиком частоти обертання та за необхідності з іншими датчиками двигуна і транспортного засобу. Крім того, шину або кабелі 14, що у штатній системі керування частоти обертання дизеля з'єднує дизельні форсунки 9 та штатний електронний блок керування 13 подачею дизельного палива, має бути роз'єднано за допомогою кабельного рознімача(-ів) 43, через який шиною або кабелями 44 шину або кабелі 14 з'єднують з додатковим електронним блок керування 37. До того, додатковий електронний блок керування 37 з мікроконтролером(-ми) виконано з можливістю розрахунку початку моментів та кількості і тривалості імпульсів подачі газового палива газовими імпульсними електромагнітними форсунками середнього тиску 28 та розрахунку початку моментів та кількості і тривалості імпульсів подачі попереднього та додаткових впорскувань "запальної дози" дизельного палива. 3 UA 111683 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 До того, додатковий електронний блок керування 37 з мікроконтроле-ром(-ми) виконано з можливістю автоматичного коректування по заданим характеристикам величини подачі "запальної дози" дизельного палива залежно від швидкісного та навантажувального режимів двигуна при його роботі за газодизельним циклом, а також тимчасового збільшення величини подачі "запальної дози" дизельного палива в період перехідного процесу залежно від кутової швидкості або прискорення пересування педалі 16 керування швидкісним режимом роботи двигуна у бік збільшення подачі дизельного палива (так звана "дизельна підтримка"). Також, додатковий електронний блок керування 37 з мікроконтролером(-ми) виконано з можливістю автоматичного коректування величини циклової подачі газового палива залежно від сигналу комбінованого датчика 33 тиску та температури газу в загальній газовій рейці (Common Rail) 28 середнього тиску. Крім того, додатковий електронний блок керування 37 з мікроконтролером(-ми) виконано з можливістю перепрограмування характеристик (початків моментів та кількості і тривалості імпульсів) подачі запрограмованої "запалювальної дози" дизельного палива та характеристик (початків моментів та кількості і тривалості імпульсів) подачі газового палива подачі газового палива газовими імпульсними електромагнітними форсунками середнього тиску 29 за допомогою комп'ютера 45 чи інтерфейсу по стандарту ISO. До того, система управління і регулювання частоти обертання газодизеля має лампуіндикатор несправностей 46, а в додатковий електронний блок керування 37 інтегровані: бортовий контролер зв'язку (CAN) із інтерфейсом 47, система бортової діагностики системи живлення газодизеля газовим моторним паливом та емулятори роботи дизельних форсунок. Працює система управління і регулювання у такий спосіб. Для роботи за дизельним циклом (на одному дизельному паливі) перемикач 39 режиму роботи "дизель" чи "газодизель" має бути у положенні, що відповідає режиму роботи "дизель". При цьому, додатковий електронний блок керування 37 знімає напругу із запірних електромагнітних газових клапанів 20, 24 і 38, та не подає сигнали керування до газових імпульсних електромагнітних форсунок середнього тиску 29. Запірні електромагнітні газові клапани 20, 24 та 38 перекривають подачу газового палива до одноступінчатого газового редуктора 25 середнього тиску та загальної газової рейки (Common Rail) 28 середнього тиску з газовими імпульсними електромагнітними форсунками середнього тиску 29. До того, додатковий електронний блок керування 37 підключає індикатор режиму роботи 40 "дизель" (який сигналізує, що двигун працює у режимі роботи "дизель") і відключає індикатор режиму роботи 41 "газодизель". Крім того, додатковий електронний блок керування 37 через шину або кабелі 44 електронно з'єднує (замикає) саму на себе механічно роз'єднану за допомогою кабельного рознімача(ів) 43 шину або кабелі 14, що керує дизельними форсунками 9. В наслідок цього, керування подачею дизельного палива, що впорскується до циліндра(ів) газодизеля 1 (який у цей час працює за дизельним циклом) дизельними форсунками 9, здійснюється штатним електронним блоком керування 13 за його штатною програмою. При зменшенні навантаження на