Дискретний спосіб регулювання потужності двигуна внутрішнього згоряння

Реферат: Дискретний спосіб регулювання потужності двигуна внутрішнього згоряння, при якому двигун обладнують електронною системою впорскування, за допомогою якої пропорційно ефективній потужності двигуна програмно підключають відповідну відносну кількість робочих циклів в межах загальної кількості робочих циклів, яка відповідає максимальному значенню індикаторної потужності двигуна. При цьому у працюючих циліндрах здійснюють робочі цикли з максимальною індикаторною роботою. UA 103422 U (54) ДИСКРЕТНИЙ СПОСІБ РЕГУЛЮВАННЯ ПОТУЖНОСТІ ДВИГУНА ВНУТРІШНЬОГО ЗГОРЯННЯ UA 103422 U UA 103422 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Корисна модель належить до двигунобудування, зокрема до способів регулювання потужності двигунів внутрішнього згоряння. Відомими способами регулювання потужності двигунів внутрішнього згоряння є кількісний та якісний способи або їх поєднання. Кількісний спосіб передбачає зміну маси свіжої суміші, що потрапляє до циліндру, без зміни її складу. При якісному способі регулювання кількість повітря, що подається у циліндр, залишається постійною, але змінюється маса впорскнуваного палива. Поєднання цих способів в одному двигуні називається змішаним регулюванням. Усі ці способи регулювання ефективної потужності двигуна ґрунтуються на зміні (збільшенні або зменшенні) середнього індикаторного тиску у циліндрі, [див. Двигатели внутреннего сгорания: Устройство и работа поршневых и комбинированных двигателей / Под. ред. А.С. Орлина, М.Г. Круглова. - М.: Машиностроение, 1990.-288 с, С. 38-40]. Недоліком кількісного способу є збільшення насосних втрат внаслідок дроселювання на такті впуску та значне зниження тиску наприкінці такту стиску при роботі на малих навантаженнях. Застосування якісного способу призводить до того, що, внаслідок збільшення коефіцієнта надлишку повітря, горюча суміш збіднюється та понижується швидкість згоряння й погіршується економічність двигуна. Також відомий спосіб регулювання потужності двигуна внутрішнього згоряння, в якому двигун обладнують електронною системою впорскування, за допомогою якої забезпечують програмне відключення робочих циклів, програмою відключення робочих циклів забезпечують однакову їх кількість на кожний із циліндрів двигуна послідовним переміщенням, а кількість робочих циклів, які функціонують в одному циліндрі, незалежно від умов і інтенсивності експлуатації транспортного засобу, визначають економічними і токсичними характеристиками двигуна та його зносом [див. патент України №64846, F02D 17/00, опубл. 15.03.2004, бюл. №3]. Цей спосіб вибрано за прототип. Недоліком відомого способу є наявність робочих циклів з різним ступенем завантаження "збагачені", „незбагачені", „відключені", що викликає підвищену нерівномірність роботи двигуна та підвищення токсичності його відпрацьованих газів. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалення дискретного способу регулювання потужності двигуна внутрішнього згоряння шляхом того, що за допомогою електронної системи впорскування пропорційно ефективній потужності двигуна програмно підключають відповідну відносну кількість робочих циклів в межах загальної кількості робочих циклів, яка відповідає максимальному значенню індикаторної потужності двигуна, причому у працюючих циліндрах здійснюють робочі цикли з максимальною індикаторною роботою. Це забезпечить оптимальні параметри згоряння палива, підвищення економічності роботи двигуна та зменшення токсичності його відпрацьованих газів. Поставлена задача вирішується тим, що в дискретному способі регулювання потужності двигуна внутрішнього згоряння, в якому двигун обладнують електронною системою впорскування, згідно корисної моделі, за допомогою електронної системи впорскування пропорційно ефективній потужності двигуна програмно підключають відповідну відносну кількість робочих циклів в межах загальної кількості робочих циклів, яка відповідає максимальному значенню індикаторної потужності двигуна, причому у працюючих циліндрах здійснюють робочі цикли з максимальною індикаторною роботою. Суть дискретного способу регулювання потужності двигуна внутрішнього згоряння пояснюється наступним чином. Скористуємось відомим співвідношенням для ефективної потужності двигуна Ne  Ni  Nlm , де Ni - індикаторна потужність, Nlm - потужність механічних втрат у двигуні (включаючи втрати насосних ходів). Практично при усталеній частоті обертання колінчастого валу Nlm  const . 50 У свою чергу індикаторну потужність двигуна представимо залежністю Ni  Li fcw k / k m  Ni max k / k m де Li - індикаторна робота в окремому циліндрі, fcw  (2zn) / i - частота слідування робочих циклів у двигуні, z - кількість циліндрів двигуна, n - частота обертання його колінчастого валу, k / k m  k  {0...1} - відносна кількість працюючих робочих циклів k в межах загальної кількості робочих циклів k m , яка відповідає максимальному значенню індикаторної 55 потужності двигуна Ni max , i - тактність двигуна. Дискретний спосіб регулювання потужності двигуна внутрішнього згоряння здійснюється таким чином. За допомогою електронної системи впорскування пропорційно ефективній 1 UA 103422 U потужності двигуна внутрішнього згоряння підключають паливоподачу у відповідну відносну 5 кількість k / k m  k робочих циклів з максимальним завантаженням. Ця величина має дискретну зміну, квантування рівня якої залежить від розрядності керуючого процесора системи паливоподачі (чим більша розрядність процесора - тим менша величина дискретизації). На кресленні, як приклад, представлено залежність відносної ефективної потужності двигуна від відносної кількості працюючих робочих циклів при усталеній частоті обертання колінчастого вала на прикладі чотирициліндрового двигуна та квантування потужності за рівнем -7 2 (1/128). Видно, що при 50 %-му навантаженні двигуна потрібно включення близько 60 % (сімдесяти шести зі ста двадцяти восьми) робочих циклів з максимальним завантаженням, а 10 холостий хід (Ne  0) забезпечується роботою біля 20 % (двадцяти п'яти зі ста двадцяти восьми) робочих циклів. 15 На режимі максимального навантаження двигуна (Ne  1) працюють усі робочі цикли k m . Пропонована корисна модель забезпечить здійснення у циліндрах номінального робочого процесу, що має оптимальні параметри згоряння палива і є найбільш ефективним з точки зору економічності роботи двигуна та токсичності його відпрацьованих газів. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 Дискретний спосіб регулювання потужності двигуна внутрішнього згоряння, при якому двигун обладнують електронною системою впорскування, який відрізняється тим, що за допомогою електронної системи впорскування пропорційно ефективній потужності двигуна програмно підключають відповідну відносну кількість робочих циклів в межах загальної кількості робочих циклів, яка відповідає максимальному значенню індикаторної потужності двигуна, причому у працюючих циліндрах здійснюють робочі цикли з максимальною індикаторною роботою. Комп’ютерна верстка І. Скворцова 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 2