RU2215897C2 - Fuel injection advance angle setting method - Google Patents
Fuel injection advance angle setting method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2215897C2 RU2215897C2 RU2001119784/06A RU2001119784A RU2215897C2 RU 2215897 C2 RU2215897 C2 RU 2215897C2 RU 2001119784/06 A RU2001119784/06 A RU 2001119784/06A RU 2001119784 A RU2001119784 A RU 2001119784A RU 2215897 C2 RU2215897 C2 RU 2215897C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fuel
- pressure
- advance angle
- timing
- injection
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области испытаний двигателей внутреннего сгорания (ДВС), в частности к способам оценки технического состояния двигателей по их энергетическим, экономическим и экологическим показателям, и может быть использовано, например, при регулировании топливной аппаратуры ДВС на пунктах экологического контроля тепловозов. The invention relates to the field of testing internal combustion engines (ICE), in particular to methods for assessing the technical condition of engines according to their energy, economic and environmental indicators, and can be used, for example, when regulating the fuel equipment of ICE at the points of environmental control of diesel locomotives.
В двигателестроении при создании и испытаниях ДВС известны способы определения оптимальных углов опережения впрыска и продолжительности подачи топлива, при которых осуществляется нахождение максимума среднеиндикаторного давления при заданном расходе топлива [1]. Однако этим нельзя достичь снижения токсичности выброса двигателя, к тому же поиск оптимального угла начала подачи топлива и его корректировка не осуществляются в эксплуатационных условиях при частичных нагрузках [2]. In engine building, when creating and testing ICEs, there are known methods for determining the optimal lead angles of injection and the duration of fuel supply, at which the maximum average indicator pressure is determined at a given fuel consumption [1]. However, this cannot achieve a reduction in the toxicity of engine emissions; moreover, the search for the optimal angle of fuel start and its correction are not carried out under operating conditions at partial loads [2].
Наиболее близким техническим решением к заявляемому способу регулирования угла опережения впрыска топлива является способ, при котором за угол опережения впрыска φо.впр принимается значение несколько меньше того, при котором достигается максимум среднеиндикаторного давления при заданном расходе топлива, что приводит к существенному снижению максимального давления цикла Рz, жесткости процесса и некоторому снижению выбросов оксидов азота NOx [1].The closest technical solution to the claimed method of adjusting the angle of advance of fuel injection is a method in which the angle of advance of injection φ o.pr is taken to be slightly less than that at which the maximum average pressure is reached at a given fuel consumption, which leads to a significant decrease in the maximum cycle pressure P z , the rigidity of the process and some reduction in emissions of nitrogen oxides NO x [1].
Однако известный способ имеет ряд недостатков. При таком способе определения оптимального угла опережения впрыска топлива при сравнительно небольшом ухудшении индикаторных показателей заметно возрастают выбросы продуктов неполного сгорания - углеводороды СnНm и диоксид углерода СО, а также дымность отработавших газов. В результате при чрезмерном уменьшении угла опережения впрыска существенно ухудшаются энергетические, экономические и экологические показатели работы дизеля. Кроме этого, оптимальное значение угла опережения впрыска существенно зависит от режима работы теплового двигателя и требует корректировок в зависимости от фактического технического состояния машины. В режиме холостого хода относительные величины токсичных выбросов увеличиваются, а начальная фаза топливоподачи остается прежней. Известно, что в эксплуатационных условиях для дизелей наибольшие валовые выбросы в атмосферу приходятся именно на сажу, оксиды азота, углерода и углеводороды, при этом данные вещества имеют следующие коэффициенты агрессивности, нормированные по СО (Асо=1): Атч=200...300, ANOх=41,1 и Асн=3,16 в зависимости от сорта топлива [3]. Таким образом, известный способ определения оптимального угла опережения впрыска φо.впр не учитывает совокупный показатель вредности выхлопных газов Е, определяющий влияние всего спектра вредных веществ на экологические показатели двигателя.However, the known method has several disadvantages. With this method of determining the optimal angle of advance of fuel injection with a relatively small deterioration in indicator indicators, emissions of products of incomplete combustion — hydrocarbons С n Н m and carbon dioxide СО, as well as exhaust smoke are noticeably increased. As a result, with an excessive decrease in the angle of advance of the injection, the energy, economic, and environmental performance of the diesel engine substantially deteriorates. In addition, the optimal value of the injection advance angle substantially depends on the operating mode of the heat engine and requires adjustments depending on the actual technical condition of the machine. In idle mode, the relative values of toxic emissions increase, and the initial phase of fuel supply remains the same. It is known that under operating conditions for diesels, the largest gross emissions into the atmosphere are precisely from soot, nitrogen oxides, carbon oxides and hydrocarbons, while these substances have the following aggressiveness factors normalized by CO (A co = 1): A PM = 200 .. .300, A NOx = 41.1 and A sn = 3.16 depending on the type of fuel [3]. Thus, the known method for determining the optimum angle of advance of the injection φ o.pr.p. does not take into account the total indicator of the harmfulness of exhaust gases E, which determines the effect of the entire spectrum of harmful substances on the environmental performance of the engine.
