Система регулирования топливоподачи дизеля с турбонаддувом

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН А 1 19) 51) 4 Р 02 1) 23/О ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ак и от окомпрес греве торцом возещения и тключение7 ил ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(21) 4134209/25-06 (22) 30,07,86 (46) 23,04,88, Бюл. Кц 15 (11) Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) В,И, Бутов, В.Я. Ласюченко, Б,А, Нароглазов, В.А, Горшков, П.М. Фарафонтов, С,И. Кавьяров и В.Ф. 1 екмезов (53) 621.43-545(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР У 914791, кл, Г 02 1) 23/02, 1980, (54) СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОПЛИВОНОДАЧИ ДИЗЕЛЯ С ТУРБОНАДДУВОМ (57) Изобретение позволяет повысить точность корректирования топливоподачи. Под действием т-ры отработавших газов в термопаре создается разность потенциалов, которая подается на электронный блок, При превышении величины напряжения порогового значения, соответствующего критической т-ре выпускных газов, блок срабатывает и подает напряжение на нагревательный элемент 15, который передает тепло термочувствительному элементу 14.В результате нагрева последний перемещает стакан 19, в который ввернутарегулирующая игла 17. Игла перемещается и отрывает дросселирующее отверстие 15, выполненное во втулке 16.В результате воздух стравливается ватмосферу, Иток, связанный с мембраной, разделяющей пневмокорректор надве полости, перемещается в сторонууменьыения топливоподачи, При частотевращения ротора турбокомпрессора вышедопустимой, что является причинойразрушения лопаток последнего, предусмотрен датчик частоты вращения,который соединен с электронным блоком, В этом случае происходит коррекция подачи топлива как в зависимости от т-ры выпускных газов, частоты вращения ротора сора одновременно, При п элемента 14 игла 17 свои действует на датчик пере происходит своевременное элемента 16. 6 з.п. ф-лыИзобретение относится к областирегулирования двигателей внутреннегосгорания, в частности к системам регулирования топливоподачи дизелей стурбонаддувом.Целью изобретения является повышение точности корректирования топливоподачи,На фиг.1 изображена система регу Олирования топливоподачи дизеля с турбонаддувом; на фиг,2 - запорный орган; на фиг,3 - разрез А-А на фиг,2;на Фиг,4 - система регулирования сдополнительным датчиком частоты вращения ротора турбокомпрессора диэеля;на фиг.5 - вариант выполнения запорного органа с дополнительным датчиком перемещения регулирующей иглыв виде однопредельного контактного 20преобразователя; на фиг,6 - то же,в виде фотоэлектрического преобразователя; на фиг,7 - то же, в виде индуктивного преобразователя.Система регулирования топливоподачи дизеля с турбонаддувом содержитдатчик контролируемого параметра,например термопару 1, установленнуюв выпускном трубопроводе двигателя2, электронный блок 3 управления, 30связанный электрической цепью с термопарой 1 и запорным органом 4, установленным ца крышке пневмокорректора 5, со стороны рабочей полости А,которая в свою очередь через дросселируюцее отверстие 6 связана с впускным трубопроводом 7 двигателя,Пневмокорректор 5 разделен на двеполости эластичной мембраной 8, жестко соединенной со штоком 9, в которую со стороны полости 10, связаннойчерез кольцевое отверстие 11 с атмосферой, упирается пружина 12.Запорный орган 4 системы регулирования (фиг2) состоит из корпуса 4513, термочувствительного элемента14, выполненного, например, либо иэметалла с большим коэффициентом линейного расширения, охватывающегонагревательный элемент (например све50ча накаливания и т,д.) 15, либо изпакета плотно прижатых друг к другубиметаллических шайб, также охватывающих нагревательный элемент, втулки16 с дроссельным отверстием Б и по 55лостью С, регулирующей иглы 17 состопорной гайкой 18.Игла 17 посредством резьбы установлена в стакане 19, который входит своей цилиндрической частью в отверстие, выполненное в торце термочувствительцого элемента 14, Стакан 19прижат к торцу термочувствительцогоэлемента 14 пружиной 20, зафиксированной стопорным кольцом 21 и пружинным кольцом 22.Стакан 19, пружина 20, стопорноекольцо 21 и пружинное кольцо 22 позволяют исключить влияние колебанийтемпературы окружающей среды на точность корректирования подачи топлива,т.