RU2338084C1

RU2338084C1 - Method for starting up diesel engine

Info

Publication number: RU2338084C1
Application number: RU2007115613/06A
Authority: RU
Inventors: Николай Александрович Людин (RU); Николай Александрович Людин
Original assignee: Николай Александрович Людин
Priority date: 2007-04-26
Filing date: 2007-04-26
Publication date: 2008-11-10

Abstract

FIELD: engines and pumps.

SUBSTANCE: method of starting up diesel engine by direct transfer of torque to the crankshaft from the starter supplied from the storage battery with cranking the diesel crankshaft and simultaneous feed of diesel fuel into the cylinders, in compliance with this invention, comprises verifying the compliance of the diesel ICE-starting conditions, e.g. diesel engine temperature, to the engine state in igniting the fuel mix by compression. If not, the diesel engine is switched over, either automatically or manuals, into the ICE-start conditions with a forced ignition of fuel mix by an electric discharge, the diesel is cranked by the starter. At that, given the diesel acceleration and warming up, the cylinders are consecutively switched over into the ICE-start conditions with ignition initiated by compression.

EFFECT: reduced power consumption, start-up and warm-up time, longer life of storage battery, higher reliability.

5 cl

Description

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано для пуска дизеля.The invention relates to engine building and can be used to start a diesel engine.

Широко известен способ пуска дизеля путем непосредственной передачи крутящего момента коленчатому валу от пускового электродвигателя (стартера), питающегося от электрической аккумуляторной батареи (Взоров В.А., Адамович А.В. Тракторные дизели: Справочник. М.: Машиностроение, 1981, с.401-407). Однако он не обеспечивает надежный запуск двигателя при низких температурах ввиду недостаточно высокой скорости прокручивания вала, которая ограничена стоимостными и массогабаритными показателями стартерной аккумуляторной батареи и электродвигателя.A widely known method of starting a diesel engine is by directly transmitting torque to the crankshaft from a starting motor (starter) powered by an electric battery (Vzorov V.A., Adamovich A.V. 401-407). However, it does not provide reliable starting of the engine at low temperatures due to the insufficiently high speed of the shaft, which is limited by the cost and weight and size indicators of the starter battery and electric motor.

Наиболее близким аналогом предлагаемого способа, выбранным в качестве прототипа, является способ запуска дизеля с помощью вспомогательного карбюраторного двигателя (Орлин А.С., Алексеев В.П. и др. Устройство и работа поршневых и комбинированных двигателей. М.: Машиностроение, 1970, с.265). Недостатком способа является наличие дополнительного оборудования - вспомогательного карбюраторного двигателя.The closest analogue of the proposed method, selected as a prototype, is a method of starting a diesel engine with an auxiliary carburetor engine (Orlin A.S., Alekseev V.P. et al. Design and operation of piston and combined engines. M .: Mechanical Engineering, 1970, p.265). The disadvantage of this method is the availability of additional equipment - auxiliary carburetor engine.

Целью изобретения является уменьшение энергозатрат, износа, времени пуска и прогрева дизеля при пуске, увеличение срока службы аккумуляторной батареи, повышение эксплуатационной надежности.The aim of the invention is to reduce energy consumption, wear and tear, start-up time and warm-up of a diesel engine at start-up, increase the battery life, increase operational reliability.

Указанная цель достигается тем, что перед пуском переключают дизель в режим работы ДВС с принудительным воспламенением рабочей смеси от электрического разряда. Осуществляют пуск дизеля от стартера, питающегося от электрической аккумуляторной батареи. После набора оборотов и прогрева дизеля в режиме работы ДВС с принудительным воспламенением рабочей смеси от электрического разряда последовательно переключают цилиндры или группы цилиндров дизеля в режим работы ДВС с воспламенением рабочей смеси от сжатия.This goal is achieved by the fact that before starting, the diesel is switched to the internal combustion engine operation mode with forced ignition of the working mixture from an electric discharge. Start the diesel engine from a starter powered by an electric battery. After a set of revolutions and warming up of the diesel engine in the internal combustion engine operating mode with forced ignition of the working mixture from an electric discharge, the cylinders or groups of diesel cylinders are sequentially switched to the internal combustion engine operating mode with compression of the working mixture.