двигун зростає частота обертання його колінчастого вала. При зростанні частоти обертання штатний електронний блок керування 13 подачею дизельного палива за сигналами від датчиків, що надходять до нього по штатній шині або кабелях 12, через електронно з'єднану (замкнуту) шину або кабелі 14, керує дизельними форсунками 9 у бік зменшення подачі дизельного палива. Потужність двигуна зменшується до рівня, який відповідає потужності навантаження, що діє на нього. При значному зростанні частоти обертання штатний електронний блок керування 13 подачею дизельного палива повністю вимикає подачу палива дизельними форсунками 9. Для роботи за газодизельним циклом (одночасно на дизельному та газовому паливах) перемикач 39 режиму роботи "дизель" чи "газодизель" має бути у положенні, що відповідає режиму роботи "газодизель". При цьому додатковий електронний блок керування 37 підключає індикатор режиму роботи 41 "газодизель" (який сигналізує що двигун працює у режимі роботи "газодизель") і відключає індикатор режиму роботи 40 "дизель". Одночасно з цим додатковий електронний блок керування 37 подає сигнал до запірних електромагнітних газових клапанів 20, 24 та 38, які відкриваються, пропускаючи газове паливо від газового балона(ів) 17 до одноступінчатого газового редуктора 25 середнього тиску, фільтра 22, загальної газової рейки (Common Rail) 28 середнього тиску та до газових імпульсних електромагнітних форсунок середнього тиску 29. При цьому одноступінчатий газовий редуктор 25 середнього тиску стабілізує тиск газу на загальній газовій рейці (Common Rail) 28 середнього тиску і на вході до газових імпульсних електромагнітних форсунок середнього тиску 29. До того, додатковий електронний блок керування 37 на основі аналізування та обробки сигналу керування дизельними форсунками від штатного електронного блоку керування 13, 4 UA 111683 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 розраховує початок моментів, кількість та тривалість імпульсів подачі (впорскування) газового палива газовими імпульсними електромагнітними форсунками середнього тиску 29. За результатами розрахунків додатковий електронний блок керування 37 у відповідні (по куту обертання колінчастого вала двигуна) моменти подає сигнали керування щодо кількості і тривалості імпульсів подачі (впорскування) газового палива газовими імпульсними електромагнітними форсунками середнього тиску 29. В результаті електромагнітні форсунки середнього тиску 29, в залежності від місця, де вони встановлені, короткочасними імпульсами впорскують газове паливо або до випускного патрубку 30 (після об'єднуючої труби 31) впускного трубопроводу, або до впускного каналу 32 головки блока циліндрів (як показано на Фіг. 1А). Внаслідок імпульсного впорскування газового палива під середнім тиском у випускному патрубку 30 або впускному каналі 32 утворюються зони газового палива підвищеного тиску, які рухаються з підвищеною швидкістю відносно до швидкості всмоктуваного двигуном повітря і тим самим стискають повітря, що знаходиться між цими зонами. Таким чином, утворюється пошарова газоповітряна суміш, середній тиск якої, у випускному патрубку 30 та/або впускному каналі 32 підвищується, створюється ефект наддування і у камеру згоряння газодизеля 1 надходить пошарово сформована газоповітряна суміш. До того, додатковий електронний блок керування 37, на основі аналізування та обробки сигналу керування дизельними форсунками від штатного електронного блока керування 13, розраховує початок моментів та кількість і тривалість імпульсів подачі (впорскування) "запальної дози" дизельного палива дизельними форсунками 9. За результатами розрахунків додатковий електронний блок керування 37 у відповідні (по куту обертання колінчастого валу) моменти через шину або кабелі 44, кабельний рознімач(-і) 43 та шину або кабелі 14 подає сигнали керування щодо кількості і тривалості імпульсів попереднього та додаткових впорскувань "запальної дози" дизельного палива дизельними форсунками 9, які відповідають швидкісному і навантажувальному режиму роботи двигуна. Таким чином, сформована у камері згоряння двигуна пошарова газоповітряна суміш запалюється