SU550485A1

SU550485A1 - The method of regulating the internal combustion engine and device for its implementation

Info

Publication number: SU550485A1
Application number: SU2114702A
Authority: SU
Inventors: Василий Васильевич Березин; Алексей Кузьмич Григорьев
Priority date: 1975-03-19
Filing date: 1975-03-19
Publication date: 1977-03-15

Description

1one

Изобретение относитс к области машиностроени , в частности двигателестроени .The invention relates to the field of mechanical engineering, in particular engine building.

Известны способы регулировани двигателей внутреннего сгорани . Экономичность двигателей внутреннего сгорани на режимах частичных нагрузок снижаетс вследствие ухудшени условий . смесеобразовани и сгорани топлива, а частые и резкие изменени нагрузок привод т к преждевременному выходу из стро деталей цилиндропоршневой группы. Дл устранени 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.Methods are known for regulating internal combustion engines. The efficiency of internal combustion engines under partial load conditions is reduced due to deteriorating conditions. mixture formation and combustion of fuel, and frequent and abrupt changes in loads lead to premature failure of the cylinder-piston group parts. To eliminate the disadvantages noted above, the fuel supply to a part of the cylinders is shut off, while the remaining cylinders operate with a load close to the nominal, which ensures that relatively high economic performance is maintained.

Известны устройства дл осуществлени способа регулировани двигател внутреннего сгорани , содержаш,ие установленные в цилиндрах форсунки, кажда из которых сообщена с топливным насосом при номощи трубопровода .Devices are known for carrying out a method for controlling an internal combustion engine, comprising nozzles installed in cylinders, each of which is in communication with a fuel pump during a pipeline.

Известны устройства, в которых отключение подачи топлива производ т путем выведени рейки топливного насоса на нулевую иодачу.Devices are known in which the fuel supply is disconnected by withdrawing the fuel pump rail to zero iodine.

В процессе регулировани двигател по известному способу температурные услови деталей цилиндров с отключенной подачей топлива существенно отличаютс от температурных условий остальных цилиндров. Ири включении цилиндров в работу в их детал х возникают дополнительные термические напр жени , что снижает их долговечность и надежность двигател . Кроме того, в период стабилизации температурного режима, после включени цилиндра в работу, несколько снижаетс эффективность иснользовани топлива, сжигаемого в этих цилиндрах.In the process of adjusting the engine in a manner known per se, the temperature conditions of the cylinder components with the fuel supply turned off are significantly different from the temperature conditions of the other cylinders. When cylinders are put into operation, additional thermal stresses arise in their parts, which reduces their durability and reliability of the engine. In addition, during the period of stabilization of the temperature regime, after the cylinder is put into operation, the efficiency of using the fuel burned in these cylinders somewhat decreases.

С целью повышени надежности и экономичности двигател подачу топлива в цилиндр отключают на один цикл поочередно, а циклы с отключенной подачей топлива чередуют через равные интервалы. В устройстве дл In order to increase the reliability and efficiency of the engine, the fuel supply to the cylinder is turned off for one cycle alternately, and the cycles with the fuel supply turned off alternate at regular intervals. In the device for

реализации описываемого способа в нагнетательной магистрали каждого топливного насоса установлен запорный орган с приводом, соединенным с коленчатым валом через прерыватель . Привод может быть выполнен в виде 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 соединенimplementation of the described method in the discharge line of each fuel pump has a shut-off valve with a drive connected to the crankshaft via an interrupter. The drive can be made in the form of an electromagnet connected with one of its terminals to the current source, and the other to the distributor connected to the same source, equipped with moving and fixed contacts, the first of which is connected

с коленчатым валом.with crankshaft.

На фиг. 1 представлена принципиальна схема описываемого устройства; на фиг. 2 - распределитель, продольный разрез; на фиг. 3 - то же, поперечный разрез; на фиг. 4 - занорный орган золотникового типа.FIG. 1 is a schematic diagram of the device described; in fig. 2 - distributor, longitudinal section; in fig. 3 - the same cross section; in fig. 4 - zinc valve-type organ.

Шесть топливных насосов 1 соединены каждый при помощи своей нагнетательной магистрали 2 с форсункой 3, установленной в одном из цилиндров дизел . В каждой магистрали находитс запорный орган 4 (фиг. 1, в соответствии с номерами цилиндров ИВь ИВ2, ИВз, ИВ4, ИВб, ИВб. 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 распределител кинематически соединен с коленчатым валом дизел и снабжен закрепленным на нем подвижным контактом 9 (ВК). Неподвижные контакты 10 (фиг. 1, Кь К2, Кз, К4, Ks и Кб в соответствии с номерами цилиндров) размещены в неподвижной крышке 11 корпуса 12 распределител .Six fuel pumps 1 are each connected via their injection line 2 with a nozzle 3 installed in one of the diesel cylinders. In each line there is a locking body 4 (Fig. 1, in accordance with cylinder numbers IVI IV2, IVZ, IV4, IVB, IVB. Each of the locking bodies is equipped with an electromagnetic drive 5 connected by one of its terminals to the current source 6 and the other to the connected with the same source to the distributor 7. The distributor shaft 8 is kinematically connected to the diesel engine crankshaft and equipped with a movable contact 9 (VK) fixed to it. The fixed contacts 10 (Fig. 1, Кь К2, Кз, К4, Ks and Кб in accordance with the numbers cylinders) placed in a fixed cover 11 bldg Usa 12 distributor.

