RU2170914C1 - Method of reduction of operational fuel consumption by power plant and device for realization of this method - Google Patents
Method of reduction of operational fuel consumption by power plant and device for realization of this method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2170914C1 RU2170914C1 RU2000100194A RU2000100194A RU2170914C1 RU 2170914 C1 RU2170914 C1 RU 2170914C1 RU 2000100194 A RU2000100194 A RU 2000100194A RU 2000100194 A RU2000100194 A RU 2000100194A RU 2170914 C1 RU2170914 C1 RU 2170914C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fuel
- speed
- run
- fuel supply
- crankshaft
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области двигателестроения и может быть использовано при эксплуатации силовых установок мобильных (тракторов, автомобилей, комбайнов, автокранов, экскаваторов, трубоукладчиков и т.п.) и стационарных (ДВС - генератор, ДВС - насос доильной установки и т.п.) машин при работе двигателя внутреннего сгорания (ДВС) на режиме холостого хода. The invention relates to the field of engine building and can be used in the operation of power plants mobile (tractors, cars, combines, truck cranes, excavators, pipe layers, etc.) and stationary (ICE - generator, ICE - pump milking unit, etc.) machines when the internal combustion engine (ICE) is idling.
Известен способ снижения эксплуатационного расхода топлива силовой установкой /1/, заключающийся в том, что при работе машины с малой внешней нагрузкой или без нее (холостой ход) часть цилиндров ДВС или циклов при соответствующем чередовании отключают. A known method of reducing the operational fuel consumption of the power plant / 1 /, which consists in the fact that when the machine is running with low external load or without it (idle), part of the internal combustion engine cylinders or cycles are turned off with appropriate alternation.
Устройства /2,3,4/, реализирующие данный способ, содержат ДВС с установленным на нем топливным насосом высокого давления (ТНВД) и центробежным регулятором частоты вращения (РЧВ) коленчатого вала, топливную магистраль высокого и низкого давления, отключатели топлива, выполненные, или в виде электромагнитного запорного органа, размещенного в трубопроводе высокого давления /2/, или в виде управляемого электромагнитного выключателя подачи топлива, размещенного в корпусе и закрепленного на ТНВД/3/, или в виде электромагнитной форсунки/4/. Devices / 2,3,4 / that implement this method include an internal combustion engine with a high pressure fuel pump (TNVD) and a centrifugal speed controller (RCH) of the crankshaft installed on it, a high and low pressure fuel line, fuel cutoffs made, or in the form of an electromagnetic shut-off element located in the high-pressure pipeline / 2 /, or in the form of a controlled electromagnetic fuel supply switch placed in the housing and mounted on the injection pump / 3 /, or in the form of an electromagnetic nozzle / 4 /.
Недостатком описанных способа снижения эксплуатационного расхода топлива силовой установкой и устройств для его осуществления является повышенный расход топлива на режиме холостого хода (не менее 10...15% от номинального часового расхода топлива) и износ работающих цилиндров, наличие переходного режима с возможным подвпрыском топлива в отключенных цилиндрах. При этом затраты мощности на преодоление потерь трения в сопрягаемых деталях кривошипно-шатунного механизма на режиме холостого хода как при работе ДВС на всех цилиндрах, так и с частью отключенными, остаются практически на одном уровне. The disadvantage of the described method of reducing the operational fuel consumption of a power plant and devices for its implementation is the increased fuel consumption at idle (at least 10 ... 15% of the nominal hourly fuel consumption) and the wear of working cylinders, the presence of a transitional mode with possible fuel injection in disabled cylinders. At the same time, the power consumption for overcoming friction losses in the mating parts of the crank mechanism at idle both when the internal combustion engine is working on all cylinders and partly off, remains almost at the same level.
Известен способ снижения эксплуатационного расхода топлива силовой установкой /5/, заключающийся в том, что при длительной работе ДВС на режиме холостого хода при безгаражной стоянке машины осуществляют периодически повторяющиеся циклы, включающие пуск двигателя, работу на устойчивой частоте вращения коленчатого вала без нагрузки (прогрев) и его останов. There is a method of reducing the operating fuel consumption of a power plant / 5 /, which consists in the fact that during prolonged operation of the internal combustion engine at idle when the vehicle is idle, periodically repeating cycles are carried out, including starting the engine, operating at a stable crankshaft rotational speed without load (warm-up) and his stop.
Устройство /6/, реализирующее данный способ, содержит ДВС, источники питания, подключенные к электростартеру через контактор, счетчик попыток запуска, сигнализатор аварийного переохлаждения ДВС, электромагнитный клапан слива охлаждающей жидкости и два реле времени. The device / 6 / that implements this method contains ICE, power sources connected to the electric starter via a contactor, a counter of attempted start, an alarm of emergency cooling of the ICE, an electromagnetic valve for draining the coolant, and two time relays.
Недостатком описанных способа снижения эксплуатационного расхода топлива силовой установкой и устройства для его осуществления является повышенный износ деталей ДВС (особенно при его частых пусках), завышенные значения цикловой подачи топлива и неравномерности топливоподачи по линиям нагнетания, повышенная скорость осмоления распылителей форсунок и деталей цилиндропоршневой группы (ЦПГ). При этом массовый расход топлива в единицу времени на режиме холостого хода составляет 15...20% от номинального значения. The disadvantage of the described method of reducing the operational fuel consumption of the power plant and the device for its implementation is the increased wear of the internal combustion engine parts (especially with its frequent starts), the overestimated values of the cyclic fuel supply and the unevenness of the fuel supply along the discharge lines, the increased resinification rate of nozzle nozzles and cylinder-piston parts (CPG) ) In this case, the mass fuel consumption per unit time at idle is 15 ... 20% of the nominal value.
