Устройство и способ регулирования давления наддува воздуха

 

Использование: изобретение относится к устройству и способу регулирования давления наддува при подаче воздуха для поддержания сгорания газового топлива в двигателе внутреннего сгорания. Сущность изобретения: устройство содержит средство подачи воздуха в двигатель и средство сжатия воздуха, при этом оно дополнительно снабжено средством управления потоком воздуха для регулирования давления наддува поступающего из средства сжатия воздуха, включающим в себя клапан регулирования давления, взаимодействующий с управляющим процессором, реагирующим на один, как минимум, рабочий параметр, при этом упомянутый клапан установлен перед входным патрубком двигателя после средства сжатия воздуха и связан с электродвигателем, связанным с процессором. 2 с. и 8 з. п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к устройству и способу регулирования давления наддува при подаче воздуха для поддержания сгорания газового топлива в двигателе внутреннего сгорания /ДВС/. Более конкретно, это изобретение может относиться к регулированию давления наддува в ДВС, переведенном от работы на дизельном топливе к работе на газообразном топливе путем установки в нем системы подачи газа и системы искрового зажигания. Это изобретение применимо также для двигателя, использующего два вида топлива, в котором небольшое количество вспомогательного топлива, например дизельного, используется для искрового зажигания газообразного топлива. В любом случае применения воздух подается в двигатель для поддержания сгорания топлива.

В известных двигателях, работающих на дизельном топливе, выходная мощность двигателя зависит от выбросов дыма в выхлопе. Для увеличения мощности двигателя, необходимо повышать количество дизельного топлива, сжигаемого на каждый цикл работы двигателя. Однако это увеличивает черные плотные выбросы при повышении относительной доли дизельного топлива в воздухе. Обычно максимальное количество дизельного топлива, которое можно подать в двигатель до того момента, когда выхлопы станут неприемлемыми, составляет только около 70% от того максимального количества, которое может подвергнуться полному сгоранию при подаче соответствующего количества воздуха. Из-за этого выходная мощность двигателя ограничена.

При работе двигателя на газовом топливе не возникает таких проблем с выхлопами и поэтому до 100% максимальной доли газового топлива в воздухе, которое можно подвергнуть полному сгоранию в соответствующем количестве воздуха, можно подать в двигатель для выработки максимальной мощности.

Для преодоления недостатков, связанных с выхлопами у существующих дизельных двигателей применяют систему турбонаддува или сверхнаддува. Обычно в устройстве турбонаддува колесо турбины приводится в действие выхлопными газами двигателя и вращает колесо воздушного компрессора. В устройстве сверхнаддува колесо воздушного компрессора приводится в действие альтернативным источником энергии, например, посредством механического сцепления воздушного компрессора и выходным валом двигателя или с помощью вспомогательных источников энергии. В любом случае воздух подается в двигатель под давлением /давление наддува/, обеспечивающим увеличенное количество воздуха. Таким образом, в каждом рабочем цикле в двигатель можно подать большее количество дизельного топлива, хотя отношение дизельного топлива к объему воздуха не должно превышать максимально допустимого значения 70%. Увеличенное таким образом количество дизельного топлива приводит к возрастанию выходной мощности двигателя /см. пат. США N 3421314, кл. F 02 B 41/10, 69г./ Однако система турбонаддува или сверхнаддува в двигателе, работающем на газовом топливе, не может улучшить рабочих характеристик двигателя, т.к. многие показатели двигателя значительно ограничены. Это происходит потому, что тепло, выделяемое в течение начального сжатия смеси газового топлива и воздуха до начала процесса горения, больше в двигателе с наддувом, и дополнительное тепло может привести к взрыву горючей смеси, а не к ее нарастающему сгоранию или, что еще хуже, смесь может самовозгореться и гореть совершенно неуправляемо прежде, чем будет достигнуто максимальное сжатие. Поэтому двигатель, работающий на газовом топливе, обычно не подвергается турбонаддуву или сверхнаддуву, а если и подвергается, то в меньшей степени, чем дизельные двигатели.

Задачей изобретения было осуществление регулирования давления наддува при подаче воздуха в двигатель внутреннего сгорания, работающий на газовом топливе, для достижения улучшенных рабочих параметров двигателя.

Поставленная задача решается тем, что устройство регулирования давления наддува воздуха, подаваемого в двигатель внутреннего сгорания, работающий на газовом топливе, включает в себя средство подачи воздуха в двигатель для поддержания сгорания газового топлива, средство сжатия подаваемого воздуха до величины, превышающей давление окружающей среды, и средство управления потоком воздуха, реагирующее на, как минимум, один рабочий параметр двигателя, для регулирования давления наддува воздуха, подаваемого от указанного средства сжатия воздуха в двигатель, причем средство управления потоком воздуха содержит клапан регулирования давления воздуха, который работает под управлением процессора, реагирующего на, как минимум, один рабочий параметр, причем этот клапан расположен по движению потока за средством сжатия воздуха перед входным патрубком двигателя и способен отклонять поток воздуха непосредственно от канала подачи, подавая воздух к всасывающему патрубку двигателя, при этом клапан регулирования давления воздуха приводится в действие электродвигателем, реагирующим на управляющий сигнал от указанного процессора с обеспечением непрерывного изменения давления наддува в зависимости от изменения, как минимум, одного рабочего параметра для повышения рабочих характеристик двигателя.

Предпочтительно электродвигатель должен быть выполнен работающим с переменной скоростью для дифференциального управления клапаном с обеспечением переменной скорости его движения.

Кроме того, предпочтительно электродвигатель должен представить из себя шаговый электродвигатель с винтовым ведущим валом, клапан регулирования должен включать установленную на седле тарелку клапана с обеспечением перемещения тарелки относительно седла на разные уровни для открытия и закрытия клапана.

Тарелка клапана предпочтительно должна быть установлена на конце ведущего вала электродвигателя с исключением вращения при перемещении этого вала по оси для открытия и закрытия клапана.

Клапан регулирования давления может включать в себя средство формирования сигнала обратной связи процессору для указания рабочего положения клапана, содержащее потенциометр, механически связанный с ведущим валом электродвигателя.

Обычно указанный один рабочий параметр представляет собой скорость работы двигателя и его нагрузку. Предпочтительно, чтобы этот рабочий параметр также включал в себя реальное абсолютное давление в патрубке.

Обычно средство сжатия воздуха содержит устройство турбонаддува, имеющее турбину, приводимую в движение выхлопными газами двигателя, а средство управления потоком воздуха может содержать клапан управления выхлопами, работающий под управлением процессора, реагирующего на, как минимум, один рабочий параметр с целью направления части выхлопных газов к устройству турбонаддува по первому каналу, а затем к выпускному отверстию для обработанных газов, а оставшейся части - по второму каналу для выхлопных газов непосредственно к выпускному отверстию для отработанных газов или к другому выпускному отверстию.

Это изобретение применимо также к тому случаю, когда двигатель работает на 2-х видах топлива, при котором средство управления потоком воздуха может также реагировать на тип подаваемого топлива. Если второе топливо представляет собой дизельное топливо, то средство управления потоком воздуха может регулировать давление наддува воздуха до максимальной степени, на которую способно средство сжатия воздуха, при работе двигателя только на дизельном топливе. Когда двигатель работает на газовом топливе, температура воздуха, подаваемого к двигателю, может изменяться относительно температуры окружающей среды посредством первого количества, которое меньше второго количества, посредством которого температура воздуха может отклоняться от температуры окружающей среды, когда двигатель работает на дизельном топливе или на другом, втором типе топлива, для достижения оптимальных условий.

Поставленная задача также решается тем, что способ регулирования давления наддува воздуха, подаваемого к двигателю для поддержания сгорания газового топлива, включает в себя сжатие подаваемого воздуха, при давлении, превышающем давление окружающей среды, и регулирование давления наддува подаваемого воздуха клапана регулирования, содержащее замер фактического давления воздуха, определение необходимого давления воздуха, по отношению, как минимум, к одному рабочему параметру, сравнение фактического и необходимого давления воздуха и приведение в действие клапана регулирования давления наддува для того, чтобы при необходимости понизить или повысить давление наддува воздуха, где указанный этап приведения в действие клапана, включает в себя движение клапана с первой скоростью, когда фактическое давление находится выше или ниже необходимого давления на первую заранее определенную величину, и движение клапана со второй скоростью, которая выше указанной первой скорости, когда фактическое давление находится выше или ниже необходимого давления на вторую, заранее определенную величину, которая больше первой заранее определенной величины, причем в рабочем состоянии давление наддува может непрерывно изменяться, реагируя на изменения, как минимум, одного рабочего параметра для улучшения рабочих характеристик двигателя.

Предпочтительно клапан регулирования давления должен иметь низкую скорость движения при давлении, близком к необходимому давлению наддува, и высокую скорость при давлении, значительно отличающемся от необходимого давления наддува, способ может включать в себя формирование сигнала обратной связи для указания рабочего положения клапана регулирования давления, а указанный, как минимум, один рабочий параметр представляет собой скорость работы двигателя и его работу.

Предпочтительно далее, чтобы этот способ включал в себя охлаждение воздуха, подаваемого к двигателю, после указанного этапа повышения давления.

На фиг.1 приведена функциональная блок-схема одного варианта реализации устройства регулирования давления наддува согласно изобретению; на фиг. 2, 3 и 4 - графические изображения абсолютного давления в патрубке как функции скорости двигателя и его нагрузки /крутящего момента/, которые используются для сравнения данного изобретения с предыдущими устройствами такого типа; на фиг. 5 - схематическое изображение второго варианта реализации устройства регулирования давления наддува согласно изобретению; и на фиг.6 и 7 - виды сбоку и в разрезе, соответственно, варианта реализации клапана регулирования, давления наддува, используемого в устройстве фиг.5.

На фиг. 1 цифрой 10 обозначен двигатель внутреннего сгорания с искровым зажиганием. Двигатель 10 способен работать на газовом топливе и снабжен системой подачи газа 12, поступающего из резервуара 14 через канал 16 подачи газа к выходному патрубку 18 для топлива двигателя. Система подачи газа 12 управляется системой управления 20 двигателем через линию управления. Газовое топливо вводится в двигатель 10, как хорошо известно специалистам, в течение периода впуска рабочего цикла двигателя вместе с воздухом. Система управления 20 двигателем подает сигнал по линии управления 22 зажиганием к системе 24 искрового зажигания для подачи топлива, введенного в двигатель, с целью обеспечения энергетической части рабочего цикла. В этом варианте реализации воздух, необходимый для поддержания горения, подается к двигателю через впускное отверстие 26 для воздуха, например, через впускной патрубок двигателя и через дроссельный воздушный клапан 28, который тоже управляется системой управления 20 двигателем /СУД/ по линии управления 30 дроссельным воздушным клапаном. Дроссельный воздушный клапан 28 может содержать, например, клапан для управления абсолютным давлением в патрубке.

Воздух подается к впускному отверстию 26 через дроссельный воздушный клапан 28 от средства сжатия 32 воздуха, которое в этом варианте содержит систему турбонаддува. Воздух с температурой окружающей среды подается в устройство турбонаддува 32 через канал подачи 34 воздуха от воздушного фильтра 36, открытого в атмосферу. Воздух, подаваемый в устройство турбонаддува 32 может нагреваться от контакта с горячей частью двигателя 10. Устройство турбонаддува 32 содержит колесо турбины 38, которое приводится в действие выхлопными газами, образующимися в результате сгорания топлива в двигателе 10. Колесо турбины 38 вращает компрессор 40 посредством ведущего вала 42. Компрессор 40 повышает давление воздуха, подаваемого к двигателю 10 через дроссельный воздушный клапан 28, до величины, превышающей давление окружающей среды. Датчик 44 регистрирует давление наддува воздуха и температуру в канале подачи 46 воздуха наддува и выдает сигнал обратной связи, указывающий на давление воздуха наддува и температуру и посылаемой СУД 20 через линию управления 48.

Выхлопные газы выходят из двигателя 10 через отверстие 50 для выпуска отработанного газа и направляются к средству управления 52 выхлопными газами через канал 54 провождения выхлопных газов. Средство управления 52 выхлопными газами является частью средства управления 56 потоком воздуха, которое реагирует на, как минимум, один рабочий параметр двигателя для регулирования давления наддува воздуха, поступающего от устройства турбонаддува 32 к двигателю. Средство управления 56 потоком воздуха включает в себя также СУД 20. Средство управления 52 потоком выхлопных газов может, например, представлять собой шиберный дроссельный клапан, направляющий долю отработанных газов к устройству турбонаддува 32 по первому каналу 58 для выхлопных газов, а остальную часть выхлопных газов - непосредственно к выпускному отверстию 60 для отработанных газов по второму каналу 62 для выхлопных газов через глушитель 64. Выхлопные газы, подаваемые к устройству турбонаддува 32, выходят из этого устройства по другому каналу 66 для выхлопных газов и направляются к глушителю 64.

Работой шиберного клапана 52 для отработанных газов управляет СУД 20 через линию управления 68 с целью управления той частью выхлопных газов, которая отходит к устройству турбонаддува 32, и регулирования степенью повышения воздуха, создаваемого устройством турбонаддува 32. Степень сжатия воздуха зависит от доли выхлопных газов, отводимых к устройству турбонаддува 32, которая может меняться, при работе двигателя на газовом топливе под управлением СУД 20. Обычно СУД 20 содержит микропроцессор, реагирующий на скорость работы двигателя, посредством подачи на него входного сигнала, регистрирующего эту скорость, по сигнальной линии 70 и также регистрирующего нагрузку, требующуюся для двигателя. Эти параметры могут измеряться или определяться исходя из положения регулирующего клапана или дросселя двигателя для формирования входного сигнала на сигнальной линии 72 для СУД 20. Положение дроссельного клапана 52 можно менять для изменения доли выхлопных газов, подаваемых в устройство турбонаддува 32, посредством пневматического плунжера, который может приводиться в действие сжатым воздухом, например воздухом, поступающим из воздушного тормоза транспортного средства.

Опишем работу двигателя 10, показанного на фиг. 1. Положение клапана 52, управляющего потоком выхлопных газов, находится таким образом, что часть выхлопных газов проходит от двигателя 10 непосредственно к глушителю 64 и оттуда к выпускному отверстию 60 для отработанных газов в соответствии с заранее установленным процессом регулирования, получаемым от СУД 20, что оптимизирует давление наддува воздуха, подаваемого в двигатель. Часть выхлопных газов, отходящая к устройству турбонаддува 32, может меняться от нуля до большей части потока выхлопных газов и зависит от приводящего к взрыву потенциала зажигания в режиме работы двигателя. Предпочтительно, чтобы величина сжатия воздуха или давления наддува поддерживались ниже того уровня, который может вызвать неуправляемое сжигание газового топлива, однако на уровне, достаточном для того, чтобы, как минимум, поддерживать, а обычно и повышать эффективность работы двигателя, работающего на дизельном или газовом топливах, например на природном газе или на сжиженном нефтяном газе.

Рассмотрим второй вариант реализации изобретения со ссылкой на фиг. 5.

Показанное на фиг. 5 устройство регулирования давления наддува содержит средство подачи 74 воздуха к двигателю 76 внутреннего сгорания, работающему на газовом топливе, для поддержания в нем процесса сгорания газового топлива. В этом варианте реализации средство подачи 74 воздуха содержит канал подачи 78 воздуха и устройство охлаждения 80 воздуха или промежуточный охладитель воздуха до его подачи в двигатель. Давление наддува создается средством сжатия 82 воздуха, представляющим собой устройство турбонаддува, которое приводится в действие выхлопными газами, поступающими из двигателя 76 аналогично тому, как описано в отношении устройства турбонаддува 32 в варианте, показанном на фиг. 1. Кроме того, средство подачи 74 воздуха содержит клапан 81 в патрубке с целью управления расходом воздуха, подаваемого в двигатель через патрубок 84 входного отверстия.

Кроме того, устройство регулирования давления наддува содержит средство управления потоком воздуха, которое включает в себя клапан 86 регулирования давления наддува воздуха, подаваемого от устройства турбонаддува 82 к двигателю.

Средство управления потоком воздуха содержит процессор /не показан/, реагирующий на, как минимум, один рабочий параметр двигателя с целью управления работой клапана 86. В этом варианте реализации клапан 86 регулирования давления наддува расположен ниже по течению потока относительно устройства турбонаддува 82 и промежуточного охладителя 80 и способен отклонять поток воздуха непосредственно от канала подачи 78 воздуха до его поступления к патрубку 84.

Отведенный от клапана 86 воздух выходит в атмосферу через отверстие 88, расположенное в боковой стенке корпуса 90 клапана. Фиг. 6 и 7 - это подробный увеличенный вид клапана 86, используемого в устройстве по фиг. 5.

Клапан 86 регулирования давления наддува установлен на отрезке алюминиевой трубы 92, которая соосно соединяется с каналом подачи 78 воздуха /фиг. 5/. Седло 94 клапана размещено выше отверстия 96 в трубе 92, через которое воздух отводится от канала 78 подачи воздуха посредством клапана 86 регулирования давления наддува. Тарелка 98 клапана приводится в действие валом 100 электрического шагового двигателя 102. Шаговый двигатель 102 работает с переменной скоростью и реагирует на управляющий сигнал от процессора /не показан/ для поднятия тарелки 98 клапана таким образом, чтобы открывать или закрывать отверстие 96 под разными градусами. Между тарелкой 98 клапана и седлом 94 имеется резиновое уплотнение 104. Штифт 106, закрепленный на седле 94 клапана, не дает тарелке 98 клапана вращаться, когда двигатель перемещает ходовой винт /вал 100/. При этом, когда двигатель 102 вращается вал 100 и тарелка 98 клапана перемещаются по оси для открытия или закрытия отверстия 96. Второй штифт 108 на валу 100 ограничивает осевое перемещение вала 100 и тарелки 98 клапана в направлении двигателя 102.

Устройство обратной связи в виде потенциометра 110 установлено над электродвигателем 102 и механически сопряжено с валом 100. Потенциометр 110 формирует сигнал обратной связи с его передачей процессору, причем сигнал обратной связи обеспечивает указание на рабочее положение клапана регулирования давления наддува.

В этом варианте реализации клапана шаговый двигатель 102 сконструирован так, что приводит в движение подвижные детали с двумя разными заранее установленными скоростями: с малой скоростью, когда давление наддува приближается к установленному значению, и с высокой скоростью, когда фактическое давление наддува значительно отличается от установленного значения. Если фактическое давление наддува равно установленному или только незначительно отличается от него, двигатель остается неподвижным. Это состояние формирует способ дифференциального управления шаговым двигателем уменьшает нестабильность в работе клапана 86 регулирования давления. Этот клапан работает следующим образом.

Клапан 86 предназначен для регулирования давления наддува, определяемого процессом, обычно установленным в электронной системе управления двигателем, функционально реагируя на, как минимум, один параметр двигателя, например на его скорость и нагрузку. Как правило, высокие нагрузки требуют высокого давления наддува. Когда давление наддува нарастает, оно может подняться несколько выше необходимого давления до того, как откроется клапан 86. Если давление наддува, регистрируемое датчиком давления /не показан, но аналогичен датчику 44 на фиг. 1/, слишком высокое, отвод воздуха от канала его подачи, соединенного с патрубком у входного отверстия, может быть обеспечен двумя путями: /1/. давление воздуха в патрубке начинает понижаться /аналогично нагрузке или частному замыканию электроцепи/; и /2/ поток воздуха через двигатель и через турбину устройства турбонаддува 82 уменьшается, что снижает производительность двигателя замедляет скорость работы компрессора. Расход воздуха, проходящего через компрессор, превышает расход, проходящий через турбину, и поэтому на нем поглощается больше энергии. В результате достигается новая рабочая точка двигателя при меньшем давлении наддува, чем раньше.

Сигнал обратной связи от потенциометра 110 можно использовать для проведения внутренней диагностики в рамках системы управления двигателем для проверки правильности настройки клапана с обеспечением открытия и закрытия при конкретных рабочих условиях двигателя, например, во время разноса двигателя /положение дросселя на нуле, но скорость двигателя высока, т.е. транспортное средство приводит в действие двигатель/.

Из фиг. 5 можно видеть, что система управления потоком воздуха для двигателя 76 включает в себя две отдельные, работающие самостоятельно системы, а именно подсистему положения клапана в патрубке и подсистему регулирования давления наддува, как описано выше. В общем случае, эти две подсистемы требуются для двигателя с устройством турбонаддува. Первая позволяет работать при низком абсолютном давлении в патрубке, т.е. ниже атмосферного давления. Фактическое положение клапана в патрубке определяется требованиями к параметрам испытания или/и конструкции. Если нагрузка двигателя или его выходная мощность достаточно высоки, устройство турбонаддува 82 будет снабжать двигатель воздуха под давлением, т.е. с давлением выше атмосферного. Для того, чтобы достичь желаемого отношения газ/воздух и нагрузки, необходимо управлять давлением наддува, удерживая его на оптимальном значении.

Устройство турбонаддува 82 является пассивным устройством и реагирует как положительная обратная связь на скорость протекания и температуру выхлопных газов, т.е. чем выше скорость потока, тем выше давление наддува. Требуемый уровень давления наддува или положение клапана в патрубке рассчитывается системой управления двигателем через таблицу, как первичную функцию процентного отношения от полной нагрузки и скорости.

Преимущество такого вида управления состоит в том, что оно направлено на устройство турбонаддува 82, т.е. подавляются естественные рабочие параметры или характеристика устройства турбонаддува 82. Это можно противопоставить простой фиксированной системе регулирования давления наддува, работу которой иногда обеспечивает шиберный затвор для отработанных газов и которая является механической системой, где непосредственное действие давления наддува открывает выхлопную трубу посредством проходного клапана, расположенного выше по течению газов, и модулирует давление наддува для достижения фиксированного максимального значения. В этом случае, характеристика скорость-нагрузка будет иметь усеченный вид для установки давления наддува.

Улучшенные характеристики управления работой двигателя, которые можно достичь с использованием устройства регулирования давления наддува и способа согласно изобретению, лучше всего можно проиллюстрировать со ссылкой на графические изображения абсолютного давления в патрубке как функции скорости и нагрузки /крутящего момента двигателя/, представленные на фиг. 2, 3 и 4.

На фиг. 2 показана кривая крутящего момента, на которую наложены изобары абсолютного давления в патрубке для двигателя, не имеющего регулирование давления наддува, например для дизельного двигателя с турбонаддувом. Работая на максимальной скорости, устройство турбонаддува дает максимальное давление наддува /2,0 на фиг. 2/.

На фиг. 3 показано абсолютное давление в патрубке как функция изменения скорости и крутящего момента /нагрузки двигателя/ для двигателя с турбонаддувом, содержащего известный перепускной клапан давления фиксированного типа с шиберным затвором. Каждый раз, когда абсолютное давления в патрубке превышает заранее определенное значение, шиберный затвор для отработанных газов открывается, что приводит к появлению области постоянного давления на кривой крутящего момента двигателя /показана как 1.6 на фиг. 3/.

На фиг. 4 показана типичная область управления давлением наддува /УДН/ для двигателя с турбонаддувом, в котором давление наддува управляется как функция нагрузки и скорости в соответствии с изобретением. Регулирование давления наддува согласно изобретению позволяет постоянно менять давление наддува в зависимости от изменения скорости и нагрузки двигателя для достижения улучшения рабочих характеристик двигателя.

Регулирование давления наддува может также осуществляться как реакция на изменения других рабочих параметров двигателя, например на абсолютное давление в патрубке, на давление и температуру газового топлива, на температуру воздуха, фазу работы двигателя и напряжение батареи.

После подробного описания вариантов реализации устройства регулирования давления наддува становятся понятными многочисленные модификации и варианты изобретения для специалистов-механиков. Например, при желании вместо устройства турбонаддува можно использовать устройство сверхнаддува как средство сжатия воздуха. В таком приспособлении количество воздуха, подаваемого в устройство сверхнаддува, может меняться как реакция на рабочий параметр двигателя, а наддуваемый воздух может смешиваться с естественно всасываемым воздухом до подачи в двигатель, так что степень сжатия подаваемого в двигатель воздуха, может меняться. Кроме того, несмотря на то, что был описан предпочтительный вид клапана регулирования давления наддува, можно создать другой клапан, позволяющий подавать в двигатель изменяемую долю наддувного воздуха. Клапан может содержать затвор, перемещаемый воздушной крыльчаткой или другим приводящим в движение элементом. Если имеется воздушная крыльчатка, сжатый воздух, приводящий в действие пневматический плунжер, может быть задействован из системы воздушного тормоза транспортного средства. В качестве альтернативы, приводящий в движение элемент может содержать гидравлический привод, жидкость для работы которого может быть использована в виде находящегося под давлением смазочного масла двигателя. Эти варианты и модификации следует рассматривать как относящиеся к изобретению.

Формула изобретения

1. Устройство регулирования давления наддува воздуха для двигателя внутреннего сгорания, работающего на газовом топливе, содержащее средство подачи воздуха в двигатель для поддержания сгорания газового топлива, средство сжатия подаваемого в двигатель воздуха до величины, превышающей давление окружающей среды, и средство управления потоком воздуха для регулирования давления наддува, поступающего из указанного средства сжатия воздуха, включающее в себя клапан регулирования давления, причем упомянутый клапан установлен перед входным патрубком двигателя после средства сжатия воздуха с возможностью отклонения воздуха от канала его подачи, отличающееся тем, что клапан регулирования давления взаимодействует с управляющим процессором, реагирующим на как минимум один рабочий параметр, и связан с электродвигателем, функционирующим от управляющего сигнала указанного процессора с обеспечением непрерывного изменения давления воздуха в зависимости от изменения как минимум одного рабочего параметра для достижения улучшенных рабочих характеристик двигателя.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что указанный электродвигатель выполнен работающим с переменной скоростью для дифференциального управления клапаном с обеспечением переменной скорости его движения и для уменьшения нестабильности работы двигателя.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что указанный электродвигатель представляет собой шаговый электродвигатель, имеющий винтовой ведущий вал, а клапан регулирования давления включает в себя установленную на седле тарелку клапана и связан с упомянутым ведущим валом электродвигателя с обеспечением перемещения тарелки относительно седла на разные уровни для открытия и закрытия клапана.

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что тарелка клапана установлена на конце ведущего вала электродвигателя с исключением вращения при перемещении этого вала по оси для открытия и закрытия клапана.

5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что клапан регулирования давления включает в себя также средство формирования сигнала обратной связи процессору для указания рабочего положения клапана.

6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что средство обратной связи содержит потенциометр, механически связанный с ведущим валом электродвигателя.

7. Способ регулирования давления наддува воздуха для двигателя внутреннего сгорания, работающего на газовом топливе, включающий в себя подачу воздуха в двигатель для поддержания сгорания газового топлива, сжатие подаваемого в двигатель воздуха при давлении, превышающем давление окружающей среды, и регулирование давления наддува подаваемого в двигатель воздуха путем приведения в действие клапана регулирования давления для понижения или повышения давления, отличающийся тем, что регулирование давления наддува включает в себя замер фактического давления воздуха, определение необходимого давления воздуха по отношению к как минимум одному рабочему параметру и сравнение фактического и необходимого давления воздуха, причем движение клапана осуществляют с первой скоростью при разнице фактического и необходимого давления на первую определенную величину и с второй скоростью, превышающей первую скорость, при разнице фактического и необходимого давления на вторую определенную величину с обеспечением непрерывного изменения давления наддува в зависимости от изменения как минимум одного рабочего параметра для достижения улучшенных рабочих характеристик двигателя.

8. Способ по п.7, отличающийся тем, что клапан регулирования давления наддува имеет низкую скорость движения при давлении, близком к необходимому давлению наддува, и высокую скорость при давлении, значительно отличающемся от необходимого давления наддува.

9. Способ по п.8, отличающийся тем, что он включает в себя также формирование сигнала обратной связи для указания рабочего положения клапана регулирования давления.

10. Способ по любому из пп.7 9, отличающийся тем, что указанный как минимум один рабочий параметр представляет собой скорость работы двигателя и его нагрузку.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7