Переключение дизеля в режим ДВС с принудительным воспламенением рабочей смеси от электрического разряда состоит в том, что отключают подачу топлива, используемого в режиме работы ДВС с воспламенением рабочей смеси от сжатия, и включают подачу топлива, используемого в режиме работы ДВС с воспламенением рабочей смеси от электрического разряда, например бензин или газ, переключают конструктивные элементы дизеля, отвечающие за коэффициент наполнения цилиндров в состояние, при котором степень сжатия рабочей смеси уменьшается до значения, определяемого свойствами топлива, используемого при пуске дизеля в режиме ДВС с принудительным воспламенением рабочей смеси от электрического разряда, например от 6 до 12, подают напряжение от электрической аккумуляторной батареи на систему зажигания.Switching the diesel engine to the internal combustion engine mode with forced ignition of the working mixture from an electric discharge consists in turning off the fuel used in the internal combustion engine operating mode with compression of the working mixture and turning on the fuel used in the internal combustion engine operating mode from electric ignition discharge, such as gasoline or gas, switch the structural elements of the diesel engine, which are responsible for the filling factor of the cylinders, to a state in which the compression ratio of the working mixture decreases to a value of the properties of the fuel used when starting the diesel engine in the internal combustion engine mode with forced ignition of the working mixture from an electric discharge, for example from 6 to 12, the voltage from the electric storage battery is supplied to the ignition system.

Переключение цилиндра дизеля в режим работы ДВС с воспламенением рабочей смеси от сжатия состоит в том, что отключают подачу топлива, используемого в режиме работы ДВС с воспламенением рабочей смеси от электрического разряда, и включают подачу топлива, используемого в режиме работы ДВС с воспламенением рабочей смеси от сжатия, переключают конструктивные элементы дизеля, отвечающие за коэффициент наполнения цилиндров, в состояние, при котором степень сжатия рабочей смеси соответствует степени сжатия рабочей смеси, определяемой свойствами топлива, используемого при работе дизеля в режиме ДВС с воспламенением рабочей смеси от сжатия, отключают напряжение от система зажигания.Switching the diesel cylinder into the engine operation mode with ignition of the working mixture from compression consists in turning off the fuel supply used in the engine operation mode with working mixture ignition from an electric discharge and turning on the fuel used in the engine operation mode with working mixture ignition from compression, switch the structural elements of the diesel engine, responsible for the fill factor of the cylinders, to a state in which the compression ratio of the working mixture corresponds to the compression ratio of the working mixture, determined by the properties E fuels used in diesel operation mode, the internal combustion engine with ignition by compression of the working mixture, disconnect the voltage from the ignition system.

Конструктивными элементами дизеля, отвечающими за коэффициент наполнения цилиндров, являются, например, геометрические размеры впускной системы, аэродинамическое сопротивления впускной системы, фазы газораспределения. Простейшим элементом, отвечающим за коэффициент наполнения цилиндра, является, например, дроссельная заслонка во впускной системе цилиндра, которая может в режиме работы ДВС с принудительным воспламенением рабочей смеси от электрического разряда автоматически или вручную закрываться для увеличения аэродинамического сопротивления впускной системы при пуске дизеля до положения, при котором уменьшается коэффициент наполнения цилиндров и степень сжатия рабочей смеси до значений, например, от 6 до 12, при которых в качестве топлива для получения рабочей смеси можно использовать бензин или газ, так и полностью быть открытой в режиме работы ДВС с воспламенением рабочей смеси от сжатия для уменьшения аэродинамического сопротивления впускной системы при пуске дизеля, что приводит к увеличению коэффициента наполнения цилиндра и степени сжатия рабочей смеси до значений, при которых в качестве топлива для получения рабочей смеси можно использовать дизельное топливо.The structural elements of the diesel engine, which are responsible for the fill factor of the cylinders, are, for example, the geometric dimensions of the intake system, the aerodynamic resistance of the intake system, and the valve timing. The simplest element responsible for the fill factor of the cylinder is, for example, a throttle valve in the intake system of the cylinder, which can automatically or manually close in order to increase the aerodynamic resistance of the intake system when the engine is started up to the position in the internal combustion engine with forced ignition of the working mixture from an electric discharge at which the filling factor of the cylinders and the compression ratio of the working mixture are reduced to values, for example, from 6 to 12, at which as fuel for the floor training the working mixture, you can use gasoline or gas, and be completely open in the internal combustion engine operating mode with compression-ignition of the working mixture to reduce the aerodynamic drag of the intake system when starting the diesel engine, which leads to an increase in the cylinder fill factor and compression ratio of the working mixture to values at which as a fuel to obtain a working mixture, you can use diesel fuel.