Известен способ снижения эксплуатационного расхода топлива силовой установкой /7/, заключающийся в том, что переход прогретого ДВС на режим холостого хода осуществляют путем перемещения задатчика скоростного режима в положение, соответствующее минимальной устойчивой частоте вращения коленчатого вала
Устройство /7/, реализирующее данный способ, содержит ДВС с установленным на нем ТНВД, центробежным РЧВ коленчатого вала, органом управления топливоподачей (рейка или дозатор ТНВД, дроссельная заслонка и др.) и задатчиком скоростного режима (рычаг РЧВ, педаль акселератора и др.), тахометр (датчик и измеритель частоты вращения коленчатого вала).A known method of reducing the operating fuel consumption of the power plant / 7 /, which consists in the fact that the transition of the heated engine to idle is carried out by moving the speed dial to a position corresponding to the minimum stable speed of the crankshaft
The device / 7 / that implements this method contains an internal combustion engine with an injection pump installed on it, a centrifugal RF engine of the crankshaft, a fuel control (rail or fuel pump dispenser, throttle valve, etc.) and a speed controller (RF lever, accelerator pedal, etc.). ), tachometer (sensor and meter for crankshaft speed).
Недостатками описанных способа снижения эксплуатационного расхода топлива силовой установкой и устройства для его осуществления являются завышенные значения цикловой подачи топлива и неравномерности топливоподачи по линиям нагнетания, повышенная скорость закоксовывания распылителей форсунок, осмоления и износа деталей ДВС. При этом массовый расход топлива в единицу времени на режиме холостого хода составляет 12...18 % и от номинального значения. В связи с указанным длительная работа ДВС на режиме холостого хода с установившейся частотой вращения (более 15 минут) не рекомендуется. The disadvantages of the described method of reducing the operational fuel consumption of the power plant and the device for its implementation are the overestimated values of the cyclic fuel supply and the unevenness of the fuel supply along the discharge lines, the increased coking speed of the nozzle nozzles, the tarring and wear of the engine parts. In this case, the mass fuel consumption per unit time at idle is 12 ... 18% of the nominal value. In connection with the specified long-term operation of the engine at idle with a steady speed (more than 15 minutes) is not recommended.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению относится способ снижения расхода топлива силовой установкой /8/, используемый при стендовой обкатке ДВС с динамическим нагружением и заключающийся в том, что на режиме холостого хода работу ДВС осуществляют последовательно чередующимися тактами выбега и разгона при автоматическом воздействии на орган управления топливоподачей, с изменением частоты вращения коленчатого вала от верхнего до нижнего пределов и полным выключением подачи топлива на тактах выбега, причем за верхний предел принята частота вращения, соответствующая номинальному режиму (ωн), за нижний предел - максимальному крутящему моменту
Устройство /9/, реализующее наиболее близкий по технической сущности способ, содержит ДВС с установленным на нем ТНВД, снабженным органом управления тонливоподачей (рейкой ТНВД), центробежным РЧВ коленчатого вала и задатчиком скоростного режима (рычагом управления РЧВ), датчик и измеритель частоты вращения, первый электромагнитный исполнительный механизм кинематически связанный с органом управления топливоподачей, второй электромагнитный исполнительный механизм, ограничитель хода органа управления топливоподачей, логический блок, первый и второй электронные ключи, первый и второй компараторы, задатчики верхнего и нижнего пределов частоты вращения (переменные резисторы) и блок питания. Первый исполнительный механизм связан с органом управления топливоподачей таким образом, что при включении его происходит перемещение органа управления топливоподачей в положение, соответствующее выключенной подаче топлива, а при выключении первого исполнительного механизма последний не оказывает влияние на перемещение органа управления топливоподачей до положения, ограничиваемого ограничителем хода, задаваемого вручную в зависимости от нагрузочной ступени обкатки ДВС с динамическим нагружением. При этом задатчик скоростного режима постоянно находится в положении, соответствующем максимальной частоте вращения коленчатого вала холостого хода
Недостатком данного способа снижения расхода топлива силовой установкой и устройства для его осуществления, в случае использования их для реализации эксплуатационного режима холостого хода, является достаточно большие значения расхода топлива из-за повышенного среднего значения частоты вращения коленчатого вала на тактах выбега и разгона, которые определяются настройкой задатчиков верхнего и нижнего пределов частоты вращения, а также положением задатчика скоростного режима. Ручное ограничение подачи топлива ограничителем хода органа управления топливоподачей затрудняет оперативный переход с режима холостого хода на рабочие и пусковые режимы. При этом массовый расход топлива в единицу времени на холостом ходу составляет не менее 10...14% от номинального значения.The closest in technical essence to the claimed invention relates to a method of reducing fuel consumption by a power plant / 8 /, used for bench-run engine ICE with dynamic loading, which consists in the fact that at idle operation of the ICE is carried out by sequentially alternating run-out and acceleration strokes with automatic action on fuel supply control element, with a change in the crankshaft speed from the upper to the lower limits and complete shutdown of the fuel supply at the coasting steps, and the upper limit is the speed corresponding to the nominal mode (ω n ), the lower limit is the maximum torque
The device / 9 /, which implements the method closest in technical essence, contains an internal combustion engine with an injection pump installed on it, equipped with a toner feed control unit (TNVD rail), a centrifugal RCV of the crankshaft and a speed control unit (RCV control lever), a sensor and a rotational speed meter, the first electromagnetic actuator kinematically coupled to the fuel control, the second electromagnetic actuator, the travel limiter of the fuel control, the logic unit, first and second electronic keys, first and second comparators, speed controllers of the upper and lower speed limits (variable resistors) and power supply. The first actuator is connected to the fuel control so that when it is turned on, the fuel control moves to a position corresponding to the fuel supply turned off, and when the first actuator is turned off, the latter does not affect the movement of the fuel control to a position limited by the travel limiter, manually set depending on the loading stage of running-in ICE with dynamic loading. At the same time, the speed controller is constantly in the position corresponding to the maximum idle speed
