Система автоматичного регулювання потужності багатоциліндрового дизеля

Система автоматичного регулювання потужності багатоциліндрового дизеля, в головці циліндрів якого розміщені впускні і випускні газорозподільні клапани, яка містить паливний бак, зв'язаний через паливопроводи низького тиску, фільтр грубого очищення палива, паливний насос високого тиску і фільтр тонкого очищення палива з паливним насосом високого тиску, лінії високого C2 2 (19) 1 3 79657 датчики кута повороту колінчастого валу і часто ти обертання, а виходи через підсилювачі потужності підключені до електромагнітних приводів зворотних клапанів. Недоліком цієї системи є відсутність автоматичного синхронного управління процесами газорозподілу та можливість її застосування лише на дизелях, обладнаних класичними системами паливоподачі. Винаходом ставиться завдання розробки електронної системи регулювання потужності багатоциліндрового дизеля шляхом автоматичного відключення робочих циклів з синхронним припиненням процесів газообміну в тому циліндрі, в якому відбувається припинення подачі палива, покращення економічності та зменшення токсичності відпрацьованих газів на режимах часткових навантажень і, особливо, холостому ході. Поставлене винаходом завдання полягає в тому, що к системі автоматичного регулювання потужності багатоциліндрового дизеля, в головці циліндрів якого розміщені впускні і випускні газорозподільні клапани, яка містить паливний бак, зв'язаний через паливопроводи низького тиску, фільтр грубого очищення палива, паливний насос низького тиску і фільтр тонкого очищення палива з паливним насосом високого тиску, лінії високого тиску, зв'язані з форсунками, електронний блок управління відключення окремих робочих циклів, до якого через екрановані електромережі підключені датчики кутови х імпульсів, положення першого циліндра, визначення циліндра, в якому відбуватиметься процес впорскування (пропуск впорскування), згідно винаходу, відключення окремих робочих циклів здійснюється синхронно з закриттям впускних і випускних газорозподільних клапанів того циіліндра, в якому відбувається припинення подачі палива, причому ця синхронізація здійснюється єдиним електронним блоком управління процесами паливоподачі та газорозподілу, до якого підключені електромагнітні приводи газорозподільних клапанів, форсунки з електронним управлінням, датчики положення важеля управління подачею палива, теплового режиму дизеля, тиску та інші датчики (при необхідності), при цьому паливний насос високого тиску зв'язаний через загальний паливопровод високого тиску з акумулятором, зв'язаним також з форсунками. На Фіг. представлена схема запропонованої електронної системи автоматичного регулювання потужності багатоциліндрового дизеля відключенням окремих робочих циклів і процесів газообміну. Система складається з двох складових: підсистеми управління процесом паливоподачі та підсистеми управління процесом газорозподілу. Підсистема управління процесом паливоподачі складається з таких елементів, як: паливний бак 1, паливопроводи низького тиску 2, фільтр грубого очищення палива 3, паливний насос високого тиску 4 з паливним насосом низького тиску 5 і фільтром тонкого очищення палива 6, загальний паливопровод високого тиску 7, гідравлічний акумулятор 8, обладнаний датчиком тиску 9 і зливним клапаном 10, лінії високого тиску 11, форсунки з електронним управлінням 12, електронний 4 блок управління відключенням окремих робочих циклів (ЕБУ) 13, датчики кутових імпульсів 14, положення першого циліндра 15, положення важеля управління подачею палива 16, теплового режиму дизеля 77 та визначення циліндра, в якому відбуватиметься процес впорскування (пропуск впорскування) 18. Кількість ліній високого тиску 11 та форсунок з електронним управлінням 12 відповідає кількості циліндрів дизеля. Кількість циліндрів при встановленні даної системи на дизель становить і³6. Друга складова - підсистема управління процесом газорозподілу - це головка циліндрів дизеля 19, з розміщеними в ній впускними 20 та випускними 21 газорозподільними клапанами, що мають електромагнітні приводи 22. Управління електромагнітними приводами газорозподільних клапанів здійснюється також від ЕБУ 13, який зв'язаний з датчиками 9, 14, 15, 16, 17 та 18 і виконавчими пристроями 12 та 22 за допомогою екранованих електромереж 23. Електронна система автоматичного регулювання потужності багатоциліндрового дизеля відключенням окремих робочих циклів! і процесів газообміну функціонує наступним чином. З паливного бака 1 дизельне паливо по паливопроводах 2 через фільтр грубого очищення палива З, в якому від нього відокремлюються грубі домішки, подається до паливного насосу високого тиску 4 за допомогою паливного насосу низького тиску 5, попередньо очищаючись у фільтрі тонкого очищення палива 6. Тиск, який створюється паливним насосом високого тиску 4, поширюється