е. в совокупности представляюткомпенсатор колебаний температуры окРужающей средыНагревательный 15 и термочувствительный 14 элементы зафиксированыв корпусе 13 эажимной гайкой 23.Втулка 16 входит в отверстие термочувствительного элемента, выполненное перпендикулярно его оси, Причемдиаметр отверстия в термочувствительном элементе 14 больше, чем диаметрвтулки 16, Система управления дополнительно снабжена датчиком 24 частоты вращения ротора турбокомпрессора25, состоящего из турбины 26 и компрессора 27, связанных между собойвалом 28 (фиг.4).На корпусе 13 запорного органа выполнены ребра 29 охлаждения (Фиг,3).Кроме того, для исключения случаевзасорения дросселирующего отверстия6, связывающего рабочую полость Апневмокорректора с впускным трубопроводом 7, перед ним установлен водомаслоотделитель 30,Система управления дополнительноснабжена также датчиком перемещениярегулирующей иглы 17, который установлен в корпусе 13 запорного органаи соединен с электронным блоком 3управления. Датчик перемещения можетбыть выполнен в виде однопредельногоконтактного преобразователя 31 с контактами 32 и 33, взаимодействующимис торцовой частью регулировочной иглы 17 (фиг,5), в виде фотоприемника34 и источника 35 света, образующихфотоэлектрический датчик (фиг,6),или в виде катушки 36 индуктивностис перемещающимся внутри нее сердечником 37,жестко соединенным с иглой17 (фиг, 7). Система регулирования топливоподачи дизеля с турбонаддувом работает следующим образом.В случае разрежения окружающего воздуха (Р) одновременно происходит уменьшение давления (Р) во впускном трубопроводе 7, рабочей полости А и5 полости 1 О (фиг,1), В результате этого мембрана 8 и шток 9 останутся в неподвижном положении, Следовательно, количество подаваемого в цилиндры воздуха уменьшается, а количество подаваемого топлива остается постоянным. Это приводит к уменьшению коэффициента избытка воздуха и вызывает увеличение температуры отработавших газов. 5 Под действием температуры отработавших газов в термопаре 1 создается разность потенциалов, которая через соединительные провода подводится к электронному блоку 3, Как только величина напряжения превысит некоторое пороговое значение, соответствующее критической температуре выпускных газов, срабатывает электронный блок 3 и подает напряжение на нагревательный элемент 15, который передает тепло термочувствительному элементу 14, В результате нагрева термочувствительный элемент 14 удлиняется, его торец начинает перемещать стакан 19, в который ввернута регулирующая игла 17, Игла 17 отходит вправо и открывает дросселируюцее отверстие Б, выполненное во втулке 16, В результате этого3 воздух из полости А (фиг.1) устремляется в полость В регулятора через отверстие Б и полость С во втулке 16, стравливается в атмосферуДавление в рабочей полости А падает, по. скольку она связана с впускным трубопроводом 7 через дросселирующее отверстие 6 (фиг,1), и мембрана 8 под действием пружины 12 и атмосферного давления перемещается вверх, увлекая 45 за собой шток 9, в сторону уменьшения топливоподачи, увеличивая тем самым коэффициент избытка воздуха, что, в свою очередь, приводит к снижению температуры отработавших газов.1 50Тепловая напряженность цилиндропоршневой группы и турбокомпрессора уменьшается, следовательно, эффективность защиты дизеля возрастает.Как только температура отработавших газов станет ниже критической, электронный блок 3 автоматически обесточит запорный орган 4, термочувствительный элемент 14, охлаждаясь,будет укорачиваться и через некоторое время игла 17 запрет стравливающее отверстие Б и откроет его вновь, когда температура отработавших газов превысит критическую величину.Для увеличения точности регулирования используется электронный блок 3 с пропорциональным регулированием, при котором величина тока, подаваемого на нагревательный элемент, пропорциональна температуре выпускных газов, что вызывает пропорциональное перемещение иглы. Поэтому площадь проходного отверстия Б также пропорциональна температуре выпускных газов. В результате этого обеспечивается практически постоянная величина коэффициента избытка воздуха в условиях высокогорья и, следовательно, с целью исключения механических повреждений регулирующей иглы 17 она посредством резьбы установлена в стакане 19 и подпружинена пружиной 20, Это позволяет при охлаждении запорного органа ниже некоторой температуры, при которой