Способ регулирования внутрицилиндровых параметров двигателя внутреннего сгорания

(19) (11) ПУБЛИ 1)4 С 01 М 1 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТ жатия, вычис илиндрам вел орного давле я этало итут инженеровнспортаВ.Д. Карминский эталонные зна сжатия и макс числяют отношения измеренных и эталонных параметров для определениякомплекса А по соотношению 56) Стефа ие двигатМашино Испыт вский Б.С. и д ей внутреннего роение, 1972,Р -1А =Р сгорания. 352.енного макси ия к эталоншение изменого давле где м ному;Р, - отношение измеренного среднего индикаторного давленияк усредненной но вдрам величине,а формирование управляющего сигнала воздействие на исполнительный орган ведут по результатам вычислений и сравнения вычисленных отношений и комплекса А с соответствующими граничными значениями, присущими разсем цилинавностеи, которые отклонения параличным видам неисопределяют величиметров от нормы. ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ Д ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Ростовский инсжелезнодорожного тр(54)(57) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ВНУТРИЦИЛИНДРОВЫХ ПАРАМЕТРОВ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ путем измерения параметров, сравнения их с эталонными значениями, измерения отклонения от эталонных значений, формирования управляющего сигнала, пропорционального отклонению, и воздействия наисполнительный элемент регулирования параметра, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности, измеряют во всех цилиндрах двигателя среднее индикаторное давление, максимальное. давление сгорания и давление концаГ ляют усредненную по всеичину среднего индикания, по которой из имею(х зависимостей находятчения давления конца ального давления, вы 137764650 Р; = -Р, о и Р,ср а в блоке 6, где хранятся эталонные значенияи давления конца сжатия Рсо и максимального давления цилка Р определяются эти параметры, соответствующие Р; , т.е.,р, и Р . Электрические сигналы от йреобразоватеИзобретение относится к двигате лестроению, а именно к эксплуатации поршневых двигателей внутреннего сгорания, в частности к регулированию их работы по изменению внутрицилинд 5 ровых . параметров.Целью изобретения является повышение эффективности и обеспечение автоматического регулирования внутрицилин.-10 дровых параметров: среднего индикаторного давления, давления конца сжатия и максимального давления цикла.На фиг. 1 приведена зона возможных значений зависимости Р(Р ) при изме в .15 ненни цикловой подачи топлива В; на фиг. 2 - зона возможных значений зависимости Р (Р;) при изменении угла 8 опережения подачи топлива; на фиг. 3 - зоны возможных значений от О носительных параметров при изменении степени сжатия с,; на фиг. 4 - систематизированные зоны возможных значений относительных параметров (О - изменилась цикловая подача топлива,5 - 25 изменился угол опережения подачи топлива, 1 - изменилась степень сжатия); на фиг, 5 - схема устройства для реализации способа.На цилиндрах двигателя 1 установ О лены преобразователи 2 давления, вырабатывающие электрические сигналы, пропорциональные давлениям в каждом цилиндре Р 1 Р, Р 3 . Ри. где и - число цилиндров (п=2), а также преобразователь 3 движения поршня, вырабатывающий сигнал, пропорциональный смещению поршня от верхней мертвой точки (ВМТ). Устройство содержит также блок 4 вычисления среднего индикаторного давления в цилиндре, блоки 5, 6 и блок 7 измерения давления сжатия Рс, и максимального давления цикла Р, в каждом из цилиндров. Сигналы Р; и Ч поступают в блок 4 вычисления среднего индикаторного давления в цилиндре, В блоке 5 вычисляется усредненное для всех цилиндров среднее индикаторное дав- ление пей 2 давления поступают также в блок 7 измерения давления сжатия и максимального давления цикла в каждом из цилиндров, т.е. Р,; и Р Устройство содержит также переключа" тель 8, с помощью которого выделяются для последующей обработки параметры, относящиеся к одному из цилиндров (на схеме параметры первого цилиндра). В блоке 9 деления вычисляются относительные величины- Р ь р Рс, р Ррр фо а также комплекс А, поступающий в блок 10 сравнения, определяющий вид неисправности для данного (на схеме - для первого) цилиндра. В блоке 11 в соответствии с выявленной неисправностью, т.е. с, отклонениями В,49,ь, формируется управляющий сигнал, поступающий в исполнительный элемент 12, который воздействует на узел двигателя (например, топливный насос 13) до тех пор, пока регулируемые параметры не придут в норму.При осуществлении автоматического регулирования двигателя последовательно производят следующие операции.