Рабочая смесь в режиме работы ДВС с принудительным воспламенением рабочей смеси от электрического разряда может быть составлена по способу с внешним смесеобразованием (карбюратор или впрыск топлива во впускную систему) или с внутренним смесеобразованием (с впрыском топлива в цилиндр).The working mixture in the mode of operation of the internal combustion engine with forced ignition of the working mixture from an electric discharge can be made by the method with external mixture formation (carburetor or fuel injection into the intake system) or with internal mixture formation (with fuel injection into the cylinder).

Для пуска дизеля в режиме работы ДВС с принудительным воспламенением рабочей смеси от электрического разряда необходима свеча зажигания в каждом цилиндре, которая поджигает рабочую смесь в цилиндре.To start a diesel engine in the internal combustion engine operation mode with forced ignition of the working mixture from an electric discharge, a spark plug is required in each cylinder, which ignites the working mixture in the cylinder.

Возможность работы дизеля в режиме ДВС с принудительным воспламенением рабочей смеси от электрического разряда позволяет эксплуатировать транспортное средство при отказе оборудования (например, насос высокого давления, форсунки или регулятор числа оборотов), используемого при работе дизеля в режиме ДВС с воспламенением рабочей смеси от сжатия, до устранения неисправности.The ability to operate a diesel engine in the internal combustion engine mode with forced ignition of the working mixture from an electric discharge allows the vehicle to operate in the event of equipment failure (for example, a high pressure pump, nozzles or speed controller) used when the diesel engine operates in the internal combustion engine mode with compression ignition of the working mixture, up to troubleshooting.

Предложенный способ работает в следующей последовательности.The proposed method works in the following sequence.

1. Проверяют, соответствуют ли критерии (например, температура дизеля) пуска в режиме ДВС с воспламенением рабочей смеси от сжатия состоянию дизеля, если соответствуют, то автоматически или вручную включают цилиндры дизеля в режим работы ДВС с воспламенением рабочей смеси от сжатия, после чего включают стартер, питающийся от электрической аккумуляторной батареи для пуска дизеля, если не соответствуют, то автоматически или вручную переходят к пункту 5.1. Check whether the criteria (for example, the temperature of the diesel engine) of starting in the internal combustion engine mode with compression-ignition of the working mixture from a diesel engine are met, if they match, automatically or manually turn the diesel cylinders into the internal combustion engine mode of compression-ignition of the working mixture, and then turn on a starter powered by an electric battery to start the diesel engine, if they do not match, then automatically or manually go to step 5.

2. Проверяют, соответствуют ли критерии (например, скорость вращения коленчатого вала) пуска в режиме ДВС с воспламенением рабочей смеси от сжатия состоянию дизеля, если соответствуют, то продолжают пуск дизеля в режиме работы ДВС с воспламенением рабочей смеси от сжатия, если не соответствуют, то автоматически или вручную переходят к пункту 5.2. Check whether the criteria (for example, the crankshaft rotational speed) meet the start-up in the internal combustion engine mode with compression-ignition of the working mixture from the diesel state, if they correspond, then continue the diesel start-up in the internal combustion engine operation mode with compression ignition of the working mixture, if they do not, then automatically or manually go to step 5.