через загальний паливопровод високого тиску 7, гідравлічний акумулятор 8, обладнаний датчиком тиску 9, зливним клапаном 1 10 і лінії високого тиску 11 до форсунок з електронним управлінням 12. З датчику 9 інформація про поточне значення тиску в гідравлічному акумуляторі 8 надсилається в ЕБУ 13. При перевищенні заданого рівня тиску в гідравлічному акумуляторі 8 спрацьовує зливний клапан 10, який дозволяє надлишок палива спрямувати по паливопроводах низького тиску 2 в бак 1. Таким чином паливо знаходиться під високим тиском в загальній для всіх форсунок 12 паливній магістралі - гідравлічному акумуляторі 8. Значення тиску зберігається постійним незалежно від частоти обертання колінчастого валу і навантаження дизеля, а також при будь-якій послідовності впорскування палива по циліндрах. Форсунки 12 забезпечують подачу потрібної кількості паливу в камери згорання дизеля. У точно встановлені моменти ЕБУ 13 передає сигнали збудження до соленоїдів форсунок 12 та впускних 20 і випускних 21 газорозіподільних клапанів. Швидкісний і навантажувальний режими роботи дизеля визначаються важелем управління подачею палива (на кресленні не показаній), який шарнірно з'єднаний з датчиком положення важеля управління подачею палива 16. При повному навантаженні, яке буде визначатись станом датчика 16, а також датчиків теплово 5 79657 го режиму дизеля 17 і визначення циліндра, в якому відбуватиметься процес впорскування (пропуск впорскування) 18, останній працює без відключення робочих циклів. Зменшення навантаження на дизель нижче встановленого важелем управління подачею палива рівня викликає зростання частоти обертання колінчастого валу дизеля. В цьому випадку ЕБУ 13, отримуючи інформацію з датчиків 14, 15, 16, 17 та 18, забезпечує необхідну кількість пропусків окремих робочих циклів, подаючи електричні сигнали на відповідн і форсунки 12 та електроприводи 22 газорозподільних клапанів 20 та 21, що викликає зниження частоти обертання до встановленого датчиком 16 рівня. Таким чином відключення окремих робочих циклів супроводжується повним припиненням подачі палива, і залишенням впускних 20 та випускних 21 клапанів газорозподільного механізму у закритому стані, що дозволяє додатково підвищити, окрім індикаторного коефіцієнта корисної дії дизеля hі механічний hм . При збільшенні навантаження процес іде в протилежному напрямі, і частота обертання колінчастого вала збільшується до заданого важелем управління подачею палива рівня. ЕБУ 13 забезпечує пряму залежність між параметрами паливоподачі, газорозподілу і положенням колінчастого валу. Узгодження забезпечується за допомогою імпульсних датчиків кутових імпульсів 14 і положення першого циліндра 15, які синхронізують впорскування палива та роботу газорозподільних клапанів 20 і 21 відповідно до кожного окремого циліндра. Управління процесом впорскування по типу зворотного замкнутого зв'язку протікає відповідно до програми, що зберігається в пам'яті ЕБУ 13. ЕБУ 13 забезпечує управління соленоїдами форсунок 12 та електроприводів впускних 20 і випускних 21 газорозподільних клапанів. Він контролює і обробляє різні вхідні сигнали вимірювальних 6 датчиків 9, 14, 15, 16,17 і 18. ЕБУ 13 може зберігати в пам'яті інформацію, що містить специфічні схеми роботи для отримання різноманітних параметрів. Основними даними є частота обертання колінчастого валу дизеля, положення циліндрів і навантаження, на які водій може робити безпосередній вплив за допомогою важеля управління подачею палива. Контрольованими параметрами також можуть бути температура повітря, палива, охолоджуючої рідини, тиск турбокомпресора та ін. Ці основні функції можуть доповнюватися іншими операціями, призначеними для розширення функціональних можливостей системи. Фільтри і екрани електромереж 23 захищають ЕБУ 13 від дії електромагнітних перешкод і в той же час зменшують розповсюдження його власних перешкод. Розроблена система, дає змогу вирішити проблему паливної і економічності дизеля на режимах часткових навантажень, і, особливо, на холостому ході. При застосуванні розробленої системи регулювання дизелів можна прогнозувати додаткового покращення експлуатаційної паливної економічності в порівнянні з традиційними дизелями на 10...15%, а на холостому ході до 30%, при істотному зниженні викидів шкідливих речовин в атмосферу. При встановленні даної системи на дизель замість штатної, необхідно замінити класичний паливний насос насосом високого тиску. При цьому форсунка з електронним управлінням встановлюється в головці блоку циліндрів так само, як і звичайна форсунка. Схема, представлена на Фіг., може бути застосована і для багатоциліндрових бензинових двигунів. В цьому випадку в системі насос високого тиску замінюється електробензонасосом. 7 Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін 79657 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601