Система регулирования многоцилиндрового дизеля

,ч,Цл утренысить сокого влены итным ючать илинддлюому в ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Университет дружбы народов им. Патриса Лумумбы(56) Авторское свидетельство СССР ЬЬ 1408092, кл. Р 02 О 17/02, 1986.Авторское свидетельство СССР М 1416738, кл. Е 02 М 63/02, 1986.(54) СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ МНОГОЦИЛИНДРОВОГО ДИЗЕЛЯ(57) Изобретение относится к автоматическому регулированию двигателей вн нето сгорания и позволяет пов качество регулирования. В линиях вы давления каждого цилиндра устано обратные клапаны с электромагн приводом 5, которые позволяют откл подачу топлива в соответствующих ц рах. Электромагнитные приводы 5 по ны к блоку управления, выполненн 3)5 Р 02 О 17/02, Г 02 М 63/02 виде усилителей 24-27 мощности и ЯЯ-триггеров 19 - 22, Я-входы которы. соединены между собой и подключены к выходу дифференциатора 23, а Я-входы к соответствующим выходам коммутатора 17.Управляющие входы коммутатора 17 подключены к соответствующим выходам кольцевого счетчика 14 и одновременно к входам логического элемента ИЛИ 18, выход которого соединен с входом дифференциатора 23. Кольцевой счетчик 14 имеет два входа, первый из которых соединен с усилителем фо рмирователем 12 датчика 9 поворота коленчатого вала, а второй - с усилителем- формирователем 13 датчика 10 частоты вращения. Первый вход кольцевого счетчика 14 соединен также с входом преобразователя 15 частоты в напряжение, выход которого Б подключен к первому входу компаратора 16, Второй вход компаратора 16 соединен с эадатчиком 11, а выход компаратора 16 - с коммутатором 17. Система обеспечивает изменение цикловой подачи топлива от нуля до максимума всего эа два оборота коленчатого вала. 4 ил.ива5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к области автоматического регулирования двигателей внутреннего сгорания, в частности к системам регулирования дизелей путем отключения части цилиндров на режимах малых нагрузок и холостому ходу.Цель изобретения - повышение качества регулирования,На фиг. 1 изобажена система регулирования дизеля отключением цилиндров; на фиг.2 - устройство подачи топлива в отдельный цилиндр двигателя; на фиг, 3 - осциллограммы изменения давления Р в линии давления, хода пкл обратного клапана, изменения напряжения Окл и хода пкл обратного клапана при подаче напряжения на его привод в функции от угла р поворота вала; на фиг. 4- временные сигналы на элементах схемы фиг. 2,Система регулирования содержит обратный клапан 1 для каждого цилиндра, открывающийся внутрь линии 2 высокого давления (Л ВД) (фиг. 2). Клапан может быть выполнен в виде отдельного узла и установлен между топливным насосом 3 высокого давления (ТНВД) и форсункой 4, закрытого типа, без изменения конструкции существующих типов топливной аппаратуры. Управление клапаном 1 осуществляется электромагнитным приводом 5. Последовательно с обратным клапаном 1 расположен источник 6 давления топлива, редукционный клапан 7 и магистраль 8 слива топлива, Электромагнитный привод каждого клапана.1 управляется системой электронного регулирования, содержащее датчик 9 поворота коленвала (фиг.1), импульсный датчик 10 частоты вращения вала, задатчик (орган управления двигателем) 11, усилители-формирователи 12 и 13 сигналов датчиков 9 и 10, кольцевой счетчик 14, преобразователь 15 частоты в напряжение, компаратор 16, коммутатор 17, элемент ИЛИ 18, КБ-триггеры 19 - 22, дифференциатор 23 и усилители 24 - 27 мощности. Число ВЯ-триггеров 19-22, усилителей 24-27, обратных клапанов 1 с электромагнитным приводом 5 равно числу цилиндров дизеля.Система регулирования работает следующим образом.