EA025246B1 - Method of operation of a four-stroke internal combustion engine - Google Patents
Method of operation of a four-stroke internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- EA025246B1 EA025246B1 EA201200367A EA201200367A EA025246B1 EA 025246 B1 EA025246 B1 EA 025246B1 EA 201200367 A EA201200367 A EA 201200367A EA 201200367 A EA201200367 A EA 201200367A EA 025246 B1 EA025246 B1 EA 025246B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- fuel
- engine
- internal combustion
- electronic
- cylinder
- Prior art date
Links
Landscapes
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области двигателей внутреннего сгорания, в частности, к способам работы двигателей внутреннего сгорания, работающих на легком топливе.The invention relates to the field of internal combustion engines, in particular, to methods for operating internal combustion engines operating on light fuel.
Известен способ работы двухтактного двигателя внутреннего сгорания с регулируемой камерой сгорания, в зависимости от осуществления рабочего цикла. При этом на режимах малых нагрузок двигатель начинает работать как четырехтактный с одним рабочим тактом на четыре хода поршня. Объем камеры сгорания при этом уменьшают. С увеличением нагрузки двигатель переходит на работу в двухтактном режиме, а объем камеры сгорания увеличивается. Устройство управления рабочим циклом содержит первый блок управления двигателем в двухтактном режиме, второй блок, управляющий двигателем в четырехтактном режиме; блок для переключения между первым и вторым блоками управления [1].A known method of operation of a two-stroke internal combustion engine with an adjustable combustion chamber, depending on the implementation of the duty cycle. At the same time, under low load conditions, the engine starts to operate as a four-stroke cycle with one working cycle for four piston strokes. The volume of the combustion chamber is reduced. With an increase in load, the engine switches to two-stroke operation, and the volume of the combustion chamber increases. The duty cycle control device comprises a first engine control unit in a push-pull mode, a second unit controlling an engine in a four-stroke mode; unit for switching between the first and second control units [1].
При таком способе работы двигателя внутреннего сгорания токсичность отработавших газов снижается. Однако реализация данного способа для четырехтактного двигателя внутреннего сгорания не предлагается, что является существенным отличительным признаком новизны.With this method of operation of an internal combustion engine, exhaust emissions are reduced. However, the implementation of this method for a four-stroke internal combustion engine is not proposed, which is an essential distinguishing feature of novelty.
Известен способ работы четырехтактного двигателя внутреннего сгорания, заключающийся в том, что при работе на режимах холостого хода и малых нагрузок прекращают подачу топлива в часть цилиндров, заполняют отключаемые цилиндры свежим воздухом, сжимают его и перепускают с помощью перепускных клапанов в работающие цилиндры, одновременно увеличивая в последних цикловую подачу топлива. Отключаемые цилиндры переводят в режим двухтактного компрессора. В результате чего в отключенных цилиндрах такты рабочий ход и выпуск переводят в процессы наполнения и сжатия свежего воздуха, что также увеличивает воздушный заряд в работающих цилиндрах. При включении всех цилиндров в работу перепускные клапаны закрывают, и цилиндры работают в обычном режиме [2].There is a known method of operation of a four-stroke internal combustion engine, which consists in the fact that when operating at idle and low loads, the fuel supply to a part of the cylinders is cut off, the disconnected cylinders are filled with fresh air, it is compressed and bypassed by means of bypass valves into working cylinders, while increasing last cyclic fuel supply. The disconnected cylinders are put into a push-pull compressor mode. As a result, in the disconnected cylinders, the stroke and stroke are transferred to the processes of filling and compressing fresh air, which also increases the air charge in the working cylinders. When all cylinders are turned on, the bypass valves are closed, and the cylinders operate as usual [2].
