RU2543907C1 - Method of engine shaft rotation reversal - Google Patents

Method of engine shaft rotation reversal Download PDF

Info

Publication number
RU2543907C1
RU2543907C1 RU2013155842/06A RU2013155842A RU2543907C1 RU 2543907 C1 RU2543907 C1 RU 2543907C1 RU 2013155842/06 A RU2013155842/06 A RU 2013155842/06A RU 2013155842 A RU2013155842 A RU 2013155842A RU 2543907 C1 RU2543907 C1 RU 2543907C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
internal combustion
combustion engine
piston
fuel
crankshaft
Prior art date
Application number
RU2013155842/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Александрович Рыбаков
Original Assignee
Анатолий Александрович Рыбаков
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Анатолий Александрович Рыбаков filed Critical Анатолий Александрович Рыбаков
Priority to RU2013155842/06A priority Critical patent/RU2543907C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2543907C1 publication Critical patent/RU2543907C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: engines and pumps.
SUBSTANCE: control system connects a shaft of non-reversing starter mechanism to a crank shaft of an internal combustion engine (ICE) and rotates ICE crankshaft. If the direction of rotation of the starter mechanism shaft doesn't coincide with the pre-set direction of ICE crankshaft rotation, the control system with the closed gas-distributing valves at the moment when over the piston the pressure of the compressed air or the fuel mix is increased to the value providing fuel combustion conditions, the system disconnects the non-reversive starter shaft with the ICE crank-shaft. Then the nozzle injects fuel into the combustion chamber and ignites fuel by a spark plug. Fuel burns, and under the action of combustion products the piston changes the movement direction and the rotation direction of ICE crankshaft to the opposite. At the same time the control system changes the sequence of opening and closing of gas-distributing valves and operation of the fuel nozzle according to the pre-set direction of rotation of the crankshaft.
EFFECT: improvement of effective control of internal combustion engine.
3 dwg

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY

Изобретение относится к области энергомашиностроения.The invention relates to the field of power engineering.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND

Ближайший аналог заявленного изобретения - патент 2403409 «Капан-отсечка пневматического привода газораспределительного механизма двигателя внутреннего сгорания». Система пневматического привода газораспределительного механизма двигателя внутреннего сгорания с клапаном-отсечкой действует следующим образом. Поршень двигателя внутреннего сгорания 1 (фиг.1) при такте сжатия сжимает рабочее тело - воздух или топливную смесь - в камере сгорания 2. При этом часть рабочего тела из камеры сгорания 2 по трубопроводу 3, через клапан-отсечку 4 и обратный клапан 5 поступает в пневмоаккумулятор 6 и заряжает его. Система управления ДВС (на фигуре не показана) отслеживает текущее положение поршня ДВС 1 и, в момент времени, когда требуется открыть газораспределительный клапан 7, устанавливает золотник управления потоком жидкости 8 в положение, как показано на фигуре. Рабочее тело из пневмоаккумулятора 6 по каналам 9 и 10 поступает в верхнюю полость поршня привода клапана 11, в результате чего газораспределительный клапан 7, если он впускной, позволяет воздуху из атмосферы по каналу 12 поступать в камеру сгорания 2, или если он выпускной, вытекать продуктам сгорания из камеры сгорания 2. Для закрывания газораспределительного клапана 7 система управления устанавливает золотник управления потоком жидкости 8 в нижнее положение, и рабочее тело из пневмоаккумулятора 6 по каналам 9 и 13 поступает в нижнюю полость поршня привода 11 газораспределительный клапан 7, и он закрывается. В обоих случаях отработавшее рабочее тело по каналам 10, 13, 14, 15 выбрасывается в атмосферу, а в бензиновом двигателе, где рабочее тело представляет собой топливную смесь, по соображениям экономии топлива подается в воздухозаборный тракт двигателя. При рабочем такте (сгорание и расширение продуктов сгорания) давление в камере сгорания ДВС 2 может достигать десятков атмосфер, а температура сотен и более градусов. Но для обеспечения работоспособности пневматического привода достаточно давления рабочего тела на порядок меньше. Ограничение давления рабочего тела в пневмоаккумуляторе 6 до оптимального значения обеспечивает клапан-отсечка 4. Если давление поступающего из камеры сгорания 2 рабочего тела меньше оптимального, оно беспрепятственно проходит через клапан-отсечку 4 в пневмоаккумулятор 6. При повышении давления рабочего тела сверх оптимального рабочее тело из пневмоаккумулятора 6 по каналу 16 поступает в нижнюю полость поршня клапана-отсечки 17. Под его воздействием поршень клапана-отсечки 17 и соединенный с ним запорный клапан 18 перемещаются вверх, и канал 19 перекрывается, зарядка пневмоаккумулятора 6 прекращается. Уровень зарядки пневмоаккумулятора 6 рабочим телом определяется жесткостью пружины 20. Чем больше жесткость пружины, тем до более высокого уровня заряжается пневмоаккумулятор 6.The closest analogue of the claimed invention is patent 2403409 "Kapan-cutoff of the pneumatic drive of the gas distribution mechanism of the internal combustion engine." The pneumatic drive system of the gas distribution mechanism of an internal combustion engine with a shut-off valve operates as follows. The piston of the internal combustion engine 1 (Fig. 1) compresses the working fluid — air or fuel mixture — in the combustion chamber 2 during a compression stroke. At the same time, part of the working fluid from the combustion chamber 2 through pipeline 3 passes through the shutoff valve 4 and the check valve 5 into the pneumatic accumulator 6 and charges it. An internal combustion engine control system (not shown in the figure) monitors the current position of the internal combustion engine piston 1 and, at the time when it is necessary to open the gas control valve 7, sets the fluid flow control valve 8 to the position as shown in the figure. The working fluid from the pneumatic accumulator 6 through channels 9 and 10 enters the upper piston cavity of the valve actuator 11, as a result of which the gas distribution valve 7, if it is inlet, allows air from the atmosphere to enter combustion chamber 2 through the channel 12, or if it is exhaust, of combustion from the combustion chamber 2. To close the gas distribution valve 7, the control system sets the control valve of the fluid flow 8 to the lower position, and the working fluid from the pneumatic accumulator 6 through channels 9 and 13 enters the lower cavity through shnya actuator 11 the gas control valve 7, and is locked. In both cases, the spent working fluid is discharged through the channels 10, 13, 14, 15 into the atmosphere, and in a gasoline engine, where the working fluid is a fuel mixture, for reasons of fuel economy it is fed into the air intake of the engine. With a working cycle (combustion and expansion of combustion products), the pressure in the combustion chamber of the internal combustion engine 2 can reach tens of atmospheres, and the temperature can be hundreds or more degrees. But to ensure the operability of the pneumatic drive, the pressure of the working fluid is enough less. Limiting the pressure of the working fluid in the pneumatic accumulator 6 to the optimum value is ensured by the shut-off valve 4. If the pressure of the working fluid coming from the combustion chamber 2 is less than the optimum, it freely passes through the shut-off valve 4 into the pneumatic accumulator 6. When the pressure of the working fluid is above the optimum, the working fluid from the pneumatic accumulator 6 through the channel 16 enters the lower cavity of the piston of the shutoff valve 17. Under its influence, the piston of the shutoff valve 17 and the shut-off valve 18 connected to it move upward, and the channel 19 is closed, charging of the pneumatic accumulator 6 is stopped. The charge level of the pneumatic accumulator 6 by the working fluid is determined by the stiffness of the spring 20. The greater the stiffness of the spring, the higher the charge of the pneumatic accumulator 6.

Второй ближайший аналог заявленного изобретения патент 2392482, «Клапан-отсечка пневматического привода топливной форсунки двигателя внутреннего сгорания». Привод действует следующим образом. Поршень ДВС 1 (фиг.2) при такте сжатия сжимает рабочее тело в камере сгорания 2. При этом часть его из камеры сгорания 2 по трубопроводу 3, через клапан-отсечку 4 и обратный клапан 5 поступает в пневмоаккумулятор 6 и заряжает его. Система управления отслеживает текущее положение поршня ДВС 1 и в момент времени, когда требуется подать топливо в камеру сгорания 2, устанавливает золотник 7 в положение, как показано на фигуре 1. Рабочее тело из пневмоаккумулятора 6 по каналам 8 и 9 поступает в верхнюю полость поршня привода плунжера топливной форсунки 10, и он, и соединенный с ним плунжер топливной форсунки 11 движутся вниз. Топливо через обратный клапан топливной форсунки 12 впрыскивается в камеру сгорания 2. Затем система управления переводит золотник 7 в нижнее положение и рабочее тело из пневмоаккумулятора 6 по каналам 8 и 13 поступает в нижнюю полость поршня привода плунжера топливной форсунки 10. Поршень привода плунжера топливной форсунки 10 и плунжер топливной