После подачи топлива насосом 3 вследствие посадки нагнетательного клапана на свое седло (не показано) происходит разгрузка ЛВД 2, сопровождающаяся интенсивным колебательным процессом (фиг. 3). В определенные моменты давление топлива Р в ЛВД 2 может быть ниже атмосферного или определенного уровня давления, создаваемого источником 6 давления. В этом случае в точке Б (фиг, 3) обратный клапан 1 открывается под воздействием разницы давлений, а в момент В закрывается, Если до прихода к клапану 1 импульса низкого давления на обмотку электромагнитного привода 5 подать напряжение, то клапан 1 останется в открытом положении (ход Мкл, фиг. 3) и следующий импульс высокого давления впрыска стравится через открытый клапан 1 на слив.Таким образом произойдет отключениецилиндра. После обесточивания электромагнитного привода 5 клапан 1 закрывается под усилием возвратной пружины. Следует отметить, что открытие клапана 1 осуществляется только под воздействием гидродинамических процессов, происходящих в ЛВД, поэтому усилие, развиваемое электромагнитным приводом, и потребляемая им мощность минимальны. При этом электронный регулятор работает следующим образом.При работе двигателя на один из входовкомпаратора 16 с эадатчика 11 поступает сигнал определенного уровня. Датчик 9 меток поворота коленвала генерирует частотный сигнал, который в усилителе-формирователе 12 преобраэовывается к необходимому виду (например, меандр) и далее в преобразователе 15 частоты в напряжение принимает вид постоянного напряжения, пропорционального частоте вращения коленвала, На выходе компаратора 16 в зависимости от величин входных сигналов появляется напряжение либо высокого уровня, либо низкого, при этом напряжение высокого уровня будет соответствовать сигналу (команде) на отключение цилиндра, т.е, на удержание обратного клапана в открытом состоянии,Управление клапанами 1 осуществляется через 85-триггеры 19-22, На выходе ВЯ- триггеров 19-22 постоянно присутствует напряжение высокого уровня и соответственно клапаны 1 удерживаются в открытом состоянииДля примера примем, что порядок работы цилиндров двигателя 1 - 4 (в принципе ключи коммутатора 17 можно выполнить под любой порядок работы цилиндров),Датчик 10 оборотов установлен у кулачкового вала (не показано) топливного насоса 3 и генерирует один импульсный сигнал за два оборота колен вала. Этот сигнал появляется эа 90 по кулачковому валу насоса, до начала впрыска топлива в первый цилиндр, что соответствует 180 поворота коленвала двигателя (фиг. 4, 01). Импульс датчика 10, преобразователя в усилителе-формирователе 13 по форме и амплитуде обнуляет счетчик 14, который в свою очередь устанавливаеткоммутатор 17 в первое поло 1657703жение при котором сигнал управления компаратора 16 поступает на РЯ-триггер 19 электромагнитного привода 5 обратногс клапана 1 первого цилиндра. Счетчик 14 на. чинает подсчет импульсов поворотаолен- вала двигателя и, если количество меток зэ один оборот равно 360, то через каждые 180 поворота колонвала счетчик вырабатывает сигнал на управление коммутатором . (02, Оз, 04, 05, фиг, 4), т,е. на подключение компаоатора 17 к триггеру следующего цилиндра, Эти же сигналы, проходя через элемент ИЛИ 18, принимая импульсный вид в дифференциаторе 23 (Ог на фиг. 4), поступают на установочные входы Я всех 85-триггеров 19-22 и переводят их выходы в высокое состояние, Если ранее на выходах ЙЯ-триггеров присутствовало напряжение высокого уровня, то это воздействие не изменит их состояние, опрокидывается только тот ЙЗ-триггер, на вьходе которого находилось нулевое напряжение, Допустим, на выходе компаратора 16 напряжение низкого уровня (01, фиг. 4), При подключении коммутатором 17 этого напряжения (т. Сфиг. 4) на вход ВЯ-триггера 19 первого цилиндра он перебрасывается в "низкое" состояние (Оя: фиг. 4), соответствующий элек 1 ромагнитный привод 5 клапана обесточивается, Клапан 1 закрывается и приблизительно через 180 поворота коленвала происходит впрыск топлива в первый цилиндр (Р 1, фиг.4). Однако с приходом следующего импу - ,. са с дифференциатора 23 ЯЯ-триггер 19 устанавливается в высокое состояние, Этот импульс появляется во время впрыска топлива в первый цилиндр и подача напряжения на электромагнитный привод не оказывает влияния на топливоподачу, но по завершении впрыска обратный клапан открывается и фиксируется в этом состоянии электромагнитным приводом.