происходила его настройка, компенсировать перемещение влево термочувствитсльного элемента 14, При этом стакан 19 с иглой 17, не имея жесткой связи с термочувствительным элементом 14, остается с одинаковым усилием поджат к втулке 16,В случаях работы двигателя на режиме номинальной мощности при достаточном разрежении окружающего воздуха температура отработавших газов может и не превышать критического значения, а частота вращения ротора турбокомпрессора 25 при этом может оказаться выше допустимой, что является причиной разрушения лопаток турбокомпрессора 25, В этом случае в системе регулчрования предусмотрен датчик 24 частоты вращения турбокомпрессора, который соединен с электронным блоком 3 управления. Как только частота вращения ротора турбокомпрессора превысит некоторое пороговое значение, электронный блок 3 срабатывает и по-. дает напряжение на запорный орган 4, В результате этого происходит ограничение подачи топлива и уменьшение частоты вращения ротора турбокомпрессора. В этом случае происходит коррекция подачи топлива как в зависимости от температуры выпускных газов, так и от частоты вращения ротора турбокомпрессора одновременно, что зна 1390406чительно повышает эффективность системы,Для повышения надежности работы системы регулирования топливоподачи в корпусе 13 запорного органа установлен датчик перемещения регулирующей иглы 17, который также соединен с электронным блоком 3 управления.1 ОПри перегреве термочувствительного элемента 14 игла 17 своим торцом воздействует на датчик перемещения и происходит своевременное отключение нагревательного элемента 15,15формула из обретения1. Система регулирования топливо- подачи дизеля с турбонаддувом, содер жащая пневмокорректор, выполненный в виде корпуса с установленной внутри него подпружиненной мембраной, кинематически связанной с рычагом управления топливоподачей и образующей с 25 корпусом рабочую полость, которая через одно из двух отверстий сообщена с впускным трубопроводом дизеля, а через другое соединена с атмосферой при помощи канала с запорным органом, 30 соединенным с выходом электронного блока управления, вход которого связан с датчиком контролируемого параметра, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности кор 35 ректирования топливоподачи, запорный орган выполнен в виде корпуса с размещенными в нем стаканом, подпружиненной регулирующей иглой, стопорным и пружинным кольцами, термочувстви О тельным элементом, охватывающим нагревательный элемент, который соединен с выходом электронного блока, расположенной перпендикулярно продольной оси термочувствительного элемента втулкой, полость которой сообщена с атмосферой, причем отверстие,сообщающее рабочую полость пневмокорректора с атмосферой, выполненово втулке с возможностью взаимодействия с ним регулирующей иглы, установленной при помощи резьбового соединения в стакане и снабженной стопорной гайкой, в корпусе выполнена кольцевая проточка, в которой установленопружинное кольцо, а пружина иглы размещена между торцом стакана и стопорным кольцом.2, Система по п,1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что на внешней стороне корпуса запорного органа выполненыребра охлаждения.3. Система по пп.1 и 2, о т л ич а ю щ а я с я тем, что она снабжена датчиком перемещения регулирующейиглы, установленным в корпусе запорного органа и соединенным с электронным блоком управления.4. Система по пп.1-3, о т л ич а ю щ а я с я тем, что датчик перемещения регулирующей иглы выполненв виде однопредельного контактногопреобразователя,5, Система по пп,1-3, о т л ич а ю щ а я с я тем, что датчик перемещения регулирующей иглы выполненфотоэлектрическим в виде источникасвета и фотоприемника.6. Система по пп,1-3, о т л и -ч а ю щ а я с я тем, чТо датчик перемещения регулирующей иглы выполненв виде катушки индуктивности с перемещающимся внутри нее сердечником,жестко связанным с иглой,Система по пп.1 и 2, о т л ич а ю щ а я с я тем, что она допол,нительно снабжена соединенным с входом электронного блока управления датчиком частоты вращения ротора турбокомпрессора дизеля.1 390406 бегалин Корректор С. Ше Составитель Редак ед ь.Кравчук Бугренк одписное Закаэ 1751/36 НИИПИ по дел 3035, МосПроектная, 4 роиэводственно-полиграфическое предприятие, г. Уз Тир сударстве м изобрет ва, Ж,нного ко ений и о Рауюска тета СССРрытийнаб.д, 4/5