The disadvantage of this method of reducing fuel consumption by a power plant and a device for its implementation, if used to implement an idle operating mode, is the rather high fuel consumption due to the increased average speed the crankshaft on the run-out and acceleration cycles, which are determined by the settings of the upper and lower speed limits, as well as the position of the speed setting knob. Manual restriction of fuel supply by the stroke limiter of the fuel supply control body makes it difficult to quickly switch from idle to operating and starting modes. In this case, the mass fuel consumption per unit time at idle is at least 10 ... 14% of the nominal value.
Заявленное изобретение направлено на устранение отмеченных недостатков, и от его использования получен следующий технический результат: экономия топлива, уменьшение осмоления и износа деталей ДВС силовой установки при работе на режиме холостого хода. The claimed invention is aimed at eliminating the noted drawbacks, and the following technical result was obtained from its use: fuel economy, reduction of tarring and wear of engine parts of the power plant when operating at idle.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в способе снижения эксплуатационного расхода топлива силовой установкой на режиме холостого хода работу ДВС осуществляют последовательно чередующимися тактами выбега и разгона при автоматическом воздействии на орган управления топливоподачей, с изменением частоты вращения коленчатого вала от верхнего до нижнего пределов и полным выключением подачи топлива на тактax выбега, при этом за верхний предел принята минимальная устойчивая частота вращения коленчатого вала в начале такта выбега (конце такта разгона), за нижний предел - минимальная пусковая частота вращения в начале такта разгона (конце такта выбега), причем включение и выключение режима, а также ограничение на тактах разгона цикловой подачи топлива на уровне, обеспечивающим наиболее экономичное протекание рабочего процесса ДВС, происходит автоматически по сигналу, снимаемому с датчика положения. The specified technical result is achieved due to the fact that in the method of reducing the operating fuel consumption of the power plant at idle, the internal combustion engine is carried out by sequentially alternating run-out and acceleration strokes with automatic impact on the fuel supply control body, with a change in the crankshaft speed from the upper to lower limits and complete shutdown of the fuel supply at the coasting speed, while the minimum stable crankshaft speed at the beginning is taken as the upper limit e run-out cycle (end of the run-up cycle), the lower starting limit is the minimum starting speed at the beginning of the run-up cycle (end of the run-out cycle), and the mode is turned on and off, as well as the restriction on the cycle acceleration of the fuel supply at a level that ensures the most economical flow of the worker ICE process occurs automatically by a signal taken from a position sensor.
Устройство, реализирующее предлагаемый (способ снижения эксплуатационного расхода топлива силовой установкой, содержит ДВС с установленным на нем ТНВД, снабженным органом управления топливоподачей центробежным РЧВ коленчатого вала и задатчиком скоростного режима, датчик и измеритель частоты вращения, первый электромагнитный исполнительный механизм, кинематически связанный с органом управления топливоподачей, второй электромагнитный исполнительный механизм, ограничитель хода органа управления топливоподачей, логический блок, первый и второй электронные ключи, первый и второй компараторы, задатчики верхнего и нижнего пределов частоты вращения и блок питания, а также установлены выключатель электрической цепи и датчик положения, при этом второй исполнительный механизм электрически соединен с выходом выключателя, а его якорь односторонне связан с якорем первого исполнительного механизма через ограничитель хода, состоящий из регулируемой отводки с фиксатором, вворачиваемой в якорь второго исполнительного механизма, причем ограничитель хода не препятствует перемещению якоря первого исполнительного механизма и связанного с ним органа управления топливоподачей в положение, соответствующее выключенной подаче топлива, и ограничивает их перемещение в сторону увеличения подачи топлива, кроме того, задатчик скоростного режима в положении, соответствующем минимальной устойчивой частоте вращения коленчатого вала, обеспечивает срабатывание датчика положения, выход которого электрически соединен с первым входом второго ключа, второй вход последнего - с выходом блока питания, выход второго ключа - с входом выключателя. A device that implements the proposed (a method of reducing operating fuel consumption by a power plant) contains an internal combustion engine with a high-pressure fuel pump installed on it, equipped with a fuel supply control element of a centrifugal RF engine of the crankshaft and a speed control unit, a speed sensor and meter, the first electromagnetic actuator kinematically connected to the control body fuel supply, second electromagnetic actuator, stroke limiter of the fuel control, logic block, per the second and second electronic keys, the first and second comparators, the speed and low speed limiters and the power supply, as well as an electric circuit breaker and a position sensor, and the second actuator is electrically connected to the output of the switch, and its armature is unilaterally connected to the armature the first actuator through a travel stop, consisting of an adjustable tap with a lock screwed into the armature of the second actuator, and the travel stop does not prevent the anchor of the first actuator and the associated fuel supply control body is moved to the position corresponding to the switched off fuel supply, and restricts their movement in the direction of increasing the fuel supply, in addition, the speed control unit in the position corresponding to the minimum stable crankshaft rotation speed provides the sensor position, the output of which is electrically connected to the first input of the second key, the second input of the last one with the output of the power supply, the output of the second key with stroke switch.