При изменении состояния выхода компаратора 16 на высокий уровень, т.е, необходимости уменьшения мощности, отдаваемой двигателем, этот высокий уровень подключается компаратором 16 к В триггеру 20 электромагнитного привода 5 соответствующего (следующего по порядку работы) цилиндра. Однако на выходе РЯ- триггера 20 уже присутствует напряжение высокого уровня (09). В результате обратный клапан этого цилиндра остается в открытом состоянии и с приходом через 180 поворота коленвала импульса давления впрыска он стрэвливается через открытый клапан, происходит отключение цилиндра на один цикл его работы Р 2По завершении двух оборотов коленвгла или одного оборота кулачкового вала топ 1 О 20 25 30 35 40 45 50 55 ливного насоса дачик 10 чае готы вращения генерирует импульс, который переключает коммутатор 17 на й 5-:риггер злектрпмагниого привода 5 перво, о цилинд, а. Таким образом осуще;твляа. Ся защита (установка системы в исходное состояние за каждые два оборота ко. енвала) от паразитных сигналов,Существующие системы электронного регулирования двигателей, механические и гидравлические регуляторы осуществляют перемещение рейки опливного насоса при набросе 100)ь нагрузкк за О," г, независимо от скоростного режима работы двигателя Данная система позволяет обеспечить увеличение цикловой подачи топливэ от мини.мальной до максимальной в го за два оборота коленеала. При частоте вра.ценя 600 об/мин это соответствует 0,05 с, э при 1500 об/мин - 0,02 с, что значи льнс ме,.- ше, чем у существующ:.х систем,Формула изобретения Система регулирования многоцилиндрового дизеля, содержащая топлиьный насос высокого давления связанный линиями высокого давления с форсунками, устройства для отключен , цилиндров, выполнен.ньиве а виде управляемых обратных кл".,панов с элек;ромагнитным приводом, которые установлены в ка хдой линии вьсокопо даял," ния с воэможностью открыт я внутрь их полости, и схему управления электромагнитным приводом управляемых обратных клапанов, имеющую задатчик. датчики угла поворота коленчатого вала дн"гателя и час тоты вращения усили 1 ели-формирователи и блок управления, к входам которого подключены задатчик и через усилиели-формирователи датчики угла поворота коленчатого вала и частоты вращения, а выходы через усилители мощности подключень, к электромагнитным приводам обратных клапанов, о тл и ч а ю щ а я с я-ем, что,: целью повышения качества регулирования, блок управления выполнен в виде преобразователя частоты в напряжение, компаратора, коммутатора, кольцево о счетчика, блока ИЛИ, диффеоенциатора и триггеров, причем выход усилителя-формирователя датчика угла поворота вала связан параллельно с кольцевым счетчиком и с последовательно соединенными преобразователем частоты в напряжение, компаратором и коммутатором, выходы которого связаны непооредстьенно с Р-ьходами триггеров, а через блок ИЛИ и дифференциатор - с Р- входами триггеров, подключенный к усилителям мощности, а кольцевой счетчик включен выходами в линии связи коммутатора с блоком ИЛИ.1657703 и юг,едактор Е. Па оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 эказ 1698 ВНИИПИ Составитель В, ЗабегалинТехред М.Моргентал Корректор М, Максимиш Тираж 361 Подписноеарственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва. Ж, Раушская наб., 4/5