В известном способе работы четырехтактного двигателя внутреннего сгорания повышение экономичности обеспечивается путем перевода части рабочих цилиндров в режим двухтактного компрессора. Остальные рабочие цилиндры начинают работать с большей мощностью, вследствие этого тепловая напряженность деталей рабочих цилиндров возрастает, что неблагоприятно сказывается на механическом КПД двигателя и его долговечности. Очевидно, что только при работе двигателя на режимах с частичной нагрузкой рационально чередовать рабочие и компрессорные циклы в каждом цилиндре, снижая таким образом тепловую напряженность двигателя и уменьшая потери тепловой энергии от сгорания топлива за счет охлаждения деталей двигателя при компрессорном цикле.In the known method of operation of a four-stroke internal combustion engine, an increase in efficiency is achieved by transferring part of the working cylinders to a two-stroke compressor mode. The remaining working cylinders begin to work with greater power, as a result of this, the thermal tension of the parts of the working cylinders increases, which adversely affects the mechanical efficiency of the engine and its durability. It is obvious that only when the engine is operating under partial load conditions it is rational to alternate the working and compressor cycles in each cylinder, thereby reducing the thermal stress of the engine and reducing the heat loss from fuel combustion due to cooling of the engine parts during the compressor cycle.
По известному способу работы теплового двигателя мощность двигателя с впрыскиванием легкого топлива регулируют при помощи дроссельной заслонки, которая изменяет количество воздуха, поступающего в цилиндры двигателя, а состав смеси зависит от массы топлива, впрыскиваемого топливоподающей аппаратурой. Необходимо отметить, что современный автомобиль в обычных условиях эксплуатации работает на полной нагрузке не больше 10-15% всего времени движения. Полные дроссели используются сравнительно редко, только при движении автомобиля с ускорением или при преодолении больших подъемов, а в подавляющем большинстве случаев автомобиль эксплуатируется с частичными нагрузками, связанными с малыми открытиями дроссельной заслонки. При подходе к холостому ходу дроссельную заслонку прикрывают, вследствие этого во впускном коллекторе образуется значительное разряжение, давление всасывания уменьшается, а следовательно, резко сокращается и количество свежепоступающей в цилиндры смеси при почти постоянном количестве остаточных газов; в результате этого относительное количество их в смеси резко возрастает, достигнув максимума на холостом ходу двигателя. Условия воспламенения и сгорания такой смеси особенно неблагоприятны вследствие снижения в смеси количества кислорода и наличия в камере сгорания значительного количества инертных остаточных газов. Любая задержка процесса сгорания ведет к неудовлетворительному тепловому балансу, а следовательно, к понижению как экономичности, так и мощности двигателя. В эксплуатационных условиях надо прилагать все усилия к тому, чтобы все топливо сгорало в момент нахождения поршня около верхней мертвой точки. При работе двигателя на холостом ходу, вследствие снижения рабочего давления в цилиндрах и при сравнительно низких мало изменяющихся температурах увеличивается процент диссоциирующих газов, но одновременно возрастают относительные тепловые потери в охлаждающую воду, что в конечном итоге также уменьшает показатель экономичности. Высказанные положения позволяют констатировать, что наличие значительных количеств остаточных газов в рабочей смеси замедляет процесс сгорания, а в двухтактных двигателях иногда служат причиной невоспламеняемости смеси. Для получения при малых нагрузках достаточно быстрого сгорания рабочей смеси ее необходимо обогащать, что приводит к увеличению расхода топлива и вредности отработавших газов. Результатом неудовлетворительного протекания рабочих циклов на холостом ходу и в режимах, близких к холостому ходу, является повышение удельного расхода топлива и увеличение количества токсических компонентов в отработавших газах. Вместе с тем дросселирование воздушного потока - это совершенно бесполезная работа, увеличивающая насосные потери при газообмене в рабочих цилиндрах.According to the known method of operation of a heat engine, engine power with the injection of light fuel is regulated using a throttle valve, which changes the amount of air entering the engine cylinders, and the composition of the mixture depends on the mass of fuel injected by the fuel supply equipment. It should be noted that a modern car under normal operating conditions operates at full load no more than 10-15% of the total driving time. Full throttles are used relatively rarely, only when the car is moving with acceleration or when climbing large climbs, and in the vast majority of cases the car is operated with partial loads associated with small throttle openings. When approaching idle, the throttle is closed, as a result of which a significant vacuum is generated in the intake manifold, the suction pressure decreases, and therefore, the amount of mixture freshly entering the cylinders decreases with an almost constant amount of residual gases; as a result, their relative amount in the mixture increases sharply, reaching a maximum at idle speed of the engine. The ignition and combustion conditions of such a mixture are particularly unfavorable due to a decrease in the amount of oxygen in the mixture and the presence of a significant amount of inert residual gases in the combustion chamber. Any delay in the combustion process leads to an unsatisfactory heat balance and, consequently, to a decrease in both efficiency and engine power. Under operating conditions, every effort must be made to ensure that all fuel burns when the piston is near top dead center. When the engine is idling, due to a decrease in the working pressure in the cylinders and at relatively low slightly varying temperatures, the percentage of dissociating gases increases, but at the same time, the relative heat loss to the cooling water increases, which ultimately also reduces the efficiency indicator. The stated provisions allow us to state that the presence of significant amounts of residual gases in the working mixture slows down the combustion process, and in two-stroke engines they sometimes cause the mixture to ignite. To obtain a sufficiently fast combustion of the working mixture at low loads, it is necessary to enrich it, which leads to an increase in fuel consumption and the harmfulness of exhaust gases. The result of unsatisfactory running cycles at idle and near idle is an increase in specific fuel consumption and an increase in the amount of toxic components in exhaust gases. At the same time, air flow throttling is a completely useless job that increases pumping losses during gas exchange in working cylinders.
