Судовой дизельный двигатель с системой для обеспечения его работы на режимах холостого хода и малых нагрузок
Владельцы патента RU 2705715:
Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (МИНПРОМТОРГ РОССИИ) (RU)
Изобретение относится к двигателестроению. Целью предлагаемого изобретения является упрощение конструкции системы воздухоснабжения, повышение надежности работы двигателя на режимах холостого хода и малых нагрузок и улучшение экологических параметров двигателя. Поставленная цель достигается за счет получения необходимого для обеспечения нормального процесса сгорания соотношения воздуха и топлива в рабочих цилиндрах двигателя путем использования системы выключения ряда цилиндров на режимах холостого хода и малых нагрузок и системы дозарядки на этих режимах работающего ряда цилиндров сжатым воздухом от ряда цилиндров, работающих в компрессорном режиме. 1 ил.
Предлагаемое техническое решение относится к машиностроению и, в частности, к двигателестроению, а именно, к системам обеспечения работы дизеля на режимах холостого хода и малых нагрузок, т.е. в условиях недостаточности наддувочного воздуха. Несоответствие количества подаваемого топлива и количества воздуха на таких режимах приводит к ухудшению протекания рабочего процесса в цилиндрах и, как следствие, к неустойчивой работе двигателя с повышенной дымностью выхлопных газов.
Известны системы, позволяющие обеспечить требуемый режим работы двигателя при недостаточности надувочного воздуха (например, в соответствии с а.с. №177227 «Устройство для улучшения приемистости дизель-генератора с газотурбинным наддувом»), заключающиеся в подаче дополнительного воздуха в цилиндры из пусковых баллонов через управляемые клапаны.
Недостатком такого решения является большой расход пускового воздуха, требующий наличия большого количества пусковых баллонов, а также компрессоров с повышенной производительностью.
Другим известным решением является использование системы, снабженной пультом управления устройствами отключения топливоподачи, установленными на отключаемых цилиндрах двигателя и резервуаром-накопителем воздуха (патент на изобретение №2030611 «Система пуска двигателя внутреннего сгорания с отключаемыми цилиндрами»).
Указанное техническое решение принято за прототип.
Недостаток прототипа заключается в сложности конструкции системы из-за большого количества управляемых клапанов, наличия резервуара-накопителя воздуха и пусковых баллонов сжатого воздуха, а также системы воздухораспределения.
Целью предлагаемого изобретения является упрощение конструкции системы воздухоснабжения, повышение надежности работы двигателя на режимах холостого хода и малых нагрузок и улучшение экологических параметров двигателя.
Поставленная цель достигается за счет использования системы выключения ряда цилиндров на режимах холостого хода и малых нагрузок и системы дозарядки на этих режимах работающего ряда цилиндров сжатым воздухом от ряда цилиндров, работающих в компрессорном режиме.
Для этого вместо пневматических пусковых клапанов в крышках цилиндров двигателя установлены электропневматические клапаны, которые открываются по электрическому сигналу от блока управления в момент отключения одного ряда цилиндров двигателя от подачи топлива и перехода цилиндров этого ряда в компрессорный режим работы и обеспечивают поступление сжатого воздуха из выключенных цилиндров в рабочие цилиндры к моменту закрытия впускных клапанов.
При этом нет расхода воздуха из пусковых баллонов на пуск т.к. запуск двигателя осуществляется электростартером.
Схема предлагаемой системы, обеспечивающая решение поставленной задачи, представлена на прилагаемой фигуре. В состав системы входят: электростартер 1, установленный с передачей крутящего момента через зубчатый венец 2 на коленчатый вал 3, установленные в крышках цилиндров 4 рядов А и В двигателя вместо пневматических пусковых клапанов электропневматические клапаны 5, электронный блок управления 6, топливные насосы 7, двигатель 8.
Предлагаемое техническое решение реализуется следующим образом:
Двигатель пускается с помощью электростартера 1 с передачей крутящего момента на коленчатый вал 3 через зубчатый венец 2.
В крышках цилиндров 4 рядов А и В двигателя вместо пневматических пусковых клапанов установлены электропневматические клапаны 5. Двигатель укомплектован электронной системой топливоподачи, в состав которой входит электронный блок управления 6. Данная система позволяет отключать ряд работающих цилиндров (путем отключения топливных насосов 7) и управлять электропнезматическими клапанами 5.
При работе двигателя на холостом ходу и малых нагрузках по электрическому сигналу от блока управления 6 системы отключаются топливные насосы 7 ряда В цилиндров от подачи топлива. Работа цилиндров этого ряда переходит в компрессорный режим.
В этот момент, по электрическому сигналу от блока управления 6, открываются электропневматические клапаны 5 рядов А и В и происходит поступление сжатого воздуха из выключенных цилиндров в рабочие цилиндры к моменту закрытия впускных клапанов.
Предлагаемое изобретение позволяет за счет дозарядки рабочих цилиндров воздухом из отключенных цилиндров получить необходимое соотношение воздуха и топлива в рабочих цилиндрах и обеспечить нормальный рабочий процесс сгорания топлива и устойчивую работу дизеля на холостом ходу и малых нагрузках с допустимыми параметрами дымления, а также отказаться от использования в этих целях пусковых баллонов и компрессоров.
Работоспособность предлагаемого изобретения подтверждена расчетными и экспериментальными исследованиями на ОАО «Коломенский завод».
Судовой дизельный двигатель с системой для обеспечения его работы на режимах холостого хода и малых нагрузок, содержащий электростартер, передающий крутящий момент на коленчатый вал двигателя через зубчатый венец, электронную систему топливоподачи, в состав которой входит электронный блок управления, позволяющий отключать ряд работающих цилиндров путем отключения топливных насосов, отличающийся тем, что в крышках цилиндров двигателя установлены электропневматические клапаны, открывающиеся по электрическому сигналу от блока управления в момент отключения одного из рядов цилиндров двигателя от подачи топлива и перехода цилиндров этого ряда в компрессорный режим работы и обеспечивающие поступление сжатого воздуха из выключенных цилиндров в рабочие цилиндры к моменту закрытия впускных клапанов.
