RU2175396C1 - Способ работы четырехтактного дизеля - Google Patents
Способ работы четырехтактного дизеля Download PDFInfo
- Publication number
- RU2175396C1 RU2175396C1 RU2001106205/06A RU2001106205A RU2175396C1 RU 2175396 C1 RU2175396 C1 RU 2175396C1 RU 2001106205/06 A RU2001106205/06 A RU 2001106205/06A RU 2001106205 A RU2001106205 A RU 2001106205A RU 2175396 C1 RU2175396 C1 RU 2175396C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fuel
- combustion
- cylinders
- dead center
- diesel engine
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
Изобретение относится к двигателестроению, а именно к способам работы четырехтактных дизельных двигателей внутреннего сгорания. Техническим результатом являются повышение экономичности и снижение токсичности отработавших газов. Сущность изобретения заключается в том, что в дизеле осуществляют впуск в цилиндры воздуха, впрыскивание двумя порциями топлива, сжигание смеси, выпуск продуктов сгорания и преобразование энергии расширяющихся газов. Первую порцию топлива перед сжиганием подвергают термохимической конверсии путем ее впрыскивания в продукты сгорания, размещенные в цилиндре, до прихода поршня в верхнюю мертвую точку после закрытия выпускного клапана. Впуск воздуха в цилиндры начинают после достижения поршнем верхней мертвой точки. При этом величину первой порции топлива дозируют в зависимости от содержания количества кислорода в отработавших газах, а на режимах холостого хода отключают подачу первой порции топлива. 2 ил.
Description
Изобретение относится к машиностроению, в частности к дизелестроению, а именно к способам работы дизелей с термохимической конверсией части топлива.
Известен способ работы четырехтактного дизеля путем впуска в цилиндры воздуха, впрыска в цилиндры топлива двумя порциями, сжигания топлива, выпуска продуктов сгорания и преобразования энергии расширяющихся газов в возвратно-поступательное движение поршней между верхними и нижними мертвыми точками, причем первую порцию топлива перед сжиганием подвергают термохимической конверсии путем ее впрыскивания в продукты сгорания, размещенные в цилиндрах, а впрыскивание второй порции топлива производят в конце такта сжатия (1). Выпуск заканчивают до прихода поршня в верхнюю мертвую точку, после чего впрыскивают первую порцию топлива, а впуск воздуха в цилиндры начинают после перехода поршнем верхней мертвой точки.
Основным недостатком известного способа является отсутствие возможности управления величиной первой порции топлива при изменении нагрузочного режима работы дизеля в соответствии с содержанием остаточного кислорода в продуктах сгорания, размещенных в цилиндре, с целью обеспечения оптимального соотношения "топливо - окислитель". Вследствие этого для большинства режимов двигателя реакция термохимической конверсии топлива по глубине протекания остается незавершенной из-за отсутствия необходимых концентрационных условий в реагирующей углеводородно-кислородной среде и, следовательно, малоэффективной по выходу активных конечных компонентов, выполняющих роль инициаторов процесса сгорания топлива. Это, в свою очередь, приводит к неполной реализации заявленных преимуществ известного способа работы дизеля.
В основу изобретения поставлена задача создания более экологичного способа работы четырехтактного дизеля за счет снижения содержания СО, CH и сажи в выпускных газах, а также более экономичного способа работы дизеля.
Сущность изобретения заключается в том, что в способе работы четырехтактного дизеля путем впуска в цилиндры воздуха, впрыскивания в цилиндры топлива двумя порциями, сжигания топлива, выпуска продуктов сгорания и преобразования энергии расширяющихся газов в возвратно-поступательное движение поршней между верхними и нижними мертвыми точками, причем первую порцию топлива перед сжиганием подвергают термохимической конверсии путем ее впрыскивания в продукты сгорания, размещенные в цилиндрах, а впрыскивание второй порции топлива производят в конце такта сжатия, величину первой порции топлива, впрыскиваемой в цилиндр до прихода поршня в верхнюю мертвую точку после закрытия выпускного клапана, дозируют в зависимости от содержания количества кислорода в отработавших газах, а впуск воздуха в цилиндры начинают после достижения поршнем верхней мертвой точки, причем на режимах холостого хода отключают подачу первой порции топлива.
