Система регулирования подачи топлива в дизель

 

СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ ПОДАЧИ ТОПЛИВА В ДИЗЕЛЬ с топливовпрыскивающей аппаратурой и впрыскиванием части топлива во всасывающий коллектор при низком давлении, содержащая источник электропитания и электромагнитное реле с контактами и обмоткой , причем топпивовпрыскивающая аппаратура включает топливный бак, насос высокого давления с дозирующим органом, электромагнитный клапан подачи топлива при низком давлении и соединяющие их топливопроводы, а дозирующий орган связан с электромагнитным реле, отличающаяся тем, что, с целью повьшения эффективности , система снабжена тахогенератором, усилителем, датчиком расхода топлива:, размещенным перед насосом высокого давления и выполненным в виде ступенчатого канала с последовательно размещенными участками меньшего и большего диаметров, причем на участке с большим диаметром выполнено углубление двух терморезисторов, первый из которых установлен по оси канала, а второй - за первым в углублении канала, и задатчиком расхода топлива при низком и высоком давлении , включ,чющим соответственно первый и второй переменные магниторезисторы , установленные параллельно и размещенные между полюсами постоянного магнита, и экранирующую прямоугольную рамку, составленную из двух одинаковых состыкованных П-образных половин, выполненных соответственно из ферромагнитного и диамагнитного материалов и расположенных с боковыми зазорами между полюсами постоянного магнита и магниторезисторами, причем рамка кинематически связана с дозирующим органом и имеет возможность перемещения в направлении, перпендикулярном магнитным силовым линиям постоянного магнита, при этом два терморезистора датчика рас (Л CZ хода топлива и первый переменный магниторезистор с подстроечным переменным резистором соединены мелоду собой в упомянутой последовательности в мостовую схему, в диагональ которой , связывающую разветвление между терморезисторами с разветвлением между магниторезистором и подетроечным переменным резистором, подключе-. 05 ны контакты электромагнитного реле и : ел последовательно с ними - усилитель, 00 а к второй диагонали мостовой схемы присоединен источник электропитания, выполненный стабилизированным, второй переменный магниторезистор соединен последовательно с тахогенератором и обмоткой электромагнитного реле, а выход усилителя - с электромагнитным клапаном подачи топлива при низком давлении, связанным с источником электропитания.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 4151) F 02

OllHCAHHE NSOEPET

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

l10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3487554/25-06 (22) 01.09.82 (46) 07.07.85. Бюл. № 25 (72) В.Ф.Никитин и И.В.Никитин (53) 621. 43. 038 (088. 8) (5 6) 1. Авторское св иде тель ство СССР № 184069, кл. F 02 M 63/00, 1965. (54) (57) СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ ПОДАЧИ ТОПЛИВА В ДИЗЕЛЬ с топливовпрыскивающей аппаратурой и впрыскиванием части топлива во всасывающий коллектор при низком давлении, содержащая источник электропитания и электромагнитное реле с контактами и обмоткой, причем топливовпрыскивающая аппаратура включает топливный бак, насос высокого давления с дозирующим органом, электромагнитный клапан подачи топлива при низком давлении и соединяющие их топливопроводы, а дозирующий орган связан с электромагнитным реле, отличающаяся тем, что, с целью повьппения эффективности, система снабжена тахогенератором, усилителем, датчиком расхода топлива, размеп1енным перед насосом высокого давления и выполненным в виде ступенчатого канала с последовательно размещенными участками меньшего и большего диаметров, причем на участке с большим диаметром выполнено углубление двух терморезисторов, первый из которых установлен по оси канала, а второй — за первым в углублении канала, и задатчиком расхода топлива при низком и высоком давлении, включающим соответственно первый и второй переменные м агниторе з исторы, установленные параллельно и размещенные между полюсами постоянного магнита, и экранирующую прямоугольную рамку, составленную из двух одинаковых состыкованных П-образных половин, выполненных соответственно из ферромагнитного и диамагнитного материалов и расположенных с боковыми зазорами между полюсами постоянного магнита и магниторезисторами, причем рамка кинематически связана с дозирующим органом и имеет возможность перемещения в направлении, перпендикулярном магнитным силовым линиям постоянного магнита, при этом два терморезистора датчика расхода топлива и первый переменный маг ниторезистор с подстроечным переменным резистором соединены между собой в упомянутой последовательности в мостовую схему, в диагональ которой, связывающую разветвление между терморезисторами с разветвлением между магниторезистором и подстроечным переменным резистором, подключе-. ны контакты электромагнитного реле и последовательно с ними — усилитель, а к второй диагонали мостовой схемы присоединен источник электропитания, выполненный стабилизированным, второй переменный магниторезистор соединен последовательно с тахогенератором и обмоткой электромагнитного реле, а выход усилителя — с электромагнитным клапаном подачи топлива при низком давлении, связанным с источником электропитания.

