Система регулювання частоти обертання транспортного газодизеля

1. Система регулювання частоти обертання транспортного газодизеля, що містить відцентровий датчик швидкості з рухомою муфтою, на якій шарнірно встановлений двоплечий важіль, одне плече якого зв'язано з важелем відключення подачі дизельного палива, а друге - з рейкою паливного насоса високого тиску, головний важіль, що взаємодіє з рухомою муфтою та через пружину - з педаллю керування швидкісним режимом роботи двигуна, яка відрізняється тим, що система регулювання додатково обладнана електронним блоком керування з щонайменше одним мікроконтролером, що має електричний зв'язок з електромеханічним виконавчим органом, датчиком частоти обертання, перемикачем режиму роботи "дизель" чи "газодизель", індикаторами режиму роботи "дизель" чи "газодизель", запірними газовими клапанами, газовим редуктором, сенсором, газовими форсунками, при цьому електромеханічний виконавчий орган зв'язаний з повзуном, що через проміжну тягу зв'язаний з тягою рейки паливного насоса. 2. Система регулювання частоти обертання транспортного газодизеля за п. 1, яка відрізняється тим, що до кожного впускного патрубка газодизеля підводиться газове паливо від одної або більше газових форсунок. 3. Система регулювання частоти обертання транспортного газодизеля за п. 1, яка відрізняється тим, що електронний блок керування виконано з можливістю перепрограмування точок "запалювальної дози" дизельного палива. 2 (19) 1 3 Корисна модель відноситься до автоматичного регулювання двигунів внутрішнього згоряння і може бути використана при створенні двигунів, що працюють як тільки на дизельному паливі (за дизельним циклом), так і на дизельному та газовому паливах одночасно (за газодизельним циклом). Відома система регулювання частоти обертання двигуна внутрішнього згоряння [Авторське свідоцтво СРСР SU №1539357 А1, опубл. 30.01.90, бюл. №4], що включає відцентровий датчик швидкості з рухомою муфтою, що кінематичне зв'язана з рейкою паливного насоса і регульованим клапаном подачі газу дозатору газа, важіль керування, пружину, головний важіль, з яким взаємодіє рухома муфта і що зв'язана за допомогою регульований тяги з регульованим клапаном дозатору газа, додатковий важіль відключення подачі палива з пружинним фіксатором, що взаємодіє з впадинами нерухомого сектору, електричний вимикач, що включено у ланцюг живлення електромагніта та запірного електромагнітного клапана, поворотний упор для взаємодії з торцем рейки, керуємий електромагнітом, двоплечій важіль, що опирається на рухому муфту і зв'язаний своїми плечами відповідно з рейкою та через пружну ланку з важелем відключення подачі газу. Недоліком такої конструкції є відсутність можливості корекції „запалювальної дози" дизельного палива залежно від швидкісного режиму роботи двигуна, при його роботі за газодизельним циклом (що приводить до збільшення витрат дизельного палива), а також нерівномірність циклової подачі газового палива у кожному з циліндрів газодизеля і відсутність можливості її регулювання (що приводить до збільшення витрат газового палива), та до того відсутність можливості автоматичного відключення подачі дизельного палива після відключення подачі газу при збільшенні частоти обертання двигуна або для зупинки двигуна. В основу корисної моделі поставлена задача створити систему регулювання частоти обертання транспортного газодизеля, що за рахунок нових конструктивних елементів і зв'язків між ними дозволило б забезпечити можливість корекції „запалювальної дози" дизельного палива залежно від швидкісного режиму двигуна (зміни координат точок „запалювальної дози" дизельного палива з можливістю їх перепрограмування) при роботі за газодизельним циклом (на дизельному та газовому паливах одночасно), а також забезпечити рівномірність циклової подачі газового палива до кожного з циліндрів газодизеля та забезпечити всережимність системи регулювання двигуна при роботі як за дизельним, так і за газодизельним циклами, або інших видів регулювання за газодизельним циклом (наприклад дворежимних чи однорежимних). Поставлена задача вирішується тим, що система регулювання частоти обертання транспортного газодизеля, що включає відцентровий датчик швидкості з рухомою муфтою, на якій шарнірно встановлений 27087 4 двоплечий