Способ регулирования двигателя внутреннего сгорания и устройство для его осуществления

",;,ди)т1 )ДБ,О П И С А Н И Е,1550485ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик) Приорите Совета Министров СССРпо делам изобретенийи откпытий 53) УДК 621.43-54(088.8) юллетень10 Опубликовано 15.03,7 Дата опубликования исания 28.03.7 2) Авторы изобретения В. В. Березний Григорье 1) Заявител 4) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАН СГОРАНИЯ И УСТРОЙСТВ ВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГ Я ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ чении никаю ния, ч ность лизаци чения ся эф сжигае иг. 2 - а фпг.4 - заИзобретение относится к области машиностроения, в частности двигателестроения.Известны способы регулирования двигателеи внутреннего сгорания. Экономичность двигателей внутреннего сгорания на режимах частичных нагрузок снижается вследствие ухудшения условий смесеобразования и сгорания топлива, а частые и резкие изменения нагрузок приводят к преждевременному выходу из строя деталей цилиндропоршневой группы. Для устранения отмеченных выше недостатков отключают подачу топлива в часть цилиндров, при этом остальные цилиндры работают с нагрузкой, близкой к номинальной, что обеспечивает сохранение относительно высоких экономических показателей.Известны устройства для осуществления способа регулирования двигателя внутреннего сгорания, содержащие установленные в цилиндрах форсункп, каждая из которых сообщена с топливным насосом при помощи трубопровода.Известны устройства, в которых отключение подачи топлива производят путем выведения рейки топливного насоса на нулевую подачу.В процессе регулирования двигателя по известному способу температурные условия деталей цилиндров с отключенной подачей топлива существенно отличаются от температурных условий остальных цилиндров. При вклюцилиндров в работу в их деталях возт дополнительные термические напряжето снижает их долговечность и надеждвигателя. Кроме того, в период стабии температурного режима, после вклюцилиндра в работу, несколько снижаетфективность использования топлива, мого в этих цилиндрах,0 С целью повышения надежности и экономичности двигателя подачу топлива в цилиндротключают на один цикл поочередно, а циклыс отключенной подачей топлива чередуют через равные интервалы, В устройстве дляреализации описываемого способа в пагнетательной магистрали каждого топливного насоса установлен запорный орган с приводом,соединенным с коленчатым валом через прерыватель. Привод может быть выполнен в ви 0 де электромагнита, подключенного одной своей клеммой к источнику тока, а другой - к соединенному с тем же источником распределителю, снабженному подвижным и неподвижными контактами, первый из которых соединен5 с коленчатым валом.На фиг. 1 представлена принципиальнаясхема описываемого устройства; на фраспределитель, продольный разрез; н3 - то же, поперечный разрез; на фиг.0 порный орган золотникового типа,5 1 О 15 20 25 35 40 45 50 55 6 О 65 3Шесть топливных насосов 1 соединены каждый при помощи своей нагнетательной магистрали 2 с форсункой 3, установленной в одном из цилиндров дизеля, В каждой магистрали находится запорный орган 4 (фиг. 1, в соответствии с номерами цилиндров ИВь ИВ ИВз, ИВ 4, ИВь ИВ 6. Каждый из запорных органов снабжен электромагнитным приводом 5, подключенным одной своей клеммой к источнику 6 тока, а другой к соединенному с тем же источником распределителю 7. Вал 8 распределителя кинематически соединен с коленчатым валом дизеля и снаожен закрепленным на нем подвижным контактом 9 (ВК). Неподвижные контакты 10 (фиг. 1, Кь Кь Кз, К 4, Кь и К, в соответствии с номерами цилиндров) размещены в неподвижной крышке 11 корпуса 12 распределителя,Запорный орган выполнен в виде золотника, корпус 13 которого при помощи штуцеров крепится в нагнетательной магистрали топливного насоса, Плунжер 14 золотника выполнен удлиненным, помещен в качестве сердечника в катушку электромагнитного привода 5 и подпружинен в последнем при помощи пружины 15, Уплотнение между корпусом и плунжером осуществляется при помощи сильфона 16. В плунжере предусмотрен канал а, перпендикулярный его оси, и ломаный канал б, сообщенный одним из своих торцевых отверстий с трубопроводом 17 слива избыточного топлива. Для направления утечки топлива между плунжером и корпусом золотника в сливной бак в корпусе предусмотрен дренажный канал в.