3. Проверяют, соответствуют ли критерии (например, время до появления первых вспышек топлива) пуска в режиме ДВС с воспламенением рабочей смеси от сжатия состоянию дизеля, если соответствуют, то продолжают пуск дизеля в режиме работы ДВС с воспламенением рабочей смеси от сжатия до выхода на рабочий режим, если не соответствуют, то автоматически или вручную переходят к пункту 5.3. Check whether the criteria (for example, the time before the first outbreaks of fuel) meet the start in the internal combustion engine mode with compression-ignition of the working mixture from compression to the diesel state, if they meet, then continue the diesel start in the internal combustion engine operation mode with ignition of the working mixture from compression to exit to the operating mode, if they do not match, then automatically or manually go to step 5.

4. Если все критерии, необходимые для пуска в режиме ДВС с воспламенением рабочей смеси от сжатия, соответствуют состоянию дизеля, но дизель не выходит на рабочий режим, повторяют несколько раз попытку осуществить пуск дизеля в режиме ДВС с воспламенением рабочей смеси от сжатия, если дизель не вышел на рабочий режим, то автоматически или вручную переходят к пункту 5.4. If all the criteria necessary for starting in the ICE mode with compression-ignition of the working mixture correspond to the state of the diesel engine, but the diesel engine does not enter the operating mode, try several times to start the diesel engine in compression-ignition mode of the working mixture from compression, if the diesel engine did not enter the operating mode, then automatically or manually go to step 5.

5. Переключают дизель в режим работы ДВС с принудительным воспламенением рабочей смеси от электрического разряда, после чего включают стартер, питающийся от электрической аккумуляторной батареи для пуска дизеля.5. Switch the diesel engine to the internal combustion engine mode with forced ignition of the working mixture from an electric discharge, and then turn on the starter, powered by an electric battery to start the diesel engine.

6. Проверяют, соответствуют ли критерии (например, скорость вращения коленчатого вала и/или температура дизеля) для перехода из режима пуска ДВС с принудительным воспламенением рабочей смеси от электрического разряда в режим пуска ДВС с воспламенением рабочей смеси от сжатия состоянию дизеля, и если соответствуют, то автоматически или вручную последовательно переключают цилиндр или цилиндры дизеля в режим работы ДВС с воспламенением рабочей смеси от сжатия, пока все цилиндры дизеля не будут работать в режиме работы ДВС с воспламенением рабочей смеси от сжатия.6. Check whether the criteria (for example, the speed of rotation of the crankshaft and / or the temperature of the diesel engine) are met for the transition from the start-up mode of the internal combustion engine with forced ignition of the working mixture from an electric discharge to the start-up mode of the internal combustion engine from the compression of the working mixture from compression, and if then automatically or manually sequentially switch the cylinder or cylinders of the diesel engine into the internal combustion engine operating mode with compression ignition of the working mixture until all diesel cylinders work in the internal combustion engine operating mode Static preparation mixture by compression.

7. Если все критерии, необходимые для перехода из режима пуска двигателя внутреннего сгорания с принудительным воспламенением рабочей смеси от электрического разряда в режим пуска ДВС с воспламенением рабочей смеси от сжатия, соответствуют состоянию дизеля, но дизель не выходит на рабочий режим, повторяют несколько раз попытку осуществить пуск дизеля в режиме ДВС с принудительным воспламенением рабочей смеси от электрического разряда, если дизель не вышел на рабочий режим, то пуск дизеля в режиме ДВС с принудительным воспламенением рабочей смеси от электрического разряда прекращают.7. If all the criteria necessary for switching from the start-up mode of an internal combustion engine with forced ignition of the working mixture from an electric discharge to the start-up mode of an internal combustion engine with ignition of the working mixture from compression correspond to the state of the diesel engine, but the diesel engine does not enter the operating mode, try again several times start the diesel engine in the internal combustion engine mode with forced ignition of the working mixture from an electric discharge, if the diesel engine did not enter the operating mode, then start the diesel engine in the internal combustion engine mode with forced ignition hot mixture of electric discharge is stopped.

8. Если дизель из-за неисправностей не может работать в режиме ДВС с воспламенением рабочей смеси от сжатия, то вручную переключают его в режим работы ДВС с принудительным воспламенением рабочей смеси от электрического разряда до устранения неисправностей.8. If the diesel engine, due to malfunctions, cannot work in the internal combustion engine mode with compression ignition of the working mixture, then manually switch it to the internal combustion engine operation mode with forced ignition of the working mixture from an electric discharge until troubleshooting.