Техническим результатом изобретения является снижение токсичности выбросов ДВС во всем диапазоне нагрузок за счет использования совокупного показателя вредности выбросов в процессе регулирования угла опережения впрыска топлива. The technical result of the invention is to reduce the toxicity of internal combustion engine emissions over the entire load range through the use of an aggregate indicator of the harmfulness of emissions in the process of adjusting the angle of advance of fuel injection.
Технический результат достигается тем, что способ регулирования угла опережения впрыска топлива ДВС, при котором за угол опережения впрыска принимают такое его значение, при котором достигается максимальное среднеиндикаторное давление при заданном расходе топлива, отличающийся тем, что значение величины угла опрежения впрыска по средней ндикаторному давлению корректируется в допустимом диапазоне регулирования так, что совокупный показатель вредности выхлопных газов получается минимальным. The technical result is achieved by the fact that the method of adjusting the timing of the fuel injection of the internal combustion engine, at which the injection timing is taken to be such a value that the maximum average pressure is reached at a given fuel consumption, characterized in that the value of the timing of the timing of the injection according to the average indicator pressure is adjusted in an acceptable range of regulation so that the total indicator of the harmfulness of exhaust gases is minimal.
Другое отличие способа регулирования угла опережения впрыска топлива состоит в том, что в совокупном показателе вредности выхлопных газов используют частицы сажи, оксиды азота, углерода и углеводороды. Another difference in the method of controlling the angle of advance of fuel injection is that in the aggregate indicator of the harmfulness of exhaust gases, soot particles, nitrogen oxides, carbon oxides and hydrocarbons are used.
На фиг.1 приведена блок-схема реализации способа. Figure 1 shows the block diagram of the implementation of the method.
Как следует из фиг.1, аналоговые сигналы от датчика давления 2 в цилиндре двигателя 1 и от сенсоров газоанализатора 6, установленных на выпускном коллекторе 5, поступают на входы соответственно блока вычисления совокупного показателя вредности выхлопных газов 7 и блока вычисления среднеиндикаторного давления 8. Выходы блоков 7 и 8 поступают на блок сравнения 9, где формируется сигнал управления, который поступает на блок регулирования угла опережения впрыска топлива 10, далее к регулирующему органу топливного насоса высокого давления 4, осуществляющего подачу топлива в камеру сгорания через форсунку 3. Функции блоков 7, 8 и 9 может выполнять персональный компьютер. Кроме этого, в ПЭВМ могут заноситься технические характеристики испытуемого двигателя и паспорт на топливо. В результате вычисляются все критичные параметры, по которым осуществляется поиск оптимального угла опережения впрыска топлива. А именно, среднеиндикаторное давление и совокупный показатель вредности выхлопных газов Е при заданном расходе топлива. В результате решения на компьютере оптимизационной задачи автоматически определяется и регулируется искомый угол опережения впрыска топлива. As follows from figure 1, the analog signals from the
На фиг.2 представлены расчетные графики зависимости среднеиндикаторного давления Рi и совокупного показателя вредности выхлопных газов Е от величины угла опережения впрыска топлива φо.впр для тепловозного дизеля.Figure 2 presents the calculated graphs of the dependence of the average indicator pressure P i and the cumulative indicator of the harmfulness of exhaust gases E on the value of the timing of the fuel injection φ o.vpr for a diesel diesel engine.
Небольшое увеличение угла опережения впрыска топлива приводит к существенному уменьшению токсичности вредных выбросов сажи, оксида углерода и углеводородов (по показателю Е) при незначительном увеличении выбросов NОx, уменьшении среднеиндикаторного давления и увеличении Pz. Заштрихованная область графика - зона регулирования угла опережения впрыска топлива.A slight increase in the lead angle of the fuel injection leads to a significant decrease in the toxicity of harmful emissions of soot, carbon monoxide and hydrocarbons (according to indicator E) with a slight increase in NO x emissions, a decrease in the average indicator pressure and an increase in P z . The shaded area of the graph is the zone of regulation of the angle of advance of fuel injection.
В таблице приведены значения относительных изменений совокупного показателя вредности и среднеиндикаторного давления двигателя. The table shows the values of the relative changes in the cumulative hazard indicator and the average indicator pressure of the engine.
Изменение (уменьшение или увеличение) угла опережения впрыска топлива на один град. п.к.в. приводит к относительному изменению удельного валового выброса Е на 30 - 35%, при этом потери в среднеиндикаторном давлении Рi не превышают 0,5%. Показатель Е в усл.гр/кг топл. определяется из формулы:
Е=ΣAiei,
где Аi - относительная агрессивность вещества,
еi - удельный выброс химических компонентов (гр/кг топл.) в выхлопных газах двигателя.Change (decrease or increase) in the angle of advance of fuel injection by one degree. p.c. leads to a relative change in the specific gross emission E by 30 - 35%, while the losses in the average indicator pressure P i do not exceed 0.5%. Indicator E in conventional gr / kg fuel determined from the formula:
E = ΣA i e i ,
where A i is the relative aggressiveness of the substance,
e i - specific emission of chemical components (g / kg fuel) in the exhaust gases of the engine.