важіль, одне плече якого зв'язано з важелем відключення подачі дизельного палива, а друге - з рейкою паливного насоса високого тиску, головний важіль, що взаємодіє з рухомою муфтою та через пружину з педаллю керування швидкісним режимом роботи двигуна, згідно з корисною моделлю, система регулювання додатково обладнана електронним блоком керування з щонайменше з одним мікроконтролером, що має електричний зв'язок з електромеханічним виконавчим органом, датчиком частоти обертання, перемикачем режиму роботи «дизель» чи «газодизель», індикаторами режиму роботи «дизель» чи «газодизель», запірними газовими клапанами, газовим редуктором, сенсором, газовими форсунками, при цьому електромеханічний виконавчий орган зв'язаний з повзуном, що через проміжну тягу зв'язаний з тягою рейки паливного насоса. Крім того, до кожного впускного патрубка газодизеля підводиться газове паливо від одної або більше газових форсунок. Крім того, електронний блок керування виконано з можливістю перепрограмування точок „запалювальної дози" дизельного палива. Крім того, електронний блок керування виконано з можливістю перепрограмування моменту та часу відкриття кожної газової форсунки. Крім того, електромеханічний виконавчий орган зв'язаний з датчиком зворотного зв'язку положення електромеханічного виконавчого органу та має електричний зв'язок з електронним блоком керування. Крім того, електронний блок керування має електричний зв'язок з датчиком положення верхньої мертвої точки. Крім того, електронний блок керування має електричний зв'язок з датчиком тиску газового палива. Крім того, електронний блок керування має електричний зв'язок з датчиком температури відпрацьованих газів. Крім того, електронний блок керування має електричний зв'язок з датчиком температури охолодної рідини двигуна. Крім того, електронний блок керування має електричний зв'язок з датчиком наддуву. Крім того, педаль керування швидкісним режимом роботи двигуна зв'язана з датчиком положення педалі що має електричний зв'язок з електронним блоком керування. На Фіг.1 представлена кінематична схема системи регулювання частоти обертання транспортного газодизеля. Система регулювання частоти обертання транспортного газодизеля 1 містить всережимний механічний регулятор 2 (на Фіг.1 показано пунктирною лінією) до складу якого входять: відцентровий датчик швидкості 3 з рухомою муфтою 4, що контактує з головним важелем 5 регулятора. На муфті 4 шарнірно встановлений двуплечий важіль 6, одне плече якого нерухомо пов'язане з пальцем 7, рухоме встановленим у паз А на тязі 8 рейці 9 паливного насоса високого 5 27087 6 тиску 10. Друге плече двуплечего важеля б перепрограмування координат точок пов'язано з важелем 11 виключення подачі запрограмованої „запалювальної дози" дизельного дизельного палива. Головний важіль 5 регулятора палива та величини циклової подачі газового закріплений на шарнірі 12 і пов'язаний з одним палива форсунками 33 за допомогою комп'ютера кінцем пружини 13, другий кінець якої приєднаний 53 чи іншого приладу. до педалі 14 керування швидкісним режимом Працює регулятор у такий спосіб. роботи двигуна. Пружина 15 одним кінцем Для роботи на одному дизельному паливі (за приєднана до тяги 8 рейки 9 , а другим до корпуса дизельним циклом) перемикач 50 режиму роботи паливного насоса високого тиску 10. Проміжна «дизель» чи «газодизель» має бути у положенні тяги 16 пов'язана одним пальцем 17 з тягою 8, а що відповідає режиму роботи «дизель». При другий палець 18 якої, рухоме встановлений у цьому електронний блок керування 49 подає пазу Б повзуна 19. Повзун 19 зв'язаний з сигнал на електромеханічний виконавчий орган 20, електромеханічним виконавчим органом 20, який що пересуває повзун 19 вліво на відстань що дає пов'язаний з датчиком зворотного зв'язку 21 можливість рейці 9 вільно пересуватися в межах положення електромеханічного виконавчого свого максимального ходу. Одночасно з цим, органу. До того педаль, 14 керування швидкісного рейка 9 під дією пружини 15 та важеля 6 режиму роботи двигуна, кінематичне зв'язана з пересуваються вліво, в положення що відповідає датчиком 22 її положення. швидкісному та навантажувальному режиму Газова магістраль 23 через балонний вентиль роботи двигуна. Разом з цим, електронний блок 24 (з запірним електромагнітним