Система питания дизеля

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 9) И 1) 50 4 Р 02 Р 17 02 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ(56) Авторское свидетельство СССРУ 1348552, кл. Г 02 И 17/02,22.10.8(57) Изобретение относится к областиавтоматического регулирования двигателей внутреннего сгорания, Цельизобретения - повышение стабильноститопливоподачи. Каждая секция топливного насоса 1 через нагнетательныйклапан и нагнетательный трубопровод(ТП) 2 связана с одной из форсунок 3закрытого типа и каждый ТП 2 связан/с двухпоэиционным клапаном 5. Последий через сливной патрубок подключенсливному каналу. Топливный аккумулятор 7 установлен между сливными патрубками и сливным каналом и связан с последним при помощи сливного ТП. Регулятор 8 давления топлива выполненвиде дросселя и двух управляющих электромагнитов (ЭМ) 9, Дроссель усгановлен в сливном ТП аккумулятора, электромагнитный преобразователь 13 ода рейки 11, служащей для подключеия к регулятору 12. частоты вращения изеля, включен в. цепь питания управ 1Изобретение относится к автомати ческому регулированию двигателей нутреннего сгорания. Цель изобретения - повышение ус"5 ойчивости работы дизеля.На фиг,1 представлена общая схема истемы; на фиг.2 - двухпозиционный апан, вариант выполнения; на г.З - график взаимозависимости поожения рейки Ь (или величины циклоой подачи топлива В) и напряжения П а выходе преобразователя хода рейки; йа фиг.4 - график связи напряжения Б ца выходе преобразователя хода рейки б величиной С жесткости пружины регуюятора давления топлива; на фиг,5 зависимость для штатного дизеля момента М, дизеля или цикловой подачи а от частоты и (М - характеристика пот 20 ребителя; точки А,В;С,В - отдельные установившиеся режимы, причем А и В - устойчивое равновесие, С и П - неустойчивое); на фиг.6 - зависимость(для дизеля с отключением цилиндров) 25 И , М и В от и (точка С - неустойЧивое равновесие); на фиг.7 - зависиМость (для дизеля с данной системой гитания) М ,М,В;: от и (точки А,В,С,ь иф Э - устойчивое равновесие, на всех Фигурах Ьр - положение рейки дизеля).Система содержит мног топливный насос 1 высоко с нагнетательным клапано нйм (отсасывающим) пояск зан). Нагнетательные тру ляющих ЭМ клапанов 5 и дросселя. Катушки управляющих ЭМ 15 и электромагнитного преобразователя 13 выполненыс разным числом витков. Отключениеодной, двух и т,д. секций насоса позволяет все более увеличивать начальное давление, а значит, все болееувеличивать корректирующее действиесистемы. В конечном итоге появляется воэможность отказа от применения всережимного регулятора и замены его двухрежимным при высокой устойчивости равновесных и переходных режимов.илсвязывают насос 1 с форсунками 3 закрытого типа. Линии 4 связи соединяюттрубопроводы 2 с двухпозиционнымиклапанами 5, которые сливными линиями6 соединены с топливным аккумулятором7, снабженным регулятором 8 давлениятоплива, нагруженным как пружиной,так и электромагнитными силами электромагнита 9. Линия 1 О слуядт для слива редуцированного топлива. Рейка 11связана как с насосом 1, так и с регулятором 12 частоты вращения. Одиниз концов рейки 11 связан с преобразователем 13, выполненным в виде, например, потенциометра, конденсатораи другого элемента, изменяющего навыходе напряжение П в зависимости отхода Ьр рейки 11 (фиг.3). Линии 14связывают преобразователь 13 с обмотками электромагнитов 9 и 15, Узелдвухпозиционного клапана 5 (фиг;2)содержит обратный клапан 16, пружину17, направляющую 18 клапана 16, магнитную пластину 19, взаимодействующуюс магнитным полем электромагнита 15.Катушки электромагнитов 15 разныхклапанов выполнены с разным числомвитков, так что при напряжении У может сработать лишь одиниз двухг. позиционных клапанов 5, при напряженииУа - уже два клапана 5; П - три ит.д. (в соответствии с числом цилиндров двигателя). Электромагнит 9 регулятора 8 выполнен так, что увеличениенапряжения Б приводит к росту давления в аккумуляторе 7, необходимогодля открытия клапана регулятора 8.При работе системы насос 1 обычным порядком нагнетает топливо через нагнетательный трубопровод 2 к форсункам 3Величина подачи поддерживается регулятором 12 частоты вращения с помощью рейки 11, При отсечке подачи, когда нагнетательный клапан (не пока зан) в насосе 1 своим разгрузочным пояском формирует в нагнетательном трубопроводе 2 волну разрежения, последняя открывает обратный клапан 16 двух- позиционного клапана 5, преодолевая затяг пружины 17,и топливо из аккуму-. лятора 7 по линии 6 поступает по линии 4 связи в нагнетательный трубопровод 2, где благодаря этому создается повышенное начальное давление, обеспечивающее интенсификацию впрыска, повышение степени коррекции насоса, т,е. увеличение цикловой подачи с понижением частоты вращения.При этом величина создаваемого на чального давления определяется давлением в аккумуляторе 7, а последнее при работе всех секций насоса равно атмосфер ному (или давлению подкачки, если аккумулятор связан с линией всасывания насоса 1 или среднему давлению отсечки, если он включен параллельно линии отсечки насоса 1). При снижении внешней нагрузки происходит увеличение частоты вращения вала дизеля и регулятор 12 обычным порядком смещает рейку 1135 в сторону уменьшения подачи топлива для восстановления частоты вращения.Смещение рейки 11 приводит к появлению напряжения, например, Б, на выха де преобразователя 13, которое по линиям 14 поступает на катушки электромагнитов 9 и 15, При этом электромагнит 9 создает определенное усилие затяга редукционного .