Новые существенные признаки предлагаемого способа заключаются в том, что при работе ДВС на тактах выбега и разгона формируется "динамический" режим холостого хода, характеризующийся средним значением частоты вращения коленчатого вала заключенным в интервале между частотой на начале такта выбега (или в конце такта разгона и частотой на начале такта разгона (или в конце такта выбега т.е. способ базируется на снижении достигнутого до настоящего времени в двигателестроении уровня в два раза за счет работы ДВС в импульсном режиме холостого хода: включение - выключение. При этом на поддержание "динамического" режима холостого хода расходуется почти вдвое (на 80...90%) меньше топлива, чем при работе ДВС на минимальной устойчивой частоте вращения холостого хода и несколько ниже (на 8...12%), чем на режимах, используемых при обкатке ДВС с динамическим нагружением путем создания тактов разгона и выбега в интервале частот вращения, соответствующих максимальному крутящему моменту и номинальном режиме (ωн).
Это объясняется следующим. Совершаемая полезная работа ДВС (АXX) на определенном скоростном режиме холостого хода пропорциональна мощности механических потерь (NМП), а в конечном итоге квадрату частоты вращения коленчатого вала (ωXX), что следует из соотношения где t - время работы, ММП - момент механических потерь, А и В - постоянные коэффициенты для данного ДВС, f(ω
This is explained by the following. The useful work done by the internal combustion engine (A XX ) at a certain idle speed is proportional to the power of mechanical losses (N MP ), and ultimately to the square of the crankshaft speed (ω XX ), which follows from the relation where t is the operating time, M MP is the moment of mechanical losses, A and B are constant coefficients for a given ICE, f (
Новые существенные признаки предлагаемого устройства заключаются в том, что установлен выключатель электрической цепи и датчик положения задатчика скоростного режима, подключенные через второй электронный ключ к блоку питания. Использование выключателя и датчика положения в совокупности с новыми связями известных признаков (второй электромагнитный исполнительный механизм кинематически связан с первым электромагнитным исполнительным механизмом и ограничителем хода органа управления топливоподачей и электрически соединен с выходом выключателя) расширяет функциональные возможности устройства, т.к. позволяет установить любой начальный "динамический" скоростной режим холостого хода ДВС из интервала (а не только ), соответствующий в последующем началу такта выбега, ограничивать цикловую подачу топлива, а также автоматизировать процессы включения и выключения устройства (по команде датчика положения при принудительном перемещении задатчика скоростного режима на минимальные обороты холостого хода) и ограничения подачи топлива на тактах разгона. Наличие выключателя позволяет вручную отключать устройство при пуске и прогреве ДВС. Совместно с новыми существенными признаками устройство представляет собой автоматизированную систему управления динамическим режимом холостого хода.New significant features of the proposed device are that an electric circuit breaker and a speed sensor position sensor are installed, connected via a second electronic key to the power supply. The use of a switch and a position sensor in conjunction with new connections of known features (the second electromagnetic actuator is kinematically connected with the first electromagnetic actuator and the travel limiter of the fuel control and is electrically connected to the output of the switch) expands the functionality of the device, because allows you to set any initial "dynamic" speed idle engine from the interval (not only ), corresponding to the subsequent start of the run-out cycle, to limit the cyclic fuel supply, as well as to automate the processes of turning the device on and off (at the command of the position sensor when the speed dial is forced to move to minimum idle speed) and to limit the fuel supply during acceleration cycles. The presence of a switch allows you to manually turn off the device when starting and warming up the engine. Together with the new significant features, the device is an automated system for controlling the dynamic idle mode.
Применение новых существенных признаков позволяет значительно снизить расход топлива, осмоление и износ деталей при работе ДВС на режиме холостого хода. The use of new essential features can significantly reduce fuel consumption, tarring and wear of parts when the engine is idling.
