Двигатель внутреннего сгорания, работающий по газожидкостному циклу

, Кузинкл, Р 020 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР ИСААКИЕ ИЗ(56) Заявка Японии М 61 - 210236,19/06, опублик, 1986. Изобретение относится к двигателестроению,Известен двигатель внутреннего сгорания, работающий по газожидкостному циклу, содержащий рабочие цилиндры с камерами сгорания и с коллекторами для подвода газа и воздуха, систему питания с исполнительными органами и систему управления, выполненную в виде управляющей микроЭВМ, пульта управления и датчиков параметров газовой смеси, подключенных к входу микроЭВМ, к выходу которой подключен исполнительный орган системы питания.Несовершенством системы топливопитания этого двигателя является недостаточно эффективный выбор соотношения газообразного и жидкого топлив, что снижает его экономичность.Целью изобретения является повышение экономичности путем оптимизации соотношения газообразного и жидкого топлива.(54) ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, РАБОТАЮТ(ИЙ ПО ГАЗОЖИДКОСТНОМУ ЦИКЛУ(57) Использование; изобретение предназначено для регулирования подачи топлива в двигатели, работающие по газожидкостному циклу. Сущность изобретения: каждый цилиндр двигателя снабжен управляемым от микроЭВМ электр магнитным клапаном подачи газа, Оптимальное соотношение количества газообразного и жидкого топлив рассчитывается микроЭВМ по сигналам с датчиков контроля рабочего процесса и величины нагрузки. 1 ил,В отличие от прототипа двигатель снабжен дополнительно датчиком нагрузки и датчиками давления и темйературы, установленными в каждой камере сгорания, каждый рабочий цилиндр двигателя снабжен управляемым электромагнитным кла- - ф паном подачи газа, система управления снабжена формирователем командных сиг- (Я налови блоком формирования сигналов с (р датчиков, а управляющая. микроЭВМ снабжена вторым выходом, при этом исполнительный орган подачи жидкого топлива выполнен в виде топливного насоса высокого давления с электрогидравлическим исполнительным механизмом; пбдключенным к одному из выходов микроЭВМ, к другому выходу которой подключены через формирователь командных сигналов электромагнитные клапаны подачи газа. а датчики двигателя подключены к входу микроЭВМ через блок формирования сигналов с датчиков.На чертеже изображена схема двигателя внутреннего сгорания работающего по газожидкостному циклу.Двигатель содержит рабочие цилиндры, каждый с камерой 1 сгорания, соединенной с газовым коллектором 2 и воздушным ресивером 3, исполнительный орган подачи жидкого топлива, включающий насос 4 высокого давления, форсунку 5, регулятор 6частоты вращения с дэтчйком 7 положения 10 рейки насоса 4 и с электрогидравлическим исполнительныммехайизмом 8,Система управления выполнена в видемикроЗВМ 9, пульта 10 уп равления и датчиков 11 и 12 параметров газовой смеси, под ключенный к входу микроЭВМ 9 через блок 50 13 формирования сигналов, электрогидравлический исполнительный механизм 8 подключен к одному из выходов микроЭВМ 9, а к другому ее выходу подключен, через формирователь 14 командных сигналов электромагнитный клапан 15 подачи газа, установленный на каждом рабочем цилиндре.В каждой камере 1 сгорания установлены датчики давления 16 и температуры 17, а устройство 18 передачи мощности к потребителю 19 снабжено датчиком 20 нагрузки. Датчики двигателя подключены к входу мик- роЭВМ через блок 13 формирования сигналов с датчиков,Действие схемы двигателя заключается в следующем,При поступлении команды "Пуск двигателя" с пульта 10 управления на блок автоматики потребителя и сигналов на входы управляющей микроЭВМ на ее выходе, соединенном с входом электрогидравлического исполнительного механизма 8. вырабатывается сигнал, соответствующий заданному пусковому положению рейки топливного насоса 4 высокого давления. Действительное положение рейки контролируется датчиком 7, сигнал с которого через блок 13 формирования поступает на вход управляющей микроЭВМ 9.По достижении двигателем частоты вращения холостого хода управляющая микро- ЭВМ 9 подает на вход электрогидравлического исполнительного механизма, 8 управляющий сигнал, необходимый для стабилизации частоты вращения двигателя. Частота вращения контролируется датчиком ДКВ, сигнал с которого через блок 13 формирования поступает на вход управляющей микро Э ВМ 9. Сигнал датчика 7 положения рейки при этом используется для повышения устойчивости работы электрогидравлического исполнительного механизма 8 в режиме автоматиче 20 25 30 35 40 45 ского регулирования частоты вращения двигателя.