Запорный орган выполнен в виде золотника, корпус 13 которого при помощи штуцеров крепитс 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 осуществл етс при помощи сильфона 16. В плунжере предусмотрен канал а, перпендикул рный его оси, и ломаный канал б, сообщенный одним из своих торцевых отверстий с трубопроводом 17 слива избыточного топлива. Дл направлени утечки топлива между плунжером и корпусом золотника в сливной бак в корпусе предусмотрен дренажный канал в.The locking member is in the form of a spool, the body 13 of which is fastened with the help of fittings in the discharge line of the fuel pump. The plunger 14 of the spool is made elongated, placed as a core in the coil of the electromagnetic actuator 5 and spring-loaded in the latter by means of a spring 15. The seal between the housing and the plunger is carried out using a bellows 16. A plunger has a channel a, perpendicular to its axis, and a broken channel b, communicated by one of its end openings with the pipeline 17 to drain the excess fuel. A drainage channel is provided in the body to direct fuel leakage between the plunger and the body of the spool into the drain tank.

На режимах нагрузок, близких к номинальной , контакты К разомкнуты, схема регулировани обесточена и двигатель работает без пропусков вспышек. При снижении нагрузки рейка управлени топливными насосами движетс на уменьшение подачи топлива (вправо ) и замыкает контакты К, в результате чего подаетс питание на вращающийс контакт ВК распределител . В положении, изображенном на фиг. 1, замыкаютс контакты ВК и Ki и подаетс импульс на привод индивидуального включател первого цилиндра ИВь Момент замыкани контактов ВК и Ki совпадает с началом нагнетательного хода плунжера топливного насоса первого цилиндра, а продолжительность замыкани равна продолжительности нагнетательного хода плунжера. При подаче импульса на привод золотника плунжер смещаетс , а канал подачи топлива к форсункам перекрываетс .At the modes of loads close to the nominal, the contacts K are open, the control circuit is de-energized and the engine operates without gaps in the flashes. When the load is reduced, the fuel pump control rail moves to decrease the fuel supply (to the right) and closes contacts K, as a result of which power is supplied to the rotating contact VC of the distributor. In the position shown in FIG. 1, contacts VK and Ki are closed and a pulse is applied to the actuator of the individual switch of the first cylinder. The contact closure time of the contacts VK and Ki coincides with the start of the injection stroke of the plunger of the fuel pump of the first cylinder, and the closure duration is equal to the duration of the injection stroke of the plunger. When a pulse is applied to the spool actuator, the plunger is displaced, and the fuel supply channel to the injectors is closed.

Таким образом, кажда пара контактов (ВК и К) служит прерывателем в цепи питани привода плунжера током. При этом канал б обеспечивает перепуск топлива из нагнетательной магистрали в расходную емкость, после чего контакты ВК и Ki размыкаютс , а привод обесточиваетс . При повороте коленчатого вала в двигателе происходит шесть вспышек в соответствии с пор дком работы цилиндров . Передаточное отношение i от коленчатого вала к распределителю подачи топливаThus, each pair of contacts (VK and K) serves as a chopper in the supply circuit of the plunger drive current. At the same time, the channel b ensures the transfer of fuel from the injection line to the supply tank, after which the contacts VC and Ki open and the drive is de-energized. When the crankshaft is rotated in the engine, six flashes occur in accordance with the order of operation of the cylinders. Gear ratio i from the crankshaft to the fuel distributor

равно семи, что обеспечивает пропустш вспышек через каждые 420° угла поворота коленчатого вала. В результате этого после отключени первого цилиндра обеспечиваетс отключение третьего, затем п того и т. д. Таким образом обеспечиваетс поочередное отключение подачи топлива в цилиндр на один цикл через равные интервалы. При увеличении нагрузки на двигатель рейка топливных насосов движетс в сторону увеличени подачи топлива (влево) и при положении , соответствующем цикловым подачам, близким к подачам на номинальной нагрузке, размыкает контакты К. Двигатель начинаетequal to seven, which ensures the missed outbursts every 420 ° angle of rotation of the crankshaft. As a result, after the shut-off of the first cylinder, the third is shut off, then the fifth and so on. In this way, alternate shut-off of the fuel supply to the cylinder for one cycle at regular intervals is ensured. As the engine load increases, the fuel pump rail moves in the direction of increasing the fuel supply (to the left) and at a position corresponding to the cycle feeds close to the feeds at the nominal load, it opens the contacts K. The engine starts

работать без пропусков вспышек.work without skipping flashes.