За счет последовательного чередования тактов выбега и разгона, а также автоматического ограничения подачи топлива на тактах разгона обеспечивается наиболее экономичная работа ДВС силовой установки на режиме холостого хода, т. к. величина подачи топлива при этом ограничивается на некотором заданном уровне (ограничителем хода органа управления топливоподачей и электромагнитным исполнительным механизмом, воздействующим на орган управления топливоподачей), не превышающем номинальную подачу. Кроме того, в интервале частот вращения от средняя частота вращения коленчатого вала значительно меньше минимальной устойчивой что обусловливает меньшую работу внутренних сил в единицу времени, а следовательно, затрат мощности и топлива на преодоление механических потерь ДВС. Повышенные цикловые подачи топлива на "динамическом" режиме холостого хода (ДРХХ) в тактах разгона по отношению к установившемуся (стационарному) режиму холостого хода (УРХХ) обеспечивают некоторый прирост давления впрыскивания топлива, что при работе ДВС на ДРХХ наряду с пониженной средней температурой носика распылителей уменьшает закоксовывание распыливающих отверстий форсунок. На ДРХХ также снижается износ деталей ДВС по сравнению с УРХХ, на котором обычно среднее значение частоты равно (за счет уменьшения ходов поршня).Due to the sequential alternation of the run-out and acceleration cycles, as well as the automatic restriction of fuel supply during acceleration cycles, the most economical operation of the internal combustion engine of the power plant at idle speed is ensured, since the fuel supply value is limited at some predetermined level (the limiter of the fuel control and an electromagnetic actuator acting on the fuel control) not exceeding the nominal feed. In addition, in the range of speeds from average crankshaft speed significantly less than the minimum sustainable which leads to less work of internal forces per unit time, and therefore, the cost of power and fuel to overcome the mechanical losses of internal combustion engines. The increased cyclic fuel supply in the “dynamic” idle mode (DRX) in acceleration cycles relative to the established (stationary) idle mode (URX) provides a certain increase in fuel injection pressure, which, when the ICE is operated on the DRX, along with a lower average temperature of the nozzle nozzles reduces coking of spray nozzle openings. At the DRXX, the wear of the ICE parts is also reduced compared to the UXX, at which the average frequency is usually equal to (by reducing the stroke of the piston).
Автоматическое включение и выключение устройства, а также ограничение цикловой подачи топлива на тактах разгона на уровне, близком к номинальной цикловой подаче для режима холостого хода, обеспечивают: оперативный переход с рабочих режимов на ДРХХ и обратно без дополнительных операций оператора (действия оператора анологичны действиям его на УРХХ, т.к. в обоих случаях оператор перемещает задатчик скоростного режима); ограничение цикловой подачи топлива на ДРХХ происходит автоматически, причем величина ограничения постоянна и в процессе эксплуатации не изменяется, а значение цикловой подачи соответствует наиболее экономичному протеканию рабочего процесса в указанном скоростном интервале, что не только сокращает расход топлива, но и уменьшает осмоление деталей ЦПГ и носика форсунок. Automatic switching on and off of the device, as well as limiting the cyclic fuel supply at acceleration cycles at a level close to the nominal cyclic feed for idle mode, provide: operational transition from operating modes to DRXX and vice versa without additional operator operations (operator actions are similar to his actions on URHX, because in both cases the operator moves the speed dial); the limitation of the cyclic fuel supply to the DRXX occurs automatically, and the restriction value is constant and does not change during operation, and the value of the cyclic feed corresponds to the most economical flow of the working process in the indicated speed range, which not only reduces fuel consumption, but also reduces the gumming of CPG and nozzle parts nozzles.
На фиг. 1 показана функциональная схема устройства для снижения эксплуатационного расхода топлива силовой установкой; на фиг. 2 - первый и второй электромагнитные исполнительные механизмы с ограничителем хода органа управления топливоподачей (разрез). In FIG. 1 shows a functional diagram of a device for reducing operational fuel consumption by a power plant; in FIG. 2 - the first and second electromagnetic actuators with a stroke limiter of the fuel supply control body (section).
Устройство для снижения эксплуатационного расхода топлива силовой установкой содержит ДВС 1 с установленным на нем ТНВД 2, снабженным органом управления топливоподачей 3, центробежным РЧВ 4 коленчатого вала и задатчиком 5 скоростного режима, датчик 6 и измеритель 7 частоты вращения, первый электромагнитный исполнительный механизм 8 кинематически связанный с органом управления топливоподачей 3, второй электромагнитный исполнительный механизм 9, ограничитель хода 10 органа управления топливоподачей 3, логический блок 11, первый и второй электронные ключи 12 и 13, первый и второй компараторы 14 и 15, задатчики 16 и 17 верхнего и нижнего пределов частоты вращения и блок питания 18, а также установлены выключатель 19 электрической цепи и датчик 20 положения, при этом второй исполнительный механизм 9 электрически соединен с выходом выключателя 19, а его якорь 21 односторонне связан с якорем 22 первого исполнительного механизма 8 через ограничитель хода 10, состоящий из регулируемой отводки 23 с фиксатором 24, вворачиваемой в якорь 21 второго исполнительного механизма 9, причем ограничитель хода 10 не препятствует перемещению якоря 22 первого исполнительного механизма 8 и связанного с ним органа управления топливоподачей 3 в положение, соответствующее выключенной подаче топлива, и ограничивает их перемещение в сторону увеличения подачи топлива, кроме того задатчик 5 скоростного режима в положении, соответствующем минимальной устойчивой частоте вращения коленчатого вала, обеспечивает срабатывание датчика 20 положения, выход которого электрически соединен с первым входом второго ключа 13, второй вход последнего - с выходом блока питания 18, выход второго ключа 13 - с входом выключателя 19. A device for reducing operating fuel consumption by a power plant contains an internal combustion engine 1 with an
Работа устройства происходит следующим образом. The operation of the device is as follows.