На режимах нагрузок, близких к номинальной, контакты К разомкнуты, схема регулирования обесточена и двигатель работает без пропусков вспышек. При снижении нагрузки рейка управления топливными насосами движется на уменьшение подачи топлива (вправо) и замыкает контакты К, в результате чего подается питание на вращающийся контакт ВК распределителя. В положении, изображенном на фиг. 1, замыкаются контакты ВК и К 1 и подается импульс на привод индивидуального включателя первого цилиндра ИВ,. Момент замыкания контактов ВК и К совпадает с началом нагнетательного хода плунжера топливного насоса первого цилиндра, а продолжительность замыкания равна продолжительности нагнетательного хода плунжера. При подаче импульса на привод золотника плунжер смещается, а канал подачи топлива к форсункам перекрывается,Таким образом, каждая пара контактов (ВК и К) служит прерывателем в цепи питания привода плунжера током. При этом канал б обеспечивает перепуск топлива из нагнетательной магистрали в расходную емкость, после чего контакты ВК и К 1 размыкаются, а привод обесточивается. При повороте коленчатого вала в двигателе происходит шесть вспышек в соответствии с порядком работы цилиндров. Передаточное отношениеот коленчатого вала к распределителю подачи топлива 4равно семи, что обеспечивает пропуски вспышек через каждые 420 угла поворота коленчатого вала. В результате этого после отключения первого цилиндра обеспечивается отключение третьего, затем пятого и т. д, Таким образом обеспечивается поочередное отключение подачи топлива в цилиндр на один цикл через равные интервалы,При увеличении нагрузки на двигатель рейка топливных насосов движется в сторону увеличения подачи топлива (влево) и при положении, соответствующем цикловым подачам, близким к подачам на номинальной нагрузке, размыкает контакты К. Двигатель начинает работать без пропусков вспышек.Углы поворота коленчатого вала, через которые происходят отдельные пропуски вспышек, можно рассчитать по формулея=360 где а - угол поворота коленчатого вала (вградусах) между отдельными пропусками вспышек в цилиндрах двигателя;т - коэффициент тактности, равный 1 длядвухтактного двигателя и 2 для четырехтактного;г - число цилиндров двигателя;й = 1, 2, 3, - безразмерная величина,определяющая диапазон мощностей, в которых производится регулирование.Например, для пятицилиндрового двигателя при знаке + в формуле при 1=1 в двигателе будет пропуск каждой шестой вспышки, при 1=2 - каждый седьмой вспышки, Й=З - каждой восьмой вспышки и т. д.Устройство позволяет использовать отключение цилиндров для регулирования в различных диапазонах мощностей. Например в первом диапазоне - пропуск каждой восьмой вспышки; во втором диапазоне - пропуск каждой четвертой вспышки; в третьем диапазоне - пропуск каждой второй вспышки с соответствующим уменьшением мощности двигателя.Предлагаемый способ регулирования и устройство для его реализации помимо экономического эффекта, выражающегося в уменьшении расхода топлива на режимах частичных нагрузок и холостом ходу двигателя, в результате отключения подачи топлива в отдельные цилиндры обеспечивает сохранение одинаковой тепловой напряженности всех цилиндров, отсутствие резких изменений температурного режима деталей цилиндропоршневой группы при включении и выключении цилиндров, что повышает надежность и долговечность двигателя в целом. Кроме того, облегчается возможность применения способа на двигателях большой размерности. Преимущество предлагаемого способа заключается также в том, что при частых изменениях нагрузки уменьшаются температурные перепады деталей, и двигательпостоянно готов к приему нагрузки вплоть до номинальной, что является особенно важным для главных двигателей ледоколов, буксиров, рыбопромысловых судов. Следует отметить, что изобретение может быть одинаково успешно использовано как на двухтактных двигателях, так и на четырехтактных.Формула изобретения1. Способ регулирования двигателя внутреннего сгорания путем отключения подачи топлива в цилиндры, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и экономичности, подачу топлива в цилиндры отключают на один цикл поочередно.2, Способ по п. 1, отличающийся тем,что циклы с отключенной подачей топлива чередуют через равные интервалы.3, Устройство для осуществления способа поп. 1, содержащее установленные в цилиндрах 5 форсунки, каждая из которых соединена с топливным насосом при помощи нагнетательной магистрали, отличающееся тем, что в нагнетательной магистрали установлен запорный орган с приводом, соединенным с коленчатым 10 валом через прерыватель.4. Устройство по п. 3, отличающеесятем, что привод выполнен в виде электромагнита, подключенного одной своей клеммой к источнику тока, а другой - к соединенному с 15 тем же источником распределителю, снабженному подвижным и неподвижными контактами, первый из которых кинематически соединен с коленчатым валом.А-Я Фиг. у Риг 4 Составитель М, файнТехред А, Камышннкова Корректор Н. Аук Редактор Т. Янов Заказ 545 б Изд.300 Ц 1.1 ИИПИ Государственного комит по делам изобретени 113035, Москва, Ж, РаТираж 709 Подписнота Совета Министров СССРй и открытийушская наб., д. 4/5 Типография, пр, Сапунова, 2