Углы поворота коленчатого вала, через которые происход т отдельные пропуски вспглщек , можно рассчитать по формулеThe angles of rotation of the crankshaft, through which the individual skips occur, can be calculated by the formula

ОЛЛ1 Z kALL1 Z k

а ЗбО„- -,a ZbO „- -,

где а - угол поворота коленчатого вала (в градусах) между отдельными пропусками вспышек в цилиндрах двигател ;where a is the angle of rotation of the crankshaft (in degrees) between the individual gaps of the flashes in the engine cylinders;

т-коэффициент тактности, равный 1 дл двухтактного двигател и 2 дл четырехтактного;The t-factor is 1 for a two-stroke engine and 2 for a four-stroke;

Z - число цилиндров двигател ; , 2, 3,... - безразмерна величина,Z is the number of engine cylinders; , 2, 3, ... - dimensionless dimension,

определ юп,а диапазон мощностей, в которых производитс регулирование .determine ju and the power range in which the adjustment is made.

Например, дл п тицилиндрового двигател прн знаке «+ в формуле при в двигателе будет пропуск каждой шестой вспышки, при - каждый седьмой вспышки, - каждой восьмой вспышки и т. д.For example, for a five-cylinder engine, the “+” sign in the formula for the engine will be missing every sixth flash, for - every seventh flash, - every eighth flash, and so on.

Устройство позвол ет использовать отключение цилиндров дл регулировани 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 двигател .The device allows the use of cylinder deactivation to control various power ranges. For example, in the first range - skipping every eighth flash; in the second range - skipping every fourth flash; in the third range, each second flash is skipped with a corresponding decrease in engine power.

Предлагаемый способ регулировани и устройство дл его реализации помимо экономического эффекта, выражающегос в уменьшении расхода топлива на режимах частичных нагрузок и холостом ходу двигател , в результате отключени подачи топлива в отдельные цилиндры обеспечивает сохранение одинаковой тепловой напр женности всех цилиндров, отсутствие резких изменений температурного режима деталей цилиндропоршиевой группы прн включении и выключении цилиндров, что повышает надежность и долговечность двигател в целом. Кроме того, облегчаетс возможность применени способа на двигател х большой размерности. Преимущество предлагаемого способа заключаетс также в том, что при частых изменени х нагрузки уменьшаютс температурные перепады деталей, и двигательThe proposed control method and device for its implementation in addition to the economic effect, which is expressed in reducing fuel consumption under partial load conditions and idling the engine, as a result of shutting off the fuel supply to individual cylinders, it maintains the same thermal stress of all cylinders, and there are no abrupt changes in the temperature regime of cylinder-piston parts groups prn turn on and off the cylinder, which increases the reliability and durability of the engine as a whole. In addition, the possibility of applying the method to engines of large dimensions is facilitated. The advantage of the proposed method also lies in the fact that with frequent load changes the temperature drops of the parts are reduced, and the engine

посто нно готов к приему нагрузки вплоть до номинальной, что вл етс особенно важным дл главных двигателей ледоколов, буксиров, рыбопромысловых судов. Следует отметить, что изобретение может быть одинаково успешно использовано как на двухтактных двигател х , так и на четырехтактных.Constantly ready to receive a load up to a nominal load, which is especially important for the main engines of icebreakers, tugboats, and fishing vessels. It should be noted that the invention can be equally successfully used on both two-stroke engines and four-stroke engines.

Claims

1. A method for controlling an internal combustion engine by shutting off the fuel supply to the cylinders, characterized in that, in order to increase reliability and efficiency, the fuel supply to the cylinders is shut off for one cycle in turn.

2. The method according to claim 1, wherein

that the cycles with the fuel supply off alternate at regular intervals.

3. A device for implementing the method according to claim 1, containing installed in the cylinders

nozzles, each of which is connected to the fuel pump by means of a discharge line, characterized in that a shut-off member with a drive is connected to the crankshaft via an interrupter in the discharge line.

4. The device according to claim 3, characterized in that the drive is made in the form of an electromagnet connected by one of its terminals to the current source and the other to the one connected to

the same source to the distributor provided with movable and fixed contacts, the first of which is kinematically connected to the crankshaft.

R

iiitTJ

Ml

. (1L ..

# 0:, | st: a-1 / Vl fxSSijt / e.-ffe; -a, Schz

- juciif-vm / g

1j

ig. one

ID

A-A

FIG. 2 f3