Задачей изобретения является повышение экономичности двигателя внутреннего сгорания и снижение токсичности отработавших газов при работе двигателя на холостом ходу и частичных нагрузках, близких к холостому ходу.The objective of the invention is to increase the efficiency of the internal combustion engine and reduce the toxicity of exhaust gases when the engine is idling and partial loads close to idling.
Указанная техническая задача решается тем, что, согласно способу работы четырехтактного двигателя внутреннего сгорания при работе на режимах холостого хода и малых нагрузок прекращают подачуThe specified technical problem is solved by the fact that, according to the method of operation of a four-stroke internal combustion engine when operating at idle and low loads, the flow is stopped
- 1 025246 топлива в часть цилиндров и заполняют отключаемые цилиндры свежим воздухом, в четырехтактных двигателях, оборудованных электронной системой питания с впрыскиванием легкого топлива, при работе двигателя на холостом ходу и частичных нагрузках, близких к холостому ходу, впрыск топлива производится не каждый раз при наполнении цилиндра свежим воздухом, а с пропуском каждого второго всасывания рабочего заряда, например, по четным рабочим циклам, при этом подача топлива по нечетным рабочим циклам полностью исключается, вследствие чего один рабочий цикл осуществляется за четыре оборота коленчатого вала по восьмитактному принципу работы. Электронный блок управления подачей топлива включает две независимые системы управления питания двигателя: 1 - главная система управления питания осуществляет электронное управление форсунками подачи топлива по четным рабочим циклам и углом опережения зажигания для всех рабочих циклов; 2 - отключаемая электронная система управления подачей топлива осуществляет подачу топлива по нечетным рабочим циклам, при этом для многоцилиндрового двигателя порядок включения форсунок в каждой системе управления рассчитывается в зависимости от порядка работы данного двигателя, например в четырехцилиндровом двигателе с порядком работы цилиндров 1342 порядок включения форсунок главной системой питания следующий: 1-4 -- 3-2, а порядок включения форсунок отключаемой электронной системой управления подачей топлива соответствует -3-21-4-. Отключение и включение электронной системы управления подачей топлива по нечетным циклам осуществляется автоматически, причем система подачи топлива отключается при достижении разряжения вблизи впускных клапанов в пределах 0,03-0,06 МПа, а включается при полном открытии дроссельной заслонки.- 1 025246 fuel to a part of the cylinders and fill the disconnected cylinders with fresh air, in four-stroke engines equipped with an electronic power system with injection of light fuel, when the engine is idling and partial loads close to idle, fuel is not injected every time when filling cylinder with fresh air, and with the passage of every second suction of the working charge, for example, in even duty cycles, while the fuel supply for odd duty cycles is completely eliminated, as a result of which one working cycle is carried out for four revolutions of the crankshaft according to an eight-stroke principle of operation. The electronic fuel supply control unit includes two independent engine power control systems: 1 - the main power control system electronically controls the fuel nozzles for even duty cycles and the ignition timing for all duty cycles; 2 - a switchable electronic fuel supply control system delivers fuel according to odd duty cycles, while for a multi-cylinder engine the order of switching on the nozzles in each control system is calculated depending on the operation of this engine, for example, in a four-cylinder engine with the order of operation of the cylinders 1342 the order of switching on of the main nozzles the power supply system is as follows: 1-4 - 3-2, and the order of turning on the nozzles of the disconnected electronic fuel management system corresponds to -3-21-4-. Disabling and turning on the electronic fuel supply control system for odd cycles is carried out automatically, and the fuel supply system is turned off when the vacuum near the intake valves reaches 0.03-0.06 MPa, and turns on when the throttle is fully open.