В результате предлагаемый способ работы четырехтактного дизеля предусматривает для каждого нагрузочного режима работы двигателя, характеризующегося определенным содержанием в отработавших газах кислорода, дозирование величины первой порции топлива, при которой достигается оптимальное соотношение "топливо - окислитель", определяющее максимальную эффективность и глубину реакции конверсии, и, тем самым, возможность минимизировать содержание токсичных компонентов в отработавших газах дизеля. Отключение подачи в дизель первой порции топлива на режиме холостого хода делает работу дизеля более экономичной.
На фиг. 1 изображена функциональная схема дизеля, реализующая предлагаемый способ. Схема включает топливную систему с емкостью для хранения топлива 1, насосом 2, устройством управления топливоподачей 3 и форсункой 4, механизм привода клапанов 5 с изменяемыми фазами газораспределения, установленный на двигателе датчик нагрузки 6 и датчик содержания кислорода в отработавших газах 7, связанные с блоком управления 9, а также датчик 8 положения коленчатого вала, связанный с блоком управления 9 и предназначенный для синхронизации работы механизма привода клапанов 5 и устройства управления топливоподачей 3 с вращением коленчатого вала двигателя.
Блок управления 9 (фиг. 2) состоит из последовательно соединенных аналого-цифрового преобразователя 10, преобразующего аналоговые сигналы от датчика нагрузки 6, датчика содержания кислорода в отработавших газах 7 и датчика положения коленчатого вала 8 в цифровую форму, микропроцессора 11, который по входной информации от датчиков 6, 7 и 8 в соответствии с заданной программой вырабатывает необходимый сигнал для управления работой устройства управления топливоподачей 3 и механизма привода клапанов 5, и аналого-цифрового преобразователя 12, преобразующего сигналы от микропроцессора 11 из цифровой формы в аналоговую для подачи их на устройство управления топливоподачей 3 и механизм привода каналов 5.
В соответствии с рассмотренной схемой работа дизеля осуществляется следующим образом.
При движении поршня к верхней мертвой точке на такте выпуска по команде механизма привода клапанов 5 на основании информации о нагрузке и положении коленчатого вала от датчиков 6 и 8 выпускной клапан закрывается в заданный момент до прихода поршня к верхней мертвой точке, чем обеспечивается соответствующее увеличение количества остаточных газов в цилиндре двигателя. Вследствие сокращения длительности фазы выпуска достигается высокий уровень температуры реакционной среды, необходимый для активного протекания реакции термохимической конверсии углеводородов дизельного топлива. После закрытия выпускного клапана в цилиндр через форсунку 4 подается первая порция топлива, величина которой дозируется устройством управления топливоподачей 3 в соответствии с информацией от датчика содержания кислорода в отработавших газах 7 с целью обеспечения оптимального соотношения "топливо - окислитель", при котором достигаются наибольшая эффективность и глубина реакции конверсии топлива.
После прохождения поршнем верхней мертвой точки механизм привода клапанов 5 открывает впускной клапан (не показан), и в цилиндр поступает заряд воздуха, необходимый для сгорания топлива. Открытие впускного клапана после верхней мертвой точки позволяет избежать на такте впуска обратный выброс из цилиндра.
В последующем такте производят сжатие смеси свежего воздуха и конвертированного топлива, а в конце этого такта подают с помощью устройства управления топливоподачей 3 через форсунку 4 вторую порцию топлива, которая при своем воспламенении приводит к сгоранию конвертированного топлива. Благодаря присутствию в топливовоздушной смеси реакционно-активных компонентов (в том числе водорода), содержащихся в составе конвертированного топлива, процесс сгорания в дизеле интенсифицируется, полнота сгорания возрастает, а выбросы в атмосферу с отработавшими газами токсичных продуктов неполного сгорания (углеводородов, монооксида углерода и сажи) соответственно снижаются, что обуславливает улучшение экологических характеристик дизеля.
Предложенный способ реализуется только на нагрузочных режимах работы дизеля, когда температурные условия в цилиндре в конце такта выпуска позволяют осуществлять реакцию конверсии первой порции топлива. На ненагрузочных режимах (пуск, прогрев и холостой ход), которые идентифицируются датчиком нагрузки 6, дизель работает традиционным способом без предварительной термохимической конверсии топлива.