клапаном 25) з керування 49 знімає напругу з запірних одного боку під'єднана до газового балона 26, а з електромагнітних газових клапанів 25 та 29. другого боку через: розподільчу хрестовину 27 (з Електромагнітний клапан 29 перекриває подачу заправочним вузлом 28 та запірним газового палива до редуктора 30 та рейки 32 з електромагнітним клапаном 29), газовий редуктор форсунками 33. До того, електронний блок 30 та газовий фільтр 31 до рейки 32 (common rail) керування 49 підключає індикатор режиму роботи згазовими форсунками 33. Кожна з газових 51 «дизель» (який сигналізує що двигун працює у форсунок 33 за допомогою патрубка 34 з'єднана з режимі роботи «дизель») І відключає індикатор газовим соплом 35, що встановлено у кожному режиму роботи 52 «газодизель». Необхідний випускному патрубку 36 між об'єднуючою трубкою швидкісний режим задається педаллю 14 шляхом 37 впускного колектора, та впускним каналом 38. З зміни попередній деформації пружини 13. іншого боку рейка 32 (common rail) газовим При зменшенні навантаження на двигун патрубком зв'язана з сенсором 39. До того ж між зростає частота обертання його колінчастого валу. розподільчою хрестовиною 27 та газовим При зростанні частоти обертання вище згадана редуктором 30 встановлено датчик 40 тиску газу. пружина 13 всережимного механічного регулятора У свою чергу, сенсор 39 пневмомагістраллю 2 розтягується під дією збільшеної сили 41 зв'язан з одного боку з газовим редуктором 30, відцентрового датчика швидкості 3, муфта 4 а з іншого через сопло 42 з об'єднуючою трубкою переміщається вправо, двоплечий важіль 5 37 випускного колектора. До того, на об'єднуючої повертається і за допомогою пальця 7 переміщає трубі 37 впускного колектора для газодизелів з тягу 8 з рейкою 9 вправо, у бік зменшення подачі наддувом повітря встановлено датчик 43 тиску дизельного палива. Потужність двигуна наддуву. зменшується до рівня, відповідного потужності У випускному колекторі 44 газодизеля 1 навантаження, що діє на нього. При значному встановлений датчик температури 45 зростанні частоти обертання всережимний відпрацьованих газів. До того, газодизель 1 механічний регулятор повністю вимикає подачу обладнано датчиками: температури 46 охолодної палива. Електромеханічний виконавчий орган 20 рідини, частоти обертання 47 газодизеля та та повзун 19 цьому не перешкоджають, оскільки положення верхньої мертвої точки 48. палець 18 проміжної тяги 16 вільно рухається у Електронний блок керування 49 з пазу Б. мікроконтролером(ами) має електричний зв'язок з Для роботи за газодизельним циклом електромеханічним виконавчим органом 20, (одночасно на дизельному та газовому паливах) датчиком зворотного зв'язку 21 положення перемикач 50 режиму роботи «дизель» чи електромеханічного виконавчого органу, датчиком «газодизель» має бути у положенні, що відповідає 22 положення педалі, запірними газовими режиму роботи «газодизель». При цьому клапанами 25 та 29, газовим редуктором 30, електронний блок керування 49 подає сигнал на газовими форсунками 33, сенсором 39, датчиком електромеханічний виконавчий орган 20, який тиску газу 40, датчиком 43 тиску наддуву (для пересуває повзун 19 вправо. Внаслідок цього, тяга газодизелів з наддувом), датчиком температури 6 з рейкою 9 займає положення що відповідає відпрацьованих газів 45, датчиком температури величині запрограмованої „запалювальної дози" охолоджуючої рідини двигуна 46, датчиком дизельного палива визначеної електронним частоти обертання 47, датчиком 48 положення блоком керування 49 у відповідності з даним верхньої мертвої точки, перемикачем 50 режиму швидкісним режимом роботи двигуна. Одночасно з роботи «дизель» чи «газодизель», індикатором цим електронний блок керування 49 подає сигнал режиму роботи 51 «дизель» та індикатором до запірних електромагнітних газових клапанів 25 режиму роботи 52 «газодизель». Крім того, та 29. Електромагнітні клапани 25 та 29 електронний блок керування 27 з відкриваються, пропускаючи газове паливо до мікроконтролером(ами) виконано з можливістю газового редуктора 30, фільтра 31, рейки 32 та до 7 27087 8 газових форсунок 33. При цьому газовий редуктор відпрацьованих газів, більше попередньо заданої, 30 стабілізує тиск газу на рейці 32 газових електронний блок керування 49, автоматично форсунок 33, а сенсор 39 в якійсь мірі збільшує переводить двигун з режиму роботи «газодизель» його при збільшенні вакууму у пневмомагістралі у режим роботи «дизель». 