клапана регулятора 8, а катушки электромагнита 15 создают магнитное поле, стремящееся притянуть пластину 19 (фиг.2) и, преодолевая затяг пружины 17, открыть обратный клапан 16. Причем при нап 50 ряжении 01 лишь у одного двухрежимного клапана 5 (например, крайнего правого на фиг.1) усилие электромагнита 15 превышает усилие пружины 17.Открытие клапана 16 произойдет тогда, когда благодаря отсечке подачи в нагнетательном трубопроводе 2 возникнет волна разрежения, Клапан 16 открывается и находится в открытом положении до тех пор, пока з; сктромагнит 15 будет запитан напряжением,Значит в очередных циклах нагнетаниятоплива насосом 1 топливо не будетвпрыскиваться форсункой 3, а будетчерез линию 4, каналы клапана 16 илинию 6 поступать в аккумулятор 7 иповышать в нем давление до уровня,определяемого затягом редукционногоклапана 8. /ругие секции системы приэтом продолжают работать обычным порядком, т.е. у них при отсечке и формировании волны разрежения в трубопроводе 2 клапан 16 открывается итопливо из аккумулятора 7 поступаетв трубопровод 2, создавая в нем повышенное начальное давление. При увеличении давления в трубопроводе 2 у линии 4 связи (подход волны давленияначало нагнетания плунжером насоса 1)клапан 16 под действием пружины 17закрывается и при нагнетательном ходепроисходит впрыск топлива форсункой3, причем впрыск происходит при новом,повышенном начальном давлении, благодаря которому происходит увеличениеинтенсивности впрыскивания топлива,рост цикловых подач с падением частоты вращения (корректирующее действиеначального давления),1При дальнейшем снижении нагрузкина катушках электромагнитов 9 и 15появляется потенциал У , благодарякоторому происходит отключение подачитоплива уже двумя форсунками 3 соответственно, две секции насоса 1 нагнетают топливо в аккумулятор 7, наобмотку электромагнита 9 редукционного клапана 3 подается более высокоенапряжение 0 , благодаря чему давление в аккумуляторе 7 повью;ается, азначит в трубопроводах 2 работающихсекций насоса 1 будет создаватьсяповышенное начальное давление, Уштатного насоса уменьшение подач (перемещение рейки от Ь=1007. в сторонуменьших подач) приводит к тому, чточастичные характеристики протекаютс отрицательным эффектом коррекции(например, точка Б).Прос гое отключение одной, двух ит.д. секций приводит к росту степеникоррекции частичных характеристик(секции насоса работают вблизи полныхподач) (фиг.Ь). Это увеличивает ус8092 5 Формула Система питания дизеля, содержащаямногосекционный топливный насос высо О кого давления с рейкой для подключения к регулятору частоты вращения дизеля, двухпозиционные клапаны о числу секций топливного насоса с управляющими электромагнитами, причем каж дая секция топливного насоса черезнагнетательный клапан и нагнетательный трубопровод связана с одной изфорсунок закрытого типа и каждый нагнетательный трубопровод связан с 20 двухпозиционным клапаном, а последнийчерез сливной патрубок подключен ксливному каналу, о т л и ч а ю щ а -я с я тем, что, с целью повышениястабильности,.топливоподачи, система 25 дополнительно снабжена топливным аккумулятором, регулятором давления. топлива и электромагнитным преобразователем хода рейки, причем топливныйаккумулятор установлен между сливными 30 патрубками и сливным каналом и связанс последним при помощи сливного трубопровода, регулятор давления топливавыполнен в виде дросселя и двух управляющих электромагнитов, дроссель установлен в сливном трубопроводе топливного аккумулятора, преобразовательхода рейки включен в цепь питания управляющих электромагнитов двухпозиционных клапанов и дросселя, а катушки 4 О управляющих электромагнитов и электромагнитного преобразователя выполнены с разным числом витков. 5 140 тойчивость режимов позволяет умень 91 шить диапазон регулирования подач (ранее было Вц= (0 1-1, 1) Вц,намперь для 4-плунжерного насоса Р (0,75 Оц.нюм)уменьшается потребное перестановочное усилие регулятора, снижается отрицательное влияние тех,нологических допусков на изготовление аппаратуры и регулятора.Указанные эффекты еще более увеличиваются в предлагаемой системе (фиг.7), когда отключение одной, двух ,и т.д. секций насоса позволяет все более увеличивать начальное давление, а значит все более увеличивать корректирующее действие системы. В конечном итоге появляется возможность отказа от применения всережимного регулятора и замены его двухрежимным при высокой устойчивости равновесных и переходныхрежимов .Использование системы питания позволит:повысить устойчивость равновесныхпереходных режимов, стабильность,нтенсивность подач топлива при сниении нагрузки за счет увеличения наального давления со снижением нагузки;уменьшить затраты энергии на приод регулятором рейки, а следовательо, уменьшить инерционность регулятора, повысить его быстродействие;уменьшить затраты энергии на откпочение цилиндров, а следовательно, 1 товысить механический КПД дизеля на пластичных нагрузках;упростить перерегулировки двигателя на разные степени коррекции, разйое протекание скоростных характеристик, в том числе по экономичности,путем изменения характеристик обмотокредукционного клапана 8,изобретения408092 Составитель В.Ищенкедактор А.Ворович Техред Л.Сердюкова Корректор М.Максимишинец аказ 3285 Тираж 505НИИПИ Государпо делам из35, Москва, Ж Подписнтвенного комитета СССРбретений и открытий35, Раушская наб., д, 4 роектная,Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгоро