Способ управления работой автотракторного дизеля на динамическом режиме самостоятельного холостого хода

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к способам управления работой автотракторного дизеля. Сущность изобретения: на динамическом режиме самостоятельного холостого хода работу автотракторного дизеля осуществляют последовательно чередующимися циклами, состоящими из тактов свободного выбега и тактов разгона, путем автоматического перемещения органа управления топливоподачей в области пониженных частот вращения коленчатого вала соответственно в сторону полного отключения и последующего включения подачи топлива на уровне, обеспечивающем наиболее экономичное протекание рабочего процесса дизеля. Такт разгона осуществляется с постоянной цикловой подачей топлива, превышающей цикловую подачу топлива типового режима самостоятельного холостого хода на отношение времени цикла динамического режима самостоятельного холостого хода к времени такта разгона. Технический результат: улучшение процессов впрыскивания топлива и смесеобразования в такте разгона, а также более экономичное протекание рабочего процесса дизеля в цикле динамического режима самостоятельного холостого хода за счет нулевой цикловой подачи топлива в такте свободного выбега. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области двигателестроения и может быть использовано при работе дизеля на динамическом режиме самостоятельного холостого хода во время остановок и стоянок автотракторной техники.

Известен способ управления работой автотракторного дизеля на динамическом режиме самостоятельного холостого хода [Патент 2170914 РФ, МПК G01M 15/00, F02D 41/16, 17/04. Способ снижения эксплуатационного расхода топлива силовой установкой и устройство для его осуществления. / С. В.Тимохин, А.П.Уханов, А.В.Николаенко, Д.А.Уханов, Р.В.Федулов; Пенз. гос. с.-х. академия. - №2000100194/06; Заяв. 05.01.2000; Опубл. 20.07.2001, Бюл. №20], заключающийся в создании тактов свободного выбега и тактов разгона в области пониженных частот вращения коленчатого вала, осуществляемых путем автоматического перемещения органа управления топливоподачей соответственно в сторону полного отключения и последующего включения подачи топлива на уровне, обеспечивающем наиболее экономичное протекание рабочего процесса двигателя.

Недостатком описанного способа управления работой автотракторного дизеля на динамическом режиме самостоятельного холостого хода является нестабильность (непостоянство) цикловой подачи топлива на всем протяжении такта разгона и неизвестность уровня (величины) цикловой подачи топлива, обеспечивающей наиболее экономичное протекание рабочего процесса двигателя.

Наиболее близким к заявленному изобретению является способ управления работой автотракторного дизеля на динамическом режиме самостоятельного холостого хода [Патент 2204730 РФ, МПК 7 F02D 41/16, 17/04, G01M 15/00. Способ управления работой транспортного двигателя внутреннего сгорания на режиме динамического холостого хода и устройство для его осуществления. / А.П.Уханов, С.В.Тимохин, Д.А.Уханов, А.С.Тимохин; Пенз. гос. с.-х. академия. - №2001112308/06; Заяв. 04.05.2001; Опубл. 20.05.2003, Бюл. №14], заключающийся в создании цикла динамического режима, состоящего из тактов свободного выбега и тактов разгона в области пониженных частот вращения коленчатого вала, осуществляемых путем автоматического перемещения органа управления топливоподачей (рейки или дозатора топливного насоса высокого давления, рычага регулятора частоты вращения, скобы останова двигателя) соответственно в сторону полного отключения и последующего включения подачи топлива во время остановок и стоянок автотранспортных средств по сигналам датчиков при отпущенной педали сцепления и установке рычага переключения передач в нейтральное положение.

Недостатком описанного способа управления работой автотракторного дизеля на динамическом режиме самостоятельного холостого хода является нестабильность (непостоянство) цикловой подачи топлива на всем протяжении такта разгона и неизвестность уровня (величины) цикловой подачи топлива, обеспечивающей наиболее экономичное протекание рабочего процесса двигателя.

Заявленное изобретение направлено на устранение указанных недостатков и от его реализации получен следующий технический результат: улучшение процессов впрыскивания топлива и смесеобразования за счет повышенной цикловой подачи топлива в такте разгона, а также более экономичное протекание рабочего процесса дизеля в цикле динамического режима самостоятельного холостого хода за счет нулевой цикловой подачи топлива в относительно длительном такте свободного выбега.

Указанный технический результат достигается за счет применения способа управления работой автотракторного дизеля на динамическом режиме самостоятельного холостого хода, заключающийся в том, что работу автотракторного дизеля осуществляют последовательно чередующимися циклами, состоящими из тактов свободного выбега и тактов разгона, путем автоматического перемещения органа управления топливоподачей в области пониженных частот вращения коленчатого вала соответственно в сторону полного отключения и последующего включения подачи топлива на уровне, обеспечивающем наиболее экономичное протекание рабочего процесса дизеля, при этом такт разгона осуществляется с постоянной цикловой подачей топлива, превышающей цикловую подачу топлива типового режима самостоятельного холостого хода на отношение времени цикла динамического режима самостоятельного холостого хода к времени такта разгона, причем время цикла динамического режима самостоятельного холостого хода составляет 0,7-1,3 с, а время такта свободного выбега превышает время такта разгона в 1,2-2,3 раза.

На фиг.1 показан теоретический цикл динамического режима самостоятельного холостого хода дизеля (t_ц - время цикла динамического режима, t_ц=t_p+t_в, t_p, t_в  - время соответственно такта разгона и выбега; h - ход рейки топливного насоса высокого давления, h₁, h₂ - начальное и конечное положение рейки топливного насоса высокого давления; g_ц - цикловая подача топлива, , - цикловая подача топлива соответственно на динамическом и типовом режимах самостоятельного холостого хода).

Для осуществления на дизеле динамического режима самостоятельного холостого хода необходимо в начальный момент времени установить орган управления подачей топлива в положение, соответствующее минимальной частоте вращения коленчатого вала типового режима самостоятельного холостого хода (например, n=800 мин^-1).

Путем быстрого перемещения органа управления подачей топлива, например, рейки топливного насоса высокого давления (ТНВД) из положения h₂, соответствующего включенной подачи топлива, в положение h₁, соответствующее выключенной подаче топлива, создают такт свободного выбега с нулевой цикловой подачей топлива. При достижении нижнего предела частоты вращения коленчатого вала (например, n_H=400 мин^-1) рейку ТНВД также быстро перемещают из положения h₁ в положение h₂, создавая такт разгона. При достижении частоты вращения коленчатого вала верхнего предела (например, n_B=800 мин^-1), которая характерна для типового режима самостоятельного холостого хода на минимальной частоте вращения коленчатого вала, цикл динамического режима повторяют. Количество циклов динамического режима зависит от продолжительности работы дизеля на режиме самостоятельного холостого хода.

Такт разгона дизеля на динамическом режиме самостоятельного холостого хода осуществляется с постоянной цикловой подачей топлива (рейка ТНВД стоит на «упоре»), причем с завышенной по отношению к подаче на типовом режиме самостоятельного холостого хода на величину, равную . В такте свободного выбега подача топлива полностью отключается, при этом цилиндры дизеля лучше очищаются от отработавших газов и последующий такт разгона будет осуществляться практически при отсутствии в камере сгорания остаточных газов.

Время цикла динамического режима самостоятельного холостого хода, в зависимости от назначения и типа дизеля, составляет 0,7-1,3 с, а время такта свободного выбега превышает время такта разгона в 1,2-2,3 раза.

Следовательно, повышенные цикловые подачи в такте разгона способствуют улучшению процессов впрыскивания топлива и смесеобразования, а нулевые подачи в такте свободного разгона - увеличению наполняемости цилиндров дизеля свежим зарядом.

Если, например: 1) t_p=0,3 с, t_в=(1,2-2,3)·t_p=0,4-0,7 с,

то t_ц=t_p+t_в, t_ц ^min=0,3+0,4=0,7 с; t_ц ^max=0,3+0,7=1,0 с.

2) t_p=0,4 c, t_в=0,5-0,9 с,

то t_ц ^min=0,4+0,5=0,9 c; t_ц ^max=0,4+0,9=1,3 с.

Таким образом, цикловая подача на динамическом режиме самостоятельного холостого хода превышает цикловую подачу типового режима в 2,3-3,2 раза, т.е. .

1. Способ управления работой автотракторного дизеля на динамическом режиме самостоятельного холостого хода, заключающийся в том, что на динамическом режиме самостоятельного холостого хода работу автотракторного дизеля осуществляют последовательно чередующимися циклами, состоящими из тактов свободного выбега и тактов разгона, путем автоматического перемещения органа управления топливоподачей в области пониженных частот вращения коленчатого вала соответственно в сторону полного отключения и последующего включения подачи топлива на уровне, обеспечивающем наиболее экономичное протекание рабочего процесса двигателя, отличающийся тем, что такт разгона осуществляется с постоянной цикловой подачей топлива, превышающей цикловую подачу топлива типового режима самостоятельного холостого хода на отношение времени цикла динамического режима самостоятельного холостого хода к времени такта разгона.

2. Способ управления работой автотракторного дизеля на динамическом режиме самостоятельного холостого хода по п.1, отличающийся тем, что время цикла динамического режима самостоятельного холостого хода составляет 0,7-1,3 с, а время такта свободного выбега превышает время такта разгона в 1,2-2,3 раза.