Техническим результатом при использовании предложенных решений является увеличение полезной работы от сгорания топлива в двигателе внутреннего сгорания, снижение токсичности отработавших газов и уменьшение насосных потерь в процессе впуска, что позволит разработать экономичные, экологически безопасные двигатели, обеспечивающие полноту сгорания топлива до конечных, безвредных для окружающей среды, продуктов сгорания на всех режимах работы двигателя.The technical result when using the proposed solutions is to increase the useful work from the combustion of fuel in an internal combustion engine, to reduce the toxicity of exhaust gases and to reduce pumping losses during the intake process, which will allow the development of economical, environmentally friendly engines that ensure complete combustion of fuel to final, environmentally friendly , combustion products at all engine operating modes.
На фиг. 1 представлена схема четырехтактного двигателя внутреннего сгорания, работающего по предлагаемому способу.In FIG. 1 shows a diagram of a four-stroke internal combustion engine operating according to the proposed method.
Сам двигатель внутреннего сгорания (фиг. 1) не отличается от традиционного и содержит по меньшей мере один цилиндр 1 с поршнем 2, кинематически связанным с коленчатым валом 3, впускной клапан 4, выпускной клапан 5 и свечу зажигания 6. Во впускном канале головки блока установлена электромагнитная форсунка 7 подачи топлива. Топливо из бака к электромагнитным форсункам 7 подается электронасосом 8. Организация процессов подачи, воспламенения и сгорания топлива в цилиндре 1 двигателя осуществляется под контролем системы управления. Объемная подача топлива зависит от продолжительности открытия клапана электромагнитной форсунки 7. Импульсы переменной длительности, подаваемые по проводам на катушку клапана форсунки 7, формируются в электронных блоках 9 и 10. Электронный блок управления 9 осуществляет подачу электрических импульсов на электрически управляемые форсунки 7 по четным рабочим циклам. За подачу импульсов на электромагнитные форсунки 7 по нечетным рабочим циклам отвечает блок управления 10. Датчики отслеживают различные параметры двигателя, влияющие на длительность и момент подачи топливного импульса. Время включения электромагнитной форсунки возрастает по мере понижения температуры и отслеживается термодатчиком 11. Термовыключатель 12 блокирует датчик давления 13, не позволяя на холостом ходу при низких температурах охлаждающей жидкости отключить электронный блок управления 10 от питающей сети. Количество воздуха, поступающее в цилиндры двигателя, регулируется дроссельной заслонкой 14. Положение дроссельной заслонки при работе двигателя контролируется датчиком 15.The internal combustion engine itself (Fig. 1) does not differ from the traditional one and contains at least one cylinder 1 with a piston 2 kinematically connected to the crankshaft 3, an inlet valve 4, an exhaust valve 5, and a spark plug 6. A block head is installed in the inlet channel electromagnetic fuel injector 7. Fuel from the tank to the electromagnetic nozzles 7 is supplied by an electric pump 8. Organization of the processes of supply, ignition and combustion of fuel in the cylinder 1 of the engine is carried out under the control of a control system. The volumetric fuel supply depends on the duration of the opening of the valve of the electromagnetic nozzle 7. Pulses of variable duration supplied through the wires to the coil of the valve of the nozzle 7 are formed in the electronic units 9 and 10. The electronic control unit 9 supplies electric pulses to the electrically controlled nozzles 7 for even working cycles . The control unit 10 is responsible for supplying pulses to the electromagnetic nozzles 7 over odd duty cycles. The sensors monitor various engine parameters that affect the duration and timing of the fuel pulse. The turn-on time of the electromagnetic nozzle increases with decreasing temperature and is monitored by the temperature sensor 11. The temperature switch 12 blocks the pressure sensor 13, preventing the electronic control unit 10 from being disconnected from the supply network at idle coolant temperatures. The amount of air entering the engine cylinders is regulated by the throttle 14. The position of the throttle when the engine is running is controlled by the sensor 15.