спочатку попередньою, а потім додатковими впорскуваннями "запальної дози" дизельного палива. При зменшенні навантаження на двигун зростає частота обертання його колінчастого вала. При зростанні частоти обертання додатковий електронний блок керування 37, на основі аналізування та обробки сигналу на керування дизельними форсунками від штатного електронного блока керування 13, розраховує початок моменту та зменшення кількості і тривалості імпульсів подачі (впорскування) газового палива газовими імпульсними електромагнітними форсунками середнього тиску 29. Таким чином, циклова подача газового палива, що потрапляє до кожного з циліндрів газодизеля 1, зменшується. Одночасно, додатковий електронний блок керування 37, також на основі аналізування та обробки сигналу керування дизельними форсунками від штатного електронного блока керування 13, розраховує початок моментів та кількість і тривалість імпульсів подачі (впорскування) "запальної дози" дизельного палива, які спочатку попередньою, а потім додатковими впорскуваннями "запальної дози" дизельного палива подаються до циліндрів двигуна дизельними форсунками 9. В результаті частота обертання колінчастого вала двигуна зменшується до величини, що відповідає зменшенню навантаження. При значному зменшенні навантаження, частота обертання колінчастого вала газодизеля 1 буде зростати і газові імпульсні електромагнітні форсунки середнього тиску 29 за сигналами керування додаткового електронного блока керування 37 поступово відключають подачу газового палива. Після цього, додатковий електронний блок керування 37 буде зменшувати і у подальшому повністю виключить циклову подачу (попередню з додатковими) "запалювальної дози" дизельного палива. При різкому (з прискоренням) натисканні на педаль 16 керування швидкісним режимом роботи двигуна (в бік збільшення його швидкісного режиму), додатковий електронний блок керування 37 тимчасово (тільки на період перехідного процесу при збільшенні навантаження на газодизель) і залежно від швидкості або величини прискорення пересування педалі керування швидкісним режимом роботи двигуна в бік збільшення швидкісного режиму роботи двигуна, збільшує величину циклової (попередню з додатковими) подачі "запальної дози" дизельного палива. Одночасно з цим, додатковий електронний блок керування 37 збільшує і циклову подачу [збільшує кількість і тривалість імпульсів подачі (впорскування)] газового палива. Після закінчення періоду перехідного процесу, додатковий електронний блок керування 37, зменшує величину циклової подачі (попередню з додатковими) "запальної дози" дизельного палива до значення, що відповідає величині швидкісного та навантажувального режиму роботи газодизеля 1. 5 UA 111683 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 При зниженні тиску газового палива в газовому(-их) балоні(-ах) 17, до попередньо заданого, за сигналом з датчика тиску газа або покажчика кількості газу 34, додатковий електронний блок керування 37 автоматично переводить двигун з режиму роботи "газодизель" у режим роботи "дизель". При цьому індикатор режиму роботи 40 "дизель" включається, а індикатор режиму роботи 41 "газодизель" виключається. За сигналом датчика температури відпрацьованих газів 36 при їх підвищенні, додатковий електронний блок керування 37 подає сигнал до газових імпульсних електромагнітних форсунок середнього тиску 29 на зменшення циклової подачі [зменшення кількість і тривалість імпульсів подачі (впорскування)] газового палива та одночасно через шину або кабелі 43, кабельний рознімач(і) 42 та шину або кабелі 12 подає сигнал до дизельних форсунок 9 збільшуючи величину циклової подачі (попередню з додатковими) "запалювальної дози" дизельного палива. У разі подальшого зростання температури відпрацьованих газів, більше попередньо заданої, додатковий електронний блок керування 37, автоматично переводить двигун з режиму роботи "газодизель" у режим роботи "дизель" і двигун починає працювати за дизельним циклом. При цьому додатковий електронний блок керування 37 знімає напругу із запірних електромагнітних газових клапанів 20, 24 і 38, та не подає сигнали керування до