1165811

Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к системам регулирования подачи топлива в дизель топливовпрыскивающей аппа— ратурой с впрыскиванием части топлива во всасывающий коллектор при низком давлении, и может быть использовано на двигателях внутреннего сгорания любого назначения с комбинированной подачей топлива. t0

Известна система регулирования подачи топлива в дизель с топливо— впрыскивающей аппаратурой и впрыскиванием части топлива во всасывающий коллектор при низком давлении, содс р- t5 жащая источник электропитания и электромагнитное реле с контактами и обмоткой, причем топпивовпрыскивающая аппаратура включает топливный бак, насос высокого давления с до.- и- 20 рующим органом, электромагнитный клапан подачи топлива при низком давлении и соединяющие их топливонро— воды, а дозирующий орган связан с электромагнитным реп» (11 . 25

Недостатком изве стной систс мьi ре— гулирования является неудовлетвори— тельная эффективность работы дизеля вследствие отсутствия в озможно с ти 30 обеспечения постоянства мощности в широком диапазоне эксплуатационных режимов.

Целью изобретения является повыше-З5 ние эффективности работы дизеля.

Указанная цель достигается тем, что система регулирования подачи топлива в дизель с топливовпрыскивающей аппаратурой и впрыскиванием час — 40 ти топлива Во всасывающий коллектор при низком давлении, содержащая источник электропитания и электромагнитное реле с контактами и обмоткой, причем топливовпрыскивающая аппара — 45 тура включает топливный бак, насос высокого давления с дозирующим органом, электромагнитный клапан по— дачи топлива при низком давлении и соединяющие их топпивопроводы, 50 а дозирующий орган связан с электромагнитным реле, снабжена тахогенератором, усилителем, датчиком расхода топлива, размещенным перед насосом высокого давления и выполненным н ви-55 де ступенчатого канала с последовательно размещенными участками меньшего и большего диаметров, причем на участке с большим диаметром выполнеxQ углубление двух терморезисторов, первый из которых установлен гго оси канала, а второй — за первым в углублении канала, и задатчиком расхода топлива при низком и высоком давлении, включающим соответственно пе рвый и второй переменнь|е магниторе— зисторы, установленные парад:гельно и размещенные между полюсами постоянного магнита, и экран ирующую прямоугольную рамку, составленную из двух одинаковых со с i i кованных П-образных половин, выполненных соответственно из ферромагнитного и диамагнитного материалов и расположенных с боковыми зазорами между полюсами постоянного магнита и магниторезисторами, причем рамка кинематически связана с дозирующим орг аном и имеет возможность перемещения в направлении, перпендикулярном магнитным силовым линиям постоянного магнита, при этом два терморезистора датчика расхода топливаа и не pBf IA пе ремен ный магн иторе з истор с подстроечным переменным ре з истором соединены между собой в упомянутой lI».".леfloBàòåëüíîñòè в мостовую схему, в диагональ которой, связывающую разветвление между терморезисторами с развс твггением между магниторезистором и подстроечным переменным рс зистором, подключены контакты электромагнитного репе и последовательно с ними — усилитель, а к в торой диагонали мостовой схемы присоедины источник электропитания, выполненный стабилизированным, второй переменный магниторезистор соединен последовательно с тахогенератором и обмоткой электромагнитного реле, а выход усилителя — с электромагHHTHbIM клапаном подачи топлива при низком давлении, связанным с источником электропитания.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема системы регулирования подачи топлива в дизель; на фиг. 2 конструкция датчика расхода топлива; на фиг. 3 — задагчик расхода топлива при низком и высоком давлении; на фиг. 4 — электрическая схема системы регулирования; на фиr. 5- — скоростная характеристика дизеля с исходной и предложенной системами регулирования.