Способ работы осуществляют следующим образом. При пуске холодного двигателя оба электронных блока управления 9 и 10 формируют необходимые импульсы подачи топлива по четным и нечетным рабочим циклам. По мере прогрева двигателя длительность импульса корректируется в электронных блоках 9 и 10 в зависимости от температуры охлаждающей жидкости, измеряемой датчиком температуры 11. На номинальной мощности прогретого двигателя, также как и при пуске, электронные блоки управления 9 и 10 посылают свои импульсы по проводам на катушку электромагнитной форсунки 7. При полной и близких к ней нагрузках дроссельная заслонка 14 открыта, чем обеспечивается хорошая очистка камеры сгорания от отработавших газов и создаются необходимые условия для своевременного воспламенения и полного сгорания рабочей смеси. Топливо сгорает до конечных, безвредных для окружающей среды, продуктов сгорания. По мере снижения нагрузки и подхода к режимам холостого хода дроссельную заслонку 14 прикрывают, давление во впускном коллекторе снижается, и при достижении разряжения 0,03-0,06 МПа датчик давления 13 отключает электронный блок управления 10 от питания, вследствие подача топлива в цилиндры двигателя по нечетным рабочим циклам прекращается. Необходимо отметить, что на холодном двигателе термовыключатель 12 блокирует датчик давления 13, в результате чего электронный блок управления 10 продолжает посылать импульсы на электромагнитные форсунки 7 по нечетным рабочим циклам на всех режимах работы двигателя. В прогретом двигателе датчик давления 13 работает и отключает электронный блок управления 10 от питания при разряжении во впускном коллекторе 0,03-0,06 МПа. В то же время главный электронный блок управления 9 осуществляет подачу электрических импульсов на электрически управляемые форсунки 7 по четным рабочимThe method of operation is as follows. When starting a cold engine, both electronic control units 9 and 10 form the necessary fuel supply pulses for even and odd duty cycles. As the engine warms up, the pulse duration is adjusted in the electronic units 9 and 10 depending on the temperature of the coolant measured by the temperature sensor 11. At the rated power of the heated engine, as well as at start-up, the electronic control units 9 and 10 send their pulses through the wires to the coil electromagnetic nozzle 7. At full and close loads, the throttle valve 14 is open, which ensures good cleaning of the combustion chamber from exhaust gases and creates the necessary conditions for self-confidence ennogo ignition and complete combustion of the combustible mixture. Fuel burns to the end, environmentally friendly combustion products. As the load decreases and the approach to idling, the throttle valve 14 is closed, the pressure in the intake manifold decreases, and when the vacuum reaches 0.03-0.06 MPa, the pressure sensor 13 disconnects the electronic control unit 10 from the power, due to the supply of fuel to the engine cylinders on odd duty cycles ceases. It should be noted that on a cold engine, the temperature switch 12 blocks the pressure sensor 13, as a result of which the electronic control unit 10 continues to send pulses to the electromagnetic nozzles 7 on odd duty cycles in all engine operating modes. In a warm engine, the pressure sensor 13 works and disconnects the electronic control unit 10 from power when discharged in the intake manifold of 0.03-0.06 MPa. At the same time, the main electronic control unit 9 delivers electrical pulses to the electrically controlled nozzles 7 for even working
- 2 025246 циклам, вследствие этого в рабочие цилиндры 1 впрыскивается топливо только по четным рабочим циклам. Следовательно, на холостом ходу и частичных нагрузках, близких к холостому ходу, по нечетным рабочим циклам в цилиндрах двигателя вместо рабочей смеси сжимается свежий воздух с большим количеством остаточных газов. В результате сжатия чистого воздуха за счет смешивания его с остаточными газами и контакта с сильно нагретыми деталями двигателя (выпускные клапаны, свечи зажигания, стенки камеры сгорания и поршни), происходит повышение температуры и давления газов в цилиндре 1. В это время температура разогретых деталей двигателя снижается, что положительно сказывается на их работе и тепловом состоянии двигателя. При обратном ходе поршня 2 к нижней мертвой точке сжатая и нагретая смесь чистого воздуха с остаточными газами расширяется, а накопленная энергия трансформируется в механическую работу. В процессе расширения температура деталей двигателя продолжает снижаться, тепловая энергия при этом переходит к нагретому газу. Работа, полученная в процессе расширения нагретого воздуха без сгорания