Измеряют во всех цилиндрах средние индикаторные давления Р, (1 номер цилиндра), давления конца сжатия Р, , максимальные давления циклас тР ; вычисляют усредненную по всем5цилиндрам величину среднего индика 1 торного давления Р =Р = - , Р,ср с и где и - число цилиндров; для этой величины находят эталонные значения давления конца сжатия Р и максимального давления цикла Р ; вычисо ляют отношения измеренных и эталонных параметровР 1р У с р ф а рс помощью их вычисляют комплексР -1Р -11по результатам вычислений путем сравнения с соответствующими граничными значениями, присущими различным неисправностям, находят вид неисправности (изменение цикловой подачи топлива В, угла опережения подачи 9, степени сжатия двигателя Я; производят с помощью исполнительного меха 1377646низма изменение В, или 6, или Я до необходимой величйны, т,е. такой, при которой регулируемые параметры (Р , Р , Р ) приходят в норму.Анализ показывает, что при нали, чии одной из названных выше неисправностей двигателя можно построить зоны возможного расположения относительных внутрицилиндровых параметров (фиг. 1-3). Эти зоны получены на основании теоретических расчетов и обработки многочисленных экспериментальных данных и строго справедливы только для одной данной неисправ.-, - ности или же для случая, когда она является главенствующей.йа фиг. 4 приведены эоны, систематизированные по видам неисравностей. В расположениях множеств, относящихся к различным неисправностям, имеются четко выраженные качественные и количественные различия.При изменениях цикловой подачи и угла опережения подачи топлива не изменяется давление конца сжатия (Р =1). Поэтому, если относительная величина давления конца сжатия Р попадает в зоны - Рс Ф 1 (фиг. 4, позиция "з ), то изменяется степень сжатия ,". (Здесь и ниже номер цилиндра 3 в обозначениях параметров опущен).Если же давление конца сжатия не отличается от эталонного значения (Р =1), то неисправности различаются по величине комплекса А.При нанесении на графики Р(Р; ). линии, соответствующей А=2,0 (тангенс угла наклона этой линии к оси абсцисс равен 2,0); видно, что она может служить разделом между множеством значений Р(Р;), относящимся к изменению количества подаваемого топлива в цилиндр и угла опережения подач. топлива. Эта линия пунктиром показана на фиг. 4 (позиции "д" и "ж"). Если А 2,0, то изменяется угол опережения подачи топлива, если же А 2,0, то изменяется количество подаваемого топлива. Судить о направлении изменений этих характеристик можно по изменЕ- нию максимального давления. Если Р1, то увеличивается количество подаваемого топлива или угол опережения подачи. Если же Р с 1, то происходит уменьшение этих характеристик, 5Различение неисправностей производится в соответствии с табл, 1. П р и м е р, При испытании двигателя, у которого нужно найти неисправности (двигатель находится в эксплуатации, вышел из ремонта и т.д.) получены внутрицилиндровые параметры,приведенные в табл. 2.15 Усредненное по всем цилиндрам сред 1нее индикаторное давление Р =. в (8 9+о 48,0+7,9+8,2)=8,25 кгс/см .Для такого давления получены ра 20 нее у этого же, но исправного двигателя эталонные параметры Р2=95 кгс/см-, Рс =42 кгс/см . Относи-.,тельные параметры и комплекс А приведены в табл. 3.25Ставят диагноз,В цилиндре 1 увеличен угол опережения подачи топлива (Р; =1, А 2,Ря 1). В цилиндре 11 уменьшена цикловая подача топлива (Р =1, Ас 2,Р с 1). В цилиндра 111 уменьшена степень сжатия (Р с 1, А)2, Р с 1). В ци-.,линдре 1 Ч неисправность, которая неможет быть диагностирована с помощьюданной методики (либо замеры параметров произведены ошибочно).В соответствии с выявленной неисправностью, например отклонениемугла опережения подачи топлива Ьв,формируется управляющий сигнал, поступающий в исполнительный элемент,который воздействует на узел двигателя (механизма изменения угла опережения подачи топлива),45Таким образом, способ позволяетпроизводить автоматическое регулирование параметров, которые ранее регулированию не поддавались и внутрицилиндровых параметров, выяснять иустранять причины отклонения параметров от нормы. Это приводит к повышению экономичности двигателя и позволяет предупреждать выход его из строяпо причине параметрических отказов,1377646 Таблица 1 ОтносительКонтрольные величины параметров и комплексов)2 1с 1 Увеличивается стеУменьшаВид неис- правности пень сжатия дачи топлива Таблица 2 Параметры, кгс/см Цилиндры Е ЕЕ ЕЕЕ 8,0 8,2 76 118 42 34 42 Таблица 3 Относительныепараметры икомплекс Е ЕЕ ЕЕЕ ЕЧ 1,08 0,96 0,99 1,00 Р =Р /Р 0,99 1,24 0,80 А= (Р -1) / (Р;- 1) 3,00 0,33 5,0 0,0 ные параметры икомплексы Увеличивается угол опереженияподачитоплива ется уголопережения поУвелич. УменьшаГ ваетея ется цикциклов-:,ловая поподача ;дача топтоплива лива ЦилиндрыТ Г меньшается степень сжатия137764 б ставитель Н, Патрахальцевхред М.Ходанич Корректор М, Максимищ дактор Л. Повха Заказ 860 3 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектна 5 ТиражВНИИПИ ГосудаРспо делам изо3035, Москва, Ж 847венногоретений5, Раушс Подписное омитета СССР открытий ая наб., д. 4/5