Перед началом работы задатчиками 16 и 17 верхнего и нижнего пределов устанавливают целесообразный для "динамического" режима холостого хода интервал частот вращения коленчатого вала, а изменением длины отводки 23 ограничителя хода 10 - требуемую для тактов разгона цикловую подачу топлива, датчик 20 положения задатчика 5 скоростного режима регулируют на срабатывание при частоте
При переходе ДВС 1 силовой установки с некоторого эксплуатационного рабочего режима на "динамический" режим холостого хода выключателем 19 подключают блок питания 18 к электрической цепи устройства, а затем медленно перемещают задатчик 5 скоростного режима в сторону уменьшения частоты вращения до момента срабатывания датчика 20 положения при частоте Срабатывание датчика 20 со ответствует началу работы устройства - автоматизированной системы управления динамическим режимом холостого хода. В этом исходном положении задатчик 5 постоянно воздействует на датчик 20, а на второй исполнительный механизм 9 через второй электронный ключ 13 поступает напряжение, и его якорь 21 вводит в работу ограничитель хода 10.Before starting work with the adjusters 16 and 17 of the upper and lower limits, an interval of crankshaft speed suitable for the "dynamic" idle speed is set, and by changing the length of the
When the internal combustion engine 1 of the power plant switches from a certain operational operating mode to the “dynamic” idle mode, the power supply 18 is connected to the device’s electrical circuit by a switch 19, and then the speed control unit 5 is slowly moved to decrease the speed until the position sensor 20 responds at the frequency The operation of the sensor 20 corresponds to the beginning of the operation of the device, an automated system for controlling the dynamic idle mode. In this initial position, the setter 5 constantly acts on the sensor 20, and voltage is supplied to the
При этом на первые входы компараторов 14 и 15 поступает, пропорциональное частоте вращения коленчатого вала, напряжение с выхода измерителя 7 частоты вращения, датчик 6 которого получает сигнал от коленчатого вала ДВС 1. На вторые входы компараторов 14 и 15 поступают напряжения "уставки" (UВ, Un, где UВ > Un) с задатчиков 16 и 17 верхнего и нижнего пределов изменения частоты вращения. На выходах первого и второго компараторов 14 и 15 и логического блока 11 формируется высокий уровень напряжения (UВ), необходимый для срабатывания электронного ключа 12 и первого электромагнитного исполнительного механизма 8, перемещающего орган управления топливоподачей 3 в положение, соответствующее выключенной подаче топлива. Подача топлива в цилиндры ДВС 1 прекратится и начнется такт выбега. При частоте вращения на выходе первого компаратора 14 формируется низкий уровень напряжения (Un), но на выходе логического блока 11 уровень напряжения останется высоким и такт выбега продолжится.In this case, the first inputs of the comparators 14 and 15 receive voltage proportional to the crankshaft speed from the output of the speed meter 7, the sensor 6 of which receives a signal from the ICE crankshaft 1. The "setpoint" voltages are supplied to the second inputs of the comparators 14 and 15 (U B , U n , where U B > U n ) from the adjusters 16 and 17 of the upper and lower limits of the change in speed. At the outputs of the first and second comparators 14 and 15 and the logic unit 11, a high voltage level (U B ) is formed, which is necessary for the electronic key 12 and the first
При достижении нижнего предела частоты вращения появление на выходе второго компаратора 15 низкого уровня напряжения приводит к переключению логического блока 11 и выключению первого электромагнитного исполнительного механизма 8. Под действием центробежной силы РЧВ 4 орган управления топливоподачей 3 и якорь 22 первого электромагнитного исполнительного механизма 8 переместятся в сторону увеличения подачи топлива до положения, задаваемого регулируемым ограничителем хода 10, который при помощи второго исполнительного механизма 9 включен на всем протяжении "динамического" режима холостого хода, и препятствует перемещению якоря 22 первого исполнительного механизма 8 и органа управления топливоподачей 3 в сторону превышения заданной цикловой подачи. Топливо начинает поступать в цилиндры, ДВС 1 запустится, и начнется такт разгона с установленной цикловой подачей топлива. При частоте вращения второй компаратор 15 переключится, но на выходе логического блока 11 уровень напряжения останется высоким и такт разгона продолжится.When the lower speed limit is reached the appearance of the low voltage level at the output of the second comparator 15 leads to the switching of the logic unit 11 and the first
При достижении верхнего предела частоты вращения первый компаратор 14 переключится, включится логический блок 11 и процесс чередования тактов выбега и разгона повторится.When the upper speed limit is reached the first comparator 14 will switch, the logic unit 11 will turn on and the process of alternating the clock and acceleration cycles will be repeated.
Продолжительность тактов выбега и разгона зависит от типа и назначения силовой установки, величины цикловой подачи при разгоне, верхнего и нижнего уровня настройки, условий эксплуатации и технического состояния ДВС 1. The duration of the run-out and acceleration cycles depends on the type and purpose of the power plant, the magnitude of the cyclic feed during acceleration, the upper and lower settings, operating conditions and the technical condition of the engine 1.