топлива, является положительной и превышает работу, затраченную на сжатие свежего воздуха. Отработавший газ покидает цилиндр 1 двигателя при очередном ходе поршня 2 к верхней мертвой точке, после чего выпускной клапан 5 закрывается. Следует отметить, что наличие большого количества свободного кислорода в составе отработавших газов, выходящих в выпускную систему при их относительно невысокой температуре, повышает эффективность использования каталитических нейтрализаторов. Увеличивается срок службы последних, и на всех режимах работы двигателя внутреннего сгорания обеспечивается эффективная нейтрализация всех основных токсических компонентов до конечных, безвредных для окружающей среды, продуктов сгорания. Затем начинается четный рабочий цикл; поршень 2 движется к нижней мертвой точке, рабочий цилиндр 1 заполняется горючей смесью, включающей незначительное содержание инертных остаточных газов от предшествующего рабочего цикла. Очевидно, что именно пропуск сгорания по нечетным рабочим циклам обеспечивает состав рабочей смеси с малым содержанием инертных газов, так как остаточные газы от нечетных рабочих циклов состоят из свежего воздуха и только частично - из продуктов сгорания. Вследствие этого коэффициент остаточных газов при работе двигателя на холостом ходу и частичных нагрузках, близких к холостому ходу, резко снижается, а коэффициент избытка воздуха повышается, что благоприятно сказывается на процессе сгорания и экономических показателях двигателя. При движении автомобиля с ускорением дроссельную заслонку открывают, датчик положения дроссельной заслонки 15 посредством контроллера включает питание электронного блока управления 10 и в цилиндры двигателя начинает поступать горючая смесь, как по четным, так и по нечетным рабочим циклам, что, соответственно, приводит к возрастанию мощности двигателя. Следовательно, при работе двигателя по предлагаемому способу работа двигателя на полной и близкой к полной нагрузках не отличается от способа работы четырехтактного двигателя внутреннего сгорания с электронной системой питания и впрыскиванием легкого топлива, а при работе двигателя на холостом ходу и частичных нагрузках по предлагаемому способу двигатель работает с рабочим циклом, состоящим из восьми тактов (восьмитактный) и двойной очистки цилиндров от отработавших газов. Необходимо отметить, что для многоцилиндрового двигателя порядок включения форсунок в каждой системе управления рассчитывается с учетом достижения максимально возможного равномерного крутящего момента, получаемого на коленчатом валу двигателя, и в зависимости от порядка работы данного двигателя. Например, для четырехцилиндрового двигателя с порядком работы цилиндров 1342 порядок включения форсунок главной системой питания следующий: 1-4 -- 3-2, а порядок включения форсунок отключаемой электронной системой управления подачей топлива соответствует -321-4-. В четырехтактном восьмицилиндровом двигателе с порядком работы цилиндров 13758624 рекомендуется следующий порядок включения форсунок главной системы питания, обеспечивающий равномерность вращения на всех режимах и нагрузках: 1-7-8-2 -- 3-5-6-4, а порядок включения форсунок отключаемой электронной системой управления подачей топлива соответствует -3-5-6-4 1-7-8-2-. Таким образом, предложенный способ работы двигателя на холостом ходу и частичных нагрузках, близких к холостому ходу, позволяет улучшить условия протекания процесса сгорания, а именно увеличить воздушный заряд в рабочей смеси за счет повторной очистки цилиндров от отработавших газов, что обеспечит своевременное воспламенение, скорость и полное сгорание рабочей смеси, существенно уменьшит содержание токсических компонентов в отработавших газах и положительно отразится на использовании тепла при работе двигателя на частичных нагрузках. Экономический и социальный эффект от использования предлагаемого способа заключается в повышении экономичности и снижении вредности отработавших газов автомобильного двигателя. Источники информации, принятые во внимание:- 2 025246 cycles, as a result of which fuel is injected into the working cylinders 1 only in even working cycles. Consequently, at idle and partial loads close to idle, fresh air with a large amount of residual gas is compressed instead of the working mixture in odd duty cycles in the engine cylinders. As a result of compression of clean air by mixing it with residual gases and contact with highly heated engine parts (exhaust valves, spark plugs, combustion chamber walls and pistons), the temperature and pressure of the gases in the cylinder 1 increase. At this time, the temperature of the heated engine parts decreases, which positively affects their work and thermal condition of the engine. When the piston 2 moves back to bottom dead center, the compressed and heated mixture of clean air with residual gases expands, and the stored energy is transformed into mechanical work. In the process of expansion, the temperature of the engine parts continues to decrease, and the thermal energy is transferred to the heated gas. The work obtained in the process of expanding heated air without burning fuel is positive and exceeds the work spent on compressing fresh air. The exhaust gas leaves the cylinder 1 of the engine at the next stroke of the piston 2 to the top dead center, after which the exhaust valve 5 closes. It should be noted that the presence of a large amount of free oxygen in the composition of the exhaust gases entering the exhaust system at their relatively low temperature increases the efficiency of using catalytic converters. The service life of the latter is increased, and at all operating modes of the internal combustion engine, effective neutralization of all major toxic components to the final, environmentally friendly combustion products is ensured. Then begins an even work cycle; the piston 2 moves to bottom dead center, the working cylinder 1 is filled with a combustible mixture, including a small amount of inert residual gases from the previous working cycle. Obviously, it is the combustion pass for odd duty cycles that provides the composition of the working mixture with a low content of inert gases, since the residual gases from the odd duty cycles consist of fresh air and only partially of the combustion products. As a result, the coefficient of residual gases when the engine is idling and partial loads close to idle decreases sharply, and the coefficient of excess air rises, which favorably affects the combustion process and economic performance of the engine. When the car is moving with acceleration, the throttle valve is opened, the throttle position sensor 15 by means of the controller turns on the power of the electronic control unit 10 and the fuel mixture begins to flow into the engine cylinders, both in odd and even odd duty cycles, which, accordingly, leads to an increase in power engine. Therefore, when the engine is operating according to the proposed method, the engine running at full and close to full loads does not differ from the way the four-stroke internal combustion engine works with an electronic power system and injecting light fuel, and when the engine is idling and partial loads according to the proposed method, the engine runs with a duty cycle consisting of eight cycles (eight-stroke) and double cleaning of the exhaust gas cylinders. It should be noted that for a multi-cylinder engine, the order of switching on the nozzles in each control system is calculated taking into account the achievement of the maximum possible uniform torque obtained on the crankshaft of the engine, and depending on the operation of this engine. For example, for a four-cylinder engine with a cylinder working order of 1342, the order of turning on the nozzles of the main power system is as follows: 1-4 - 3-2, and the order of turning on the nozzles by the switch-off electronic fuel management system corresponds to -321-4-. In a four-stroke eight-cylinder engine with an operating order of cylinders 13758624, the following order of switching on the nozzles of the main power system is recommended, which ensures uniform rotation in all modes and loads: 1-7-8-2 - 3-5-6-4, and the order of switching on the nozzles is switched off by electronic fuel management system corresponds to -3-5-6-4 1-7-8-2-. Thus, the proposed method of engine idling and partial loads close to idling improves the conditions of the combustion process, namely, to increase the air charge in the working mixture by re-cleaning the cylinders from exhaust gases, which will ensure timely ignition, speed and complete combustion of the working mixture will significantly reduce the content of toxic components in the exhaust gases and will positively affect the use of heat when the engine is operating at partial load x The economic and social effect of using the proposed method is to increase the efficiency and reduce the harmfulness of the exhaust gases of a car engine. Sources of information taken into account:
1. Заявка ,ΙΡ 4244603В2, Р02В 75/00, 2004 г.1. Application, ΙΡ 4244603В2, Р02В 75/00, 2004
2. Авторское свидетельство СССР 8И 1036947, Ρ02Ό 17/02, 1982 г.2. Copyright certificate of the USSR 8I 1036947, Ρ02Ό 17/02, 1982