9. Если дизель состоит из одного цилиндра, то после пуска дизеля в режиме работы ДВС с принудительным воспламенением рабочей смеси от электрического разряда и достижении температуры дизеля требуемого значения для пуска дизеля в режиме работы ДВС с воспламенением рабочей смеси от сжатия останавливают дизель, переключают дизель в режим работы ДВС с принудительным воспламенением рабочей смеси от сжатия, после чего включают стартер, питающийся от электрической аккумуляторной батареи для пуска дизеля.9. If the diesel engine consists of one cylinder, then after starting the diesel engine in the internal combustion engine operation mode with forced ignition of the working mixture from an electric discharge and reaching the diesel temperature the required value for starting the diesel engine in the internal combustion engine operating mode with ignition of the working mixture from compression, stop the diesel engine, switch the diesel engine to the mode of operation of the internal combustion engine with forced ignition of the working mixture from compression, after which they turn on the starter, powered by an electric battery to start the diesel engine.

Claims

1. The method of starting the diesel engine by directly transmitting torque to the crankshaft from the starting motor (starter), powered by an electric battery by untwisting the crankshaft of the diesel engine with the simultaneous supply of diesel fuel to the cylinders, characterized in that before starting it is automatically or manually checked whether the criteria are met (for example, diesel temperature) diesel start in ICE mode with ignition of the working mixture from compression to the diesel state, if they do not match, then automatically or I’m lying they switch the diesel engine to the internal combustion engine operation mode with forced ignition of the working mixture from an electric discharge, the diesel engine crankshaft is unscrewed with a starter, after setting the engine speed and warming up in the internal combustion engine operation mode with forced ignition of the working mixture from the electric discharge, the cylinders or groups of diesel cylinders are sequentially switched to the operating mode ICE with ignition of the working mixture from compression.

2. The method according to claim 1, characterized in that the switch of the diesel engine to the internal combustion engine mode with forced ignition of the working mixture from an electric discharge consists in shutting off the supply of fuel used in the operating mode of the internal combustion engine with ignition of the working mixture from compression, and turning on the fuel supply used in the mode of operation of the internal combustion engine with ignition of the working mixture from an electric discharge, for example gasoline or gas, switch the diesel structural elements responsible for the cylinder filling factor to a state in which the compression ratio is hot mixture is reduced to a value determined by the properties of the fuel used when starting the internal combustion engine in the diesel mode-ignition of the electrical discharge, such as from 6 to 12, the voltage supplied from the power battery to the ignition system.

3. The method according to claim 1, characterized in that the switching of the diesel cylinder into the engine operation mode with ignition of the working mixture from compression consists in shutting off the supply of fuel used in the operation of the internal combustion engine with ignition of the working mixture from electric discharge, and turning on the supply of the fuel used in the internal combustion engine’s operating mode with compression-ignition of the working mixture, the diesel structural elements responsible for the cylinder filling factor are switched to a state in which the compression ratio of the working mixture corresponds to the compression ratio Static preparation mixture, the properties determined fuel used in diesel operation mode, the internal combustion engine with ignition by compression of the working mixture, disconnect the voltage from the ignition system.

4. The method according to claim 1, characterized in that for a diesel engine consisting of one cylinder, after starting the diesel engine in the internal combustion engine operating mode with ignition of the working mixture from an electric discharge and reaching the diesel temperature, the required value for starting the diesel engine in the internal combustion engine operating mode the mixtures from compression are stopped by the diesel engine, the diesel engine is switched into the internal combustion engine operation mode with compression ignition of the working mixture, after which the starter is powered by an electric battery to start the diesel engine.

5. The method according to claim 1, characterized in that if it is impossible for the diesel engine to work in the internal combustion engine mode with compression-ignition of the working mixture due to a malfunction, manually switch it to the internal combustion engine operation mode with forced ignition of the working mixture from an electric discharge until troubleshooting.