Система ре гулирования подачи топлива в дизель содержит топливовпрыскивающую аппаратуру, включающую топз 1! 65 ливный бак 1 и последовательно соединенные с ним топливопроводами фильтр 2, датчик 3 расхода топлива, топливоподкачивающий насос 4 и насос 5 высокого давления с дозирующим органом 6. От насоса 5 высокого давления топливо подается к форсункам (не показаны) дизеля 7, снабженного тахогенератором 8, а часть топлива впрыскивается во всасываю- l0 щий коллектор дизеля 7 под низким давлением через электромагнитный клапан 9 с катушкой 10. Система регулирования снабжена усилителем !1, .электрически связанным с датчиком 3 t5 расхода топлива, тахогенератором 8 и катушкой tO электромагнитного клапана 9 через электромагнитное реле t2 с контактами 13. Дозирующий орган 6 кинематически связан с задат- 20 чиком 14 расхода топлива, электрически соединенным с электромагнитным реле 12 (фиг. 1).

Датчик 3 расхода топлива выполнен в виде двух терморезисторов 15 и 16, 25 установленных в корпусе 17 с каналом 18, имеющим последовательно расположенные участки 19 и 20 соответственно с меньшим и большим диаметрами.

При этом первый терморезистор 15 З0 размещен по оси канала 18 на участке 19, а второй терморезистор 16— эа первым в углублении участка 20.

Термореэисторы 15 и 16 присоединены соответственно к электродам 2 1 и 22, 35 закрепленным в пробках 23 и 24, установленных в корпусе 17 (фиг. 2). Задатчик 14 расхода топлива при низком и высоком давлении включает, в себя первый 25 и второй 26 перемен-40 ные, параллельно установленные магниторезисторы, размещенные между полосами постоянного магнита 27, и экранирующую прямоугольную рамку 28, составленную из двух одинаковых сос- 45 тыкованных П-образных половин 29 и 30, выполненных соответственно из ферромагнитного и диамагнитного материалов и расположенных с боковыми зазорами 31 между полючами постоянно-50

ro магнита 27 и магниторезисторами 25 и 26. Рамка 28 через тягу 32 кинематически связана с доэирующим органом 6 и имеет возможность переме щения внаправлении,перпендикулярном магнитным силовым линиям постоянного магнита 27. Ферромагнитная полови) на 29 рамки 28 служит экраном, пере811 4 крывающим действие магнитных силовых линий постоянного магнита 2 7 на магниторезисторы-25 и 26, изменяя их сопротивление при перемещении рамки в осевом направлении (фиг. 3).

Элек.рическая схема системы реryлирования подачи топлива содержит стабилизированный источник электропитания 33, включатель 34 и мостовую схему, включающую последовательно соединенные два терморезистора 15 и 16 датчика 3 расхода топлива и. первый переменный магниторезистор 25 с подстроечным переменным резистором, причем в диагональ мостовой схемы, связывающую разветвление между терморезисторами 15 и 16 с разветвлением между первым переменным магниторезистором 25 и подстроечным переменным резистором, подключены контакты 13 электромагнитного реле t2 и последовательно с ними — усилитель 11, а к второй диагонали мостовой схемы присоединен стабилизированный источник электропитания 33. Второй переменный магниторезистор 26 соединен последовательно с тахогенератором 8 и обмоткой электромагнитного реле 1 2, а выход усилителя 1 1 — с катушкой 10 электромагнитного клапана 9, связан-.. ной со стабилизированным источником электропитания 33 (фиг. 4).

Система регулирования подачи топлива в дизель работает следующим образом.

К системе регулирования подключа-. ется при помощи включателя 34 электропитание. Далее выводят дизель на заданный рабочий режим, для чего выставляют в определенное положение дозирующий орган 6 (фиг. 1) насоса 5 высокого давления. При этом вместе с дозирующим органом 6 перемещаются тяга 32 (фиг. 3) и рамка 28 задатчика 14 расхода топлива, изменяя сопротивление магниторезисторов 25 и 26, задающих расход топлива, подаваемого соответственно под высоким давлением через форсунки дизеля и под низким давлением с впрыскиванием во всасывающий коллектор дизеля.

Включение электромагнитного клапана 9 подачи топлива под низким давлением во всасывающий коллектор дизеля производится в точках 1 — 9 скоростных характеристик (фиг. 5), определяющих момент перехода дизеля с регуляторных участков (1"-1 — 9 -9 ) 1165 на корректорный участок 1 -9 . Каждо-! му номинальному режиму (точки 1 -9 на фиг. 5) внешней или частичной скоростной характеристики соответствует при данной нагрузке определенный расход топлива, регламентируемый положением дозирующего органа 6 насоса высокого давления 5 (фиг. 1).