41, що під єднана соплом 42 до об'єднаного При підвищення температури охолодної впускного колектору 37. рідини двигуна більше попередньо заданої, за До того, електронний блок керування 49 сигналом датчика температури охолодної рідини управляє відкриттям кожної газової форсунки 33, 46, електронний блок керування 49, автоматично від якої газ через патрубок 34 потрапляє до сопла переводить двигун з режиму роботи «газодизель» 35 і далі через впускний колектор 36 ( де у режим роботи «дизель». До того, при запуску змішується з повітрям) та випускний канал 38 двигуна, і переведенні перемикача 50 режимів газоповітряна суміш потрапляє до циліндрів роботи у положення «газодизель», двигун перейде двигуна 1, де вона підпалюється "запальною з режиму роботи «дизель» у режим роботи дозою" дизельного палива впорскнутого штатною «газодизель» тільки тоді, коли температура форсункою. При цьому час та момент відкриття охолодної рідини що визначається датчиком 46 газових форсунок 33 визначається електронним для електронного блоку керування 49, стане блоком керування 49 за результатами опитування більше наперед заданої. датчиків 21, 22, 43, 45, 46, 47 та 48. До того, Застосування запропонованого регулятора електронний блок керування 49 підключає дозволяє використовувати як дизельне, так і індикатор режиму роботи 52 «газодизель» (який газове паливо з забезпеченням всережимності сигналізує що двигун працює у режимі роботи системи регулювання двигуна при роботі як за «газодизель») і відключає режиму роботи 51 дизельним, так і за газодизельним циклами, або «дизель». Необхідний швидкісний режим інших видів регулювання при роботі за задається, як і при роботі на одному дизельному газодизельним циклом (наприклад дворежимного паливі за допомогою педалі 14. чи однорежимного), а також можливість корекції При зростанні частоти обертання вище „запалювальної дози" дизельного палива в згадана пружина 13 всережимного механічного залежності від швидкісного режиму роботи регулятора 2 розтягується під дією збільшеної двигуна, що дозволяє зменшити витрати відцентрової сили датчика швидкості 3. При цьому дизельного палива при роботі за газодизельним муфта 4 переміщається вправо, головний важіль 5 циклом, а також забезпечити рівномірність повертається навколо шарніра 12. Одночасно з циклової подачі газового палива до кожного з цим повертається двоплечий важіль 6 і зміщує циліндрів газодизеля (за рахунок точного палець 7 вправо, який при цьому вільно рухається впорскування газовими форсунками необхідної у пазу А тяги 8. Рейка 9 при цьому залишається циклової подачі газового палива для кожного нерухомою, тобто подача „запалювальної дози" швидкісного та навантажувального режимі дизельного палива, що визначена електронним роботи), що приведе до зменшення витрат блоком керування 49, не змінюється. При цьому, газового палива та поліпшення екологічних електронний блок керування 49 управляє показників газодизеля. газовими форсунками 33 таким чином, що циклова подача газового палива, що потрапляє до кожного з циліндрів газодизеля 1, зменшується. При значному зменшенні навантаження, частота обертання газодизеля 1 буде зростати і форсунки 33 за сигналами керування електронного блоку керування 49 поступово відключають циклову подачу газового палива. Після цього палець 18 проміжної тяги 16 вільно рухається у пазу Б повзуна 19 не заважаючи повному виключенню подачі дизельного палива. При падінні тиску газового палива, до наперед заданого, за сигналом з датчика тиску газа 40, електронний блок керування 49 автоматично переводить двигун з режиму роботи «газодизель» у режим роботи «дизель». При цьому індикатор режиму роботи 51 «дизель» включається, а індикатор режиму роботи 52 «газодизель» виключається. За сигналом датчика температури відпрацьованих газів 44 при підвищенні температури відпрацьованих газів, електронний блок керування 49 подає сигнал до газових форсунок 33 на змінення циклової подачі газового палива та одночасно на електромеханічний орган 20, що пересуває повзун 19 вліво вбік збільшення величини запальної дози дизельного палива. У разі подальшого зростання температури 9 27087 10