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EA201200367A EA025246B1 (en) | 2012-02-07 | 2012-02-07 | Method of operation of a four-stroke internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EA201200367A EA025246B1 (en) | 2012-02-07 | 2012-02-07 | Method of operation of a four-stroke internal combustion engine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA201200367A1 EA201200367A1 (en) | 2013-08-30 |
| EA025246B1 true EA025246B1 (en) | 2016-12-30 |
Family
ID=49036120
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA201200367A EA025246B1 (en) | 2012-02-07 | 2012-02-07 | Method of operation of a four-stroke internal combustion engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| EA (1) | EA025246B1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU550485A1 (en) * | 1975-03-19 | 1977-03-15 | The method of regulating the internal combustion engine and device for its implementation | |
| US4530332A (en) * | 1983-10-26 | 1985-07-23 | Allied Corporation | Fuel control system for actuating injection means for controlling small fuel flows |
| RU2227838C2 (en) * | 2002-06-19 | 2004-04-27 | Красноярский государственный технический университет | Method to control internal combustion engine with cutoff cylinders |
| WO2005019629A1 (en) * | 2003-08-26 | 2005-03-03 | Seong-Soo Kim | Starting control method of a car for reducing hc and harmful gas emissions |
| RU2380562C2 (en) * | 2008-02-04 | 2010-01-27 | Александр Андреевич Грабовский | Method of ice output discrete variation (versions) |
-
2012
- 2012-02-07 EA EA201200367A patent/EA025246B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU550485A1 (en) * | 1975-03-19 | 1977-03-15 | The method of regulating the internal combustion engine and device for its implementation | |
| US4530332A (en) * | 1983-10-26 | 1985-07-23 | Allied Corporation | Fuel control system for actuating injection means for controlling small fuel flows |
| RU2227838C2 (en) * | 2002-06-19 | 2004-04-27 | Красноярский государственный технический университет | Method to control internal combustion engine with cutoff cylinders |
| WO2005019629A1 (en) * | 2003-08-26 | 2005-03-03 | Seong-Soo Kim | Starting control method of a car for reducing hc and harmful gas emissions |
| RU2380562C2 (en) * | 2008-02-04 | 2010-01-27 | Александр Андреевич Грабовский | Method of ice output discrete variation (versions) |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EA201200367A1 (en) | 2013-08-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2705349C2 (en) | Method and system for reducing particulate emissions | |
| US8037864B2 (en) | Diesel engine | |
| RU2013107806A (en) | METHOD OF ENGINE OPERATION, METHOD FOR ENGINE AND ENGINE SYSTEM | |
| CN1673510A (en) | Controlled starting and braking of an internal combustion engine | |
| JP2012154209A5 (en) | Control device for internal combustion engine | |
| US20150019109A1 (en) | Method and device for controlling an internal combustion engine | |
| JP2014051936A (en) | Spark ignition type direct-injection engine | |
| US6935295B2 (en) | Combustion-assisted engine start/stop operation with cylinder/valve deactivation | |
| CN106050387B (en) | System and method for piston cooling | |
| RU2008129123A (en) | TWO-STROKE INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH SPRAY LIQUID | |
| CN108167084A (en) | It is a kind of to light the rotary piston engine EFI control method combined with compression ignition mode | |
| JP2010203414A (en) | Control device for internal combustion engine | |
| JP5168065B2 (en) | Diesel engine control device and diesel engine control method | |
| JP2014051935A (en) | Spark ignition type direct-injection engine | |
| GB2425808A (en) | Supercharged two-stroke engine with separate direct injection of air and fuel | |
| US11492987B2 (en) | Cylinder charge trapping strategies based on predictive number of skips and staggered implementation of valvetrain dependent operational strategies for internal combustion engines | |
| CN102852577B (en) | Four-stroke internal combustion engine including exhaust cam provided with two bulges | |
| RU2018106672A (en) | METHOD AND SYSTEM FOR COLD STARTING ENGINE | |
| EA025246B1 (en) | Method of operation of a four-stroke internal combustion engine | |
| JP2009222002A (en) | Automatic stop device for diesel engine | |
| JP5125960B2 (en) | Diesel engine automatic stop device and diesel engine control method | |
| JP4978524B2 (en) | Automatic stop device for diesel engine | |
| US10612474B2 (en) | Controller for multi-cylinder engine | |
| JP6296428B2 (en) | Multi-cylinder engine controller | |
| CN107110033B (en) | Method and device for operating a multi-cylinder internal combustion engine |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM RU |