Пуск двигателя и работу на холостом ходу возможно осуществлять только на жидком топливе, поэтому система подачи газообразного топливана этих режимах отключена: элоктромагнит клапана 15 обесточен, на вход формирователя 14 командных сигналов от микроЭВМ 9 сигналы не поступают, Мощность двигателя контролируется датчиком 20, сигнал с выхода которого поступает через блок 13 формирования сигналов на вход управляющей микроЭВМ 9. Увеличение мощности двигателя возможно только после его прогрева, что контролируется блоком автоматики потребителя, с выхода которого разрешающий сигнал на увеличение мощности поступает на вход управляющей микроЭВМ 9. Аварийные ситуации по температуре воды и масла и давление масла фиксируются также блоком автоматики потребителя, формирующим сигнал на входе микроЭВМ 9, Этот сигнал снижает частоту вращения до частоты холостого хода.При увеличении мощности, например. более 150 Ре управляющая микроЭВМ 9 вырабатывает сигнал, фиксирующий рейку топливного насоса 4 высокого давления в положении, соответствующем оптимальной запальной дозе жидкого топлива для заданного уровня мощности. Одновременно на входе микроЭВМ 9, связанном с входом формирователя 14 командных сигналов, появляются электрические сигналы, длительность и начальная фаза которых определяет время открытого состояния и начальную фазу отпирания клапана 15 подачи газа. На обмотку электромагнита клапана 15, подключенного к выходу формирователя 14, подаются при этом мощные электрические импульсы, форма которых оптимизирована с целью достижения наибольшего быстродействия электромагнитного привода при приемлемых мощности рассеяния и динамики цикла срабатывания клапана 15 подачи газа. Таким образом, заданная частота вращения (мощность) двигателя поддерживается за счет регулирования массы газообразного топлива, подаваемого в каждый цилиндр, при постоянной массе запального жидкого топлива. Оптимизация по расходу газа достигается корректирующими воздействиями с выходов микроЭВМ 9 на запальную дозу жидкого топлива через электрогидравлический исполнительный механизм 8. а также на фазу подачи газа через формирователь 14, Масса газа, подаваемого в цилиндры двигателя, рассчитывается микроЭВМ по длительностикомандного сгнала нэ входе формирователя 14, величине давления газа в коллекторе 2, контролируемого датчиком 11 давления, и температуре гэээ, контролируемой датчиком 12.Оптимизация рабочего процесса двигателя нэ установившемся режиме заключается не только в минимизэции расхода гэзэ путем ээдания оптимального соотношения между количеством жидкого запального и газообразного топлив, но и в выравнивании тепловыделения в цилиндрах. Температура выпускных газов в каждом цилиндре контролируется датчиком 17, сигналы с которых поступают на вход микроЭВМ, которая вычисляет величину и знак отклонения температура газов в каждом цилиндре относительно средней, соответствующей заданной мощности и частоте вращения. При этом нэ выходе микроЭВМ 9, связанном с входом формирователя 14, вырабатывэются сигналы с учетом отклонения темперэтуры выпускных гэзов от средней по каждому цилиндру,Нэ переходных режимэх, например, при набросе нагрузки, приращение подачи газообразного топлива производится мик- роЭВМ с учетом давления и температуры воздуха, которые контролируются датчиком давления ДДВ и датчиком температуры ДТВ, установленными в воздушном ресивере 3, Максимальное приращение подачи топлива, необходимое для развития заданной мощности, осуществляется только по достижению такого давления воздуха в ресивере, при котором сгорание добавочного топлива будет наиболее полным,Таким образом, удается не только уменьшить дымность отработавших газов на переходном режиме, но и рэсход топлива на установившихся режимах путем выбораоптимального соотношения газообразногои жидкого топлив,5 Формула изобретенияДвигатель внутреннего сгорания, работающий по газожидкостному циклу, содержащий рабочие цилиндры с камерами сгорания и с коллектором для подвода газа 10 и воздуха, систему питания с исполнительными органами и систему управления, выполненную в виде управляющей микроЭВМ, пульта управления и датчиков параметров газовой смеси, подключенных к 15 входу микроЭВМ, к выходу которой подключен исполнительный орган системы питания,отличающийся тем,что,сцелью повышения экономичности путем оптимизации соотношения газообразного и жидкого 20 топлив, двигатель снабжен дополнительным датчиком нагрузки и датчиками давления и температуры, установленными в каждой камере сгорания, каждый рабочий цилиндр двигателя снабжен управляемым 25 электромагнитным клэпэном подачи газа, система управления снэбженэ формирователем командных сигналов и блоком формирования сигналов с датчиков, э управляющая микро- ЭВМ снабжена вторым входом, при этом ис полнительный орган подачи жидкого топливавыполнен в виде топливного насоса высокого давления с электрогидрэвлическим исполнительным механизмом, подключенным к одному из выходов микроЭВМ, к другому 35 выходу которой подключены через формирователь командных сигналов электромагнитные клапаны подачи газа, а датчики двигателя подключены к входу микроЭВМ через блок формирования сигналов с дэтчи ков.1758262 Составитель Г,Рукавишников ехред М,Моргентал Коррект Редакто Ко оров оиэводственно-издательский комбинат "Патент", г. Уж л. Гагарина, 101 каз 2982 Тираж Подписное 8 НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5