При переходе ДВС 1 на рабочие режимы задатчик 5 скоростного режима устанавливается в положение, при котором частота вращения превышает срабатывает датчик 20 положения и второй электронный ключ 13, который отключает блок питания 18 от электрической цепи устройства, что приводит к выключению второго исполнительного механизма 9 и ограничителя хода 10, последний снимает ограничения на перемещение органа управления топливоподачей 3, а следовательно, и величину цикловой подачи топлива на рабочих режимах ДВС 1.When the internal combustion engine 1 switches to operating modes, the speed control unit 5 is set to a position at which the speed exceeds the position sensor 20 and the second electronic key 13 are activated, which disconnects the power supply 18 from the device’s electrical circuit, which leads to the shutdown of the
Для исключения несанкционированного включения устройства на ДРХХ при перемещениях задатчика 5 на рабочих режимах, при использовании типового режима холостого хода с минимальной устойчивой частотой вращения коленчатого вала, а также при пуске ДВС 1 выключатель 19 принудительно выключают. To prevent unauthorized turning on of the device on the DRXX when the setter 5 is moved in operating modes, when using the typical idle mode with a minimum stable crankshaft rotation speed, as well as when starting the engine 1, switch 19 is forcibly turned off.
Настройкой ограничителя хода 10 органа управления 3 задают требуемую величину цикловой подачи топлива на тактах разгона ДВС 1. The setting of the stroke limiter 10 of the
Настройкой задатчиков 16 и 17 верхнего и нижнего пределов (в качестве задатчиков могут служить переменные резисторы) задают целесообразные для данного ДВС1 частоты вращения (ωв,ωн) коленчатого вала. При работе ДВС1 на эксплуатационных нагрузочноскоростных режимах питание электроцепи устройства отключают выключателем 19.Setting setting devices 16 and 17, upper and lower limits (in the variable resistors can serve as setting devices) suitable for a given set DVS1 speed (ω in, ω n) of the crankshaft. When the internal combustion engine1 is in operational load-speed modes, the power supply to the device circuit is turned off by switch 19.
Ограничение перемещения органа управления топливоподачей 3 при настройке устройства в сторону увеличения цикловой подачи осуществляется изменением длины отводки 23 ограничителя хода 10 при включенном втором исполнительном механизме 9. После окончания регулировки длина отводки 23 фиксируется фиксатором 24. The movement of the
Элементы предлагаемого устройства могут быть использованы в системе защиты ДВС от его "разноса" в аварийных ситуациях, например, при заклинивании органа управления топливоподачей (рейки, дозатора и пр.). В этом случае перевод задатчика скоростного режима (рычага РЧВ и пр.) в положение выключенной подачи топлива автоматически включает устройство и за счет совместного действия сил первого и второго электромагнитных исполнительных механизмов, а также РЧВ на орган управления топливоподачией создается результирующее усилие, перемещающее орган управления в сторону уменьшения подачи топлива, преодолевая опротивление перемещению, вызванное заклиниванием органа управления топливоподачей. Elements of the proposed device can be used in the system of protection of the internal combustion engine from its "spacing" in emergency situations, for example, when jamming the fuel control (rail, dispenser, etc.). In this case, the transfer of the speed control knob (the RFC lever, etc.) to the off fuel supply position automatically turns on the device and, due to the combined action of the forces of the first and second electromagnetic actuators, as well as the RFC, the resulting force is created on the fuel supply control body, which moves the control body to side of the decrease in fuel supply, overcoming resistance to movement caused by jamming of the fuel control.
Способ снижения эксплуатационного расхода топлива силовой установкой применим и для карбюраторных ДВС и может быть технически реализован на ДВС с одно- или многоточечным впрыском топлива. A method of reducing the operational fuel consumption of a power plant is also applicable to carburetor ICEs and can be technically implemented on ICEs with single or multi-point fuel injection.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Ждановский Н.С. О возможностях способа выключения цилиндров при испытаниях автотракторных двигателей//Сб. науч. работ ЛИМСХ, том 8.- Л, 1951.SOURCES OF INFORMATION
1. Zhdanovsky N.S. On the possibilities of the method of turning off the cylinders during testing of tractor engines // Sat. scientific works of LIMSKH, volume 8.- L, 1951.
2. А.С. СССР N 1321876, кл. F 02 D 17/02, бюл. N 25, 1987. 2. A.S. USSR N 1321876, class F 02 D 17/02, bull. N 25, 1987.
3. A.C. СССР N 1242633, кл. F 02 D 17/02, бюл. N 25, 1986. 3. A.C. USSR N 1242633, class F 02 D 17/02, bull. N 25, 1986.
4. A.C. СССР N 1321892, кл. F 02 M 51/00, бюл. N 25, 1987. 4. A.C. USSR N 1321892, class F 02 M 51/00, bull. N 25, 1987.
5. Рекомендации по пуску и прогреву автотракторных двигателей в холодное время года /А. С.Ширков, В.П.Трондин, Г.И.Саламасов и др.- М.: ОНТИиИ ГОСНИТИ, 1972, с.51-70. 5. Recommendations for starting and warming up automotive engines in the cold season / A. S. Shirkov, V.P. Trondin, G.I. Salamasov and others - M .: ONTIi GOSNITI, 1972, p. 51-70.
6. A.C. СССР N 1225910, кл. F 02 N 11/08, бюл. N 15, 1986. 6. A.C. USSR N 1225910, class F 02 N 11/08, bull. N 15, 1986.
7. Тракторы "Беларусь" MT3-80, МТЗ-80Л, MT3-82, МТЗ-82Л, MT3-82H. МТЗ-82ЛН: Техническое описание и инструкция по эксплуатации/И.Ф.Бруенков, Г.В. Михайлов, Э.А.Бомберов и др.- Мн.:Ураджай, 1984, С.164-168, С.47-52. 7. Belarus tractors MT3-80, MTZ-80L, MT3-82, MTZ-82L, MT3-82H. MTZ-82LN: Technical Description and Operating Instructions / I.F. Bruenkov, G.V. Mikhailov, E.A. Bomberov et al. - Mn .: Urajay, 1984, S.164-168, S.47-52.
8. A.C. N 1451582, кл. G 01 M 15/00, бюл. N 2, 1987 (прототип). 8. A.C. N 1451582, cl. G 01 M 15/00, bull.
9. Обкатка ДВС с динамическим нагружением/А.В.Николаенко, С.В.Тимохин, Ю. В. Родионов, А. Н. Морунков.- Механизация и электрификация сельского хозяйства, N 5, 1999, С. 24-26 (прототип). 9. Running-in ICE with dynamic loading / A.V. Nikolaenko, S.V. Timokhin, Yu. V. Rodionov, A.N. Morunkov.- Mechanization and electrification of agriculture, N 5, 1999, pp. 24-26 ( prototype).
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000100194A RU2170914C1 (en) | 2000-01-05 | 2000-01-05 | Method of reduction of operational fuel consumption by power plant and device for realization of this method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000100194A RU2170914C1 (en) | 2000-01-05 | 2000-01-05 | Method of reduction of operational fuel consumption by power plant and device for realization of this method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2170914C1 true RU2170914C1 (en) | 2001-07-20 |
Family
ID=20229049
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000100194A RU2170914C1 (en) | 2000-01-05 | 2000-01-05 | Method of reduction of operational fuel consumption by power plant and device for realization of this method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2170914C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2460897C1 (en) * | 2011-03-15 | 2012-09-10 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенская государственная сельскохозяйственная академия" | Method of dynamic control over carburetor engine operation in independent dynamic idling |
RU2555930C2 (en) * | 2010-09-06 | 2015-07-10 | Континенталь Аутомотиве Гмбх | Method of control over dual injection and device to this end |
RU2640146C2 (en) * | 2012-02-06 | 2017-12-26 | ФОРД ГЛОУБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЭлЭлСи | Engine operation method (versions), engine control system |
-
2000
- 2000-01-05 RU RU2000100194A patent/RU2170914C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
НИКОЛАЕНКО A.B. и др. Обкатка ДВС с динамическим нагружением. - Механизация и электрофикация сельского хозяйства, 1999, № 5, с.24-26. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2555930C2 (en) * | 2010-09-06 | 2015-07-10 | Континенталь Аутомотиве Гмбх | Method of control over dual injection and device to this end |
RU2460897C1 (en) * | 2011-03-15 | 2012-09-10 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенская государственная сельскохозяйственная академия" | Method of dynamic control over carburetor engine operation in independent dynamic idling |
RU2640146C2 (en) * | 2012-02-06 | 2017-12-26 | ФОРД ГЛОУБАЛ ТЕКНОЛОДЖИЗ, ЭлЭлСи | Engine operation method (versions), engine control system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2274416C (en) | Engine controller with operator interface | |
CN102785662B (en) | Engine automatic-stop/restart system | |
KR100188882B1 (en) | Automatic preheating system for an internal combustion engine and hydraulic pump | |
CN101846002A (en) | Controller of vehicle and idling system | |
EP2614249B1 (en) | Method and device for controlling an internal combustion engine | |
DE102012100254A1 (en) | Control of an engine with an electrically controlled turbocharger | |
DE112011104635T5 (en) | Vehicle control device | |
RU2170914C1 (en) | Method of reduction of operational fuel consumption by power plant and device for realization of this method | |
DE60017765T2 (en) | IDLE CONTROL FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
JP2002535557A (en) | Fuel supply system especially for automotive internal combustion engines | |
EP1287257A1 (en) | Starting method and device for internal combustion engines | |
DE10200511B4 (en) | Method and device for controlling a solenoid valve for internal combustion engines | |
CN100487234C (en) | Fuel injection pump | |
DE3813676C2 (en) | ||
EP1819916A1 (en) | Control during shut down of an internal combustion engine whereby accelerator pedal signal is prohibited | |
EP0204923B1 (en) | A system for controlling fuel injectors to open asynchronously with respect of the phases of a heat engine | |
WO1992018761A1 (en) | Method for coldstarting a piston engine and means for carrying out the method | |
RU2296236C1 (en) | System for automatic control of diesel engine at idling and emergencies | |
RU39411U1 (en) | DYNAMIC IDLE CONTROL UNIT FOR POWER UNIT | |
JP2964128B2 (en) | Control device for internal combustion engine | |
RU2204730C2 (en) | Method of and device for control operation of transport internal combustion engine at dynamic idling | |
JPH04246259A (en) | Fuel injection controller for diesel engine | |
RU2265745C2 (en) | Method of and device to control fuel injection in internal combustion engine (versions) | |
DE102004048070B4 (en) | Method for operating a hydraulically operated device | |
DE3212504A1 (en) | PISTON PISTON COMBUSTION ENGINE WITH AN ELECTRONIC CENTRAL CONTROL UNIT |