Предлагаемый способ регулирования угла опережения впрыска топлива может быть реализован для любых режимов работы двигателя, отличных от номинальных. The proposed method of adjusting the angle of advance of fuel injection can be implemented for any operating conditions of the engine, other than nominal.
Способ применим и для карбюраторных двигателей, тем более, что в их отработавших газах наибольшее объемное содержание вредных веществ приходится на СО (около 6%). The method is applicable to carburetor engines, especially since in their exhaust gases the highest volumetric content of harmful substances falls on CO (about 6%).
Источники информации
1. Двигатели внутреннего сгорания /Хачиян А.С. и др. - М.: Высш. шк., 1985. - 311 с. (прототип).Sources of information
1. Internal combustion engines / Khachiyan A.S. et al. - M.: Higher. school, 1985 .-- 311 p. (prototype).
2. Аствацатуров А.Е., Булыгин Ю.И. и др. //Компьютерная модель термогазодинамики и химических превращений в поршневом двигателе //Изв. вузов. Сев. -Кав. регион. Техн. науки, 2001. - N 1. 2. Astvatsaturov A.E., Bulygin Yu.I. et al. // Computer model of thermogasdynamics and chemical transformations in a piston engine // Izv. universities. North -Cav. region. Tech. Science, 2001. -
3. Кутенев В. Ф. , Звонов Г.А., Корнилов Г.С. //Стандарты и качество, 1998. - N 5. - С. 96-101. 3. Kutenev V. F., Zvonov G. A., Kornilov G. S. // Standards and quality, 1998. -
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001119784/06A RU2215897C2 (en) | 2001-07-16 | 2001-07-16 | Fuel injection advance angle setting method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001119784/06A RU2215897C2 (en) | 2001-07-16 | 2001-07-16 | Fuel injection advance angle setting method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2001119784A RU2001119784A (en) | 2003-04-10 |
RU2215897C2 true RU2215897C2 (en) | 2003-11-10 |
Family
ID=32026732
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001119784/06A RU2215897C2 (en) | 2001-07-16 | 2001-07-16 | Fuel injection advance angle setting method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2215897C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2719504C2 (en) * | 2015-06-11 | 2020-04-20 | Форд Глобал Текнолоджиз, Ллк | Method of fuel supply to engine |
CN113834662A (en) * | 2021-09-22 | 2021-12-24 | 哈尔滨东安汽车发动机制造有限公司 | Method for verifying influence of variable oil injection angle of engine on PN number |
-
2001
- 2001-07-16 RU RU2001119784/06A patent/RU2215897C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ХАЧИЯН А.С. и др. Двигатели внутреннего сгорания. - М.: Высшая школа, 1985, с.193. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2719504C2 (en) * | 2015-06-11 | 2020-04-20 | Форд Глобал Текнолоджиз, Ллк | Method of fuel supply to engine |
CN113834662A (en) * | 2021-09-22 | 2021-12-24 | 哈尔滨东安汽车发动机制造有限公司 | Method for verifying influence of variable oil injection angle of engine on PN number |
CN113834662B (en) * | 2021-09-22 | 2024-03-12 | 哈尔滨东安汽车发动机制造有限公司 | Method for verifying influence of variable oil injection angle of engine on PN number |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20200200105A1 (en) | System and Method for Improving Performance of Combustion Engines Employing Primary and Secondary Fuels | |
AU2006283817B2 (en) | System and method for controlling pilot injection | |
EP1567755B1 (en) | Optimized combustion control of an internal combustion engine equipped with exhaust gas recirculation | |
KR101063175B1 (en) | Exhaust gas recirculation method and apparatus for reducing emissions of nitrogen oxides from internal combustion engines | |
US8103429B2 (en) | System and method for operating a compression-ignition engine | |
US7360522B2 (en) | System and method for operating a turbo-charged engine | |
CN1871414B (en) | Method and apparatus for providing high EGR for gaseous-fuelled direct injection internal combustion engine | |
EP1031722A3 (en) | Control apparatus and method for premixed compression ignition type internal combustion engines | |
CN101490398A (en) | Cetane number detection means and engine having the cetane number detection means | |
JP6100290B2 (en) | Method for operating an internal combustion engine and internal combustion engine operated by the method | |
AU717054B2 (en) | Fuel injection timing control for an internal combustion engine using a low cetane quality fuel | |
RU2215897C2 (en) | Fuel injection advance angle setting method | |
WO2024202347A1 (en) | Control device and method for internal combustion engine | |
CN111108281B (en) | Internal combustion engine | |
Asabin et al. | Control system for a dual-fuel diesel engine operating according to the gas and diesel cycle | |
Borkowski | The total NOx emission control possibility in modern large bore, slow speed marine engines | |
MXPA00005275A (en) | No to no2 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040717 |