газових імпульсних електромагнітних форсунок середнього тиску 29, а індикатор режиму роботи 40 "дизель" включається, а індикатор режиму роботи 41 "газодизель" виключається. Запірні електромагнітні газові клапани 20, 24 та 38 перекривають подачу газового палива до одноступінчатого газового редуктора 25 середнього тиску та загальної газової рейки (Common Rail) 28 середнього тиску з газовими імпульсними електромагнітними форсунками середнього тиску 29. При підвищенні температури охолодної рідини двигуна більше попередньо заданої, за сигналом датчика температури охолодної рідини 35 (або штатного датчика температури охолодної рідини двигуна, який підключено до штатної шини 12), додатковий електронний блок керування 37 автоматично переводить двигун з режиму роботи "газодизель" у режим роботи "дизель" і двигун починає працювати за дизельним циклом. До того, після запуску двигуна і переведенні перемикача 39 режимів роботи у положення "газодизель", двигун автоматично перейде з режиму роботи "дизель" у режим роботи "газодизель" тільки тоді, коли температура охолодної рідини стане більше попередньо заданої. При досягненні величини нерівномірності частоти обертання колінчастого вала більше попередньо заданої, додатковий електронний блок керування 37, за результатами розрахунку та аналізування величини прискорення частоти обертання колінчастого валу (в період після такту згоряння у кожному циліндрі), розраховує та коректує величину циклової подачі (початок моментів, кількість і тривалість імпульсів попереднього та додаткових впорскувань) "запалювальної дози" дизельного палива окремими дизельними форсунками 9. У разі неможливості досягнення наперед заданої величини нерівномірності частоти обертання колінчастого валу за рахунок коректування величини циклової подачі (попередньої з додатковими) "запалювальної дози" дизельного палива окремими дизельними форсунками 9, додатковий електронний блок керування 37 переключає двигун з роботи по газодизельного циклу на роботу по дизельному циклу. Крім цього, при роботі двигуна за газодизельним циклом, сигнал від емуляторів роботи дизельних форсунок, що імітує їх повноцінну роботу, подається додатковим електронним блоком керування до системи бортової діагностики штатного електронного блока керування. Це дозволяє уникнути створення та накопичення помилок у системи бортової діагностики штатного електронного блока керування. Застосування запропонованого регулятора дозволяє використовувати як дизельне, так і газове паливо при створенні як нових газодизелів з акумулятивними паливними системами живлення та регулювання частоти обертання дизельного палива типа Common Rail, так і переобладнанні тих дизелів, що перебувають в експлуатації, в газодизелі, які завдяки наддуванню отримають поліпшені енергетичні та економічні показники, а також забезпечити можливість формування пошарового складу та згоряння утвореної у камері згоряння газоповітряної робочої суміші з її запалюванням попередньою і додатковими "запальними дозами" дизельного палива, що поліпшує і екологічні показники газодизеля. 55 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 60 1. Система управління і регулювання частоти обертання газодизеля, що включає штатну акумулятивну паливну систему живлення дизельним паливом та регулювання частоти обертання типу Common Rail з паливним баком, фільтром, паливо-підкачувальним насосом високого тиску, редукційним клапаном, датчиком тиску дизельного палива, загальною рейкою 6 UA 111683 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Common Rail, штатним електронним блоком керування, що через штатні шини або кабелі має електричний зв'язок з дизельними форсунками впорскування дизельного палива та з датчиками двигуна і транспортного засобу, а також систему живлення та впорскування газового палива типа Common Rail з газовим балоном(ами) з балонним вентилем, який містить запірний механічний та електромагнітний газовий клапан, газовою магістраллю високого тиску, розподільною хрестовиною із заправним вузлом та запірним електромагнітним газовим клапаном, перемикач режиму роботи "дизель" чи "газодизель", індикатор режиму роботи "дизель" та індикатор режиму роботи "газодизель", яка відрізняється тим, що система управління і регулювання додатково обладнана одноступінчатим газовим редуктором, газовою магістраллю середнього тиску, газовим фільтром середнього тиску, загальною газовою рейкою (Common Rail) середнього тиску та газовою імпульсною електромагнітною форсункою середнього тиску, що має електричний зв'язок із додатковим електронним блоком керування зі щонайменше з одним мікроконтролером та виконана з можливістю подачі газового моторного палива одним або більше імпульсами середнього тиску безпосередньо у впускний патрубок впускного трубопроводу та/або у впускний канал головки блока циліндрів газодизеля. 2. Система управління і регулювання частоти обертання газодизеля за п. 1, яка відрізняється тим, що газова імпульсна електромагнітна форсунка середнього тиску виконана з можливістю подачі газового моторного палива одним або більше імпульсами середнього тиску безпосередньо в один із двох впускних каналів головки блока циліндрів газодизеля. 3. Система управління і регулювання частоти обертання газодизеля за п. 1, яка відрізняється тим, що кожна із двох газових імпульсних електромагнітних форсунок середнього тиску виконана з можливістю подачі газового моторного палива одним або більше імпульсами середнього тиску безпосередньо у кожний із двох впускних каналів головки блока циліндрів двигуна. 4. Система управління і регулювання частоти обертання газодизеля за п. 1, яка відрізняється тим, що штатний електронний блок керування виконаний з можливістю передачі сигналу на керування дизельними форсунками через роз'єднану за допомогою кабельного рознімача(ів) штатної шини або кабелів і додаткову шину або кабелі до додаткового електронного блока керування, при цьому штатний електронний блок керування виконаний з можливістю розрахунку величини циклової подачі попередньої та додатковими дизельного палива при роботі за дизельним циклом, а додатковий електронний блок керування виконаний з можливістю розрахунку початку моментів, кількість та тривалість імпульсів подачі газового палива газовими імпульсними електромагнітними форсунками середнього тиску та початку моментів, кількість і тривалість імпульсів подачі, попереднього з додатковими впорскуваннями, "запальної дози" дизельного палива дизельними форсунками при роботі за газодизельним циклом на основі аналізування та обробки сигналу на керування дизельними форсунками від штатного електронного блоку керування. 5. Система управління і регулювання частоти обертання газодизеля за п. 1, яка відрізняється тим, що додатковий електронний блок керування бортовий має у своєму складі контролер зв'язку CAN із інтерфейсом, систему бортової діагностики системи живлення газодизеля газовим моторним паливом та емулятори роботи дизельних форсунок, при цьому додатковий електронний блок керування виконаний з можливістю подачі сигналу від емуляторів роботи дизельних форсунок, що імітує їх роботу, до системи бортової діагностики штатного електронного блока керування. 6. Система управління і регулювання частоти обертання газодизеля за п. 1, яка відрізняється тим, що додатковий електронний блок керування виконаний з можливістю розрахунку тимчасового збільшення величини циклової подачі "запальної дози" дизельного палива дизельними форсунками в період перехідного процесу при збільшенні навантаження на газодизель з одночасним збільшенням величини циклової подачі газового палива, залежно від швидкості або прискорення пересування педалі керування швидкісним режимом роботи двигуна у бік збільшення швидкісного режиму роботи двигуна. 7. Система управління і регулювання частоти обертання газодизеля за п. 1, яка відрізняється тим, що додатковий електронний блок керування виконаний з можливістю автоматичного коректування нерівномірності частоти обертання колінчастого вала за рахунок коректування величини циклової подачі, початку моментів, кількості і тривалості імпульсів подачі попереднього та додаткових впорскувань "запальної дози" дизельного палива окремими дизельними форсунками. 7 UA 111683 C2 Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 8