Топливо при работе дизеля прохо— дит из топливного бака 1 (фиг. 1) О через фильтр 2, датчик 3 расхода топлива, попадает в топливоподкачивающий насос 4 и от него — в насос 5 высокого давления. Сопротивление тер— морезистора 15 (фиг. 2), расположен- 15 ного на участке 19 датчика 3 расхо— да топлива, изменяется пропорционально скорости протекания топлива, а сопротивление терморезистора 16, установленного в углублении участ- 20 ка 20 с большим диаметром, практически не зависит от скорости потока проходящего топлива, а зависит только от средней температуры топлива.

Термореэисторы 15 и 16, включенные в мостовую схему (фиг. 4) вместе с первым магниторезистором 25 задатчика 14 расхода топлива и подстроеч— ным переменным резистором, обеспечи— вают слежение за расходом топлива Зп в дизеле. При нормативном для данного режима расходе топлива мостовая схе— ма сбалансирована и ток в ее диагонале равен нулю, ток в катушке 10 отсутствует и электромагнитный клапан 9 закрыт, что предотвращает попадание топлива во всасывающий коллектор дизеля.

Отклонение расхода топлива от нормы, например, при перегрузке дизеля 40 на номинальном режиме или на режимах корректорного участка скоростной характеристики (фиг. 5 и 4) приводит к соответствующему изменению сопротивления терморезистора 15 и нарушению баланса мостовой схемы, что вызывает появление тока в катушке 10 и открытие электромагнитного клапана 9.При этом топливо попадает в дизель как под высоким давлением через 0 форсунки,так и под низким давлением с, дсасываемьгм воздухам,в которьпь оно впрыскивается электромагнитным клапаном 9. Подача дополнительной. порции топлива с всасываемым воздухом будет у продолжаться до тех пор, пока не будет достигнуто равновесное состояние между развиваемой мощностью дизе811

6 ля и внешней нагрузкой, т.е. пока общий расход и соответствующая скорость протекания топлива в датчике 3 расхода топлива не достигнут значений, обеспечивающих равновесное состояние мостовой схемы и закрытие электромагнитного клапана 9. При этом дизель работает по новым корректорным участкам скоростной характе! I! Il ристики (участки 1 — 1 — 8 -8 на фиг. 5 ), обе спечив ая постоянство мощности для данного нагрузочного режима.

Вследствие износа плунжерных пар насоса высокого давления, частичного закоксовывания сопловых отверстий в форсунках и других факторов в эксплуатации возникает необходимость увеличения количества топлива, подаваемого с всасываемым воздухом, что достигается путем увеличения частоты и продолжительности открытия электромагнитного клапана 9. Если такая необходимость возникает сразу после начала эксплуатации дизеля, то насос 5 высокого давления регулируют на расход на 2 † меньший нормативного, а датчик 3 расхода топлива настраивают на нормативный расход.

При отключении включателем 34 электропитания система регулирования подачи топлива работает как обычная с центробежным регулятором, а подача топлива осуществляется только через форсунки в количестве, зависящем от положения дозирующего органа 6 насоса 5 высокого давления.

Постоянство мощности прй перегрузке дизеля в этом случае не обеспечивается.

Использование предложенной системы регулирования подачи топлива в дизель позволяет существенно повысить эффективность работы дизеля в широком диапазоне эксплуатационных режимов. При добавлении топлива к всасы-" ваемому воздуху при сохранении неизменным общего нормативного расхода топлива эффективная мощность дизеля увеличивается до 207. и заметно снижается удельный суммарный расход

J топлива. Работа по характеристике двигателя постоянной мощности дает возможность пре одолевать з начительные перегрузки без переключения передачи и снижения скорости транспортного средства, а также произво11б58 t 1

7 3 дить разгон без снижения нагрузки,, ет повысить производительность тручто, например для трактора, позволя- да на 10-157.

1165811

1165811,74

70 УЮ

n ó

Лиан Линн A.Х.

Составитель П.Покровский

Редактор Л. Зайцева Техред А.Бабинец, Корректор M.Äåì÷êê

Заказ 4294/29 Тиран 538 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1.13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.уагород, ул. Проектная, 4