Источники информации
Авторское свидетельство N 1508000, опубл. 15.09.89. Бюл.N 34.
Авторское свидетельство N 1508000, опубл. 15.09.89. Бюл.N 34.
Claims (1)
- Способ работы четырехтактного дизеля путем впуска в цилиндры воздуха, впрыскивания в цилиндры топлива двумя порциями, сжигания топлива, выпуска продуктов сгорания и преобразования энергии расширяющихся газов в возвратно-поступательное движение поршней между верхними и нижними мертвыми точками, причем первую порцию топлива перед сжиганием подвергают термохимической конверсии путем ее впрыскивания в продукты сгорания, размещенные в цилиндре, до прихода поршня в верхнюю мертвую точку после закрытия выпускного клапана, а впуск воздуха в цилиндры начинают после достижения поршнем верхней мертвой точки, отличающийся тем, что величину первой порции топлива дозируют в зависимости от содержания количества кислорода в отработавших газах, а на режимах холостого хода отключают подачу первой порции топлива.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001106205/06A RU2175396C1 (ru) | 2001-03-12 | 2001-03-12 | Способ работы четырехтактного дизеля |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001106205/06A RU2175396C1 (ru) | 2001-03-12 | 2001-03-12 | Способ работы четырехтактного дизеля |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2175396C1 true RU2175396C1 (ru) | 2001-10-27 |
Family
ID=20246847
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001106205/06A RU2175396C1 (ru) | 2001-03-12 | 2001-03-12 | Способ работы четырехтактного дизеля |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2175396C1 (ru) |
-
2001
- 2001-03-12 RU RU2001106205/06A patent/RU2175396C1/ru not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6622690B2 (en) | Direct injection type internal combustion engine and controlling method therefor | |
US7793638B2 (en) | Low emission high performance engines, multiple cylinder engines and operating methods | |
US7954472B1 (en) | High performance, low emission engines, multiple cylinder engines and operating methods | |
US7614383B2 (en) | Method of operating a spark-ignition internal combustion engine during warm-up | |
US7654245B2 (en) | Method of operating a spark ignition internal combustion engine | |
US20080264393A1 (en) | Methods of Operating Low Emission High Performance Compression Ignition Engines | |
WO2013007863A2 (en) | A two-stroke internal combustion engine, method operating a two-stroke internal combustion engine and method of converting a two-stroke engine | |
US11215131B2 (en) | Internal combustion engine and method for controlling such an internal combustion engine | |
US7263982B2 (en) | Method for operating and internal combustion engine | |
JP2004522899A (ja) | 内燃機関への流体の噴射を制御する方法 | |
GB2394511A (en) | Internal combustion engine with direct water injection into cylinder | |
JP4086440B2 (ja) | エンジン | |
RU2175396C1 (ru) | Способ работы четырехтактного дизеля | |
JP2001336435A (ja) | 6サイクル内燃機関 | |
JP2005337241A (ja) | 内燃機関の運転方法 | |
EP1602816A1 (en) | Method and apparatus for reducing exhaust gas emissions during cold start conditions | |
RU2435065C2 (ru) | Двигатели с высокими эксплуатационными характеристиками и малыми выбросами, многоцилиндровые двигатели и способы их эксплуатации | |
JP2005163686A (ja) | 混合気を圧縮自着火させる自着火運転が可能な内燃機関 | |
JP4168766B2 (ja) | 圧縮自着火運転が可能なエンジン | |
JP2018172981A (ja) | 予混合圧縮着火式エンジンの制御装置 | |
RU2175395C1 (ru) | Способ работы дизельного двигателя | |
CN111094724B (zh) | 内燃机和用于控制这种内燃机的方法 | |
JP2005510651A (ja) | 燃焼エンジンの燃料噴射方法及び燃焼エンジン | |
JP2007146854A (ja) | ターボ過給機付き筒内噴射エンジン及びその制御方法 | |
JP2006522270A (ja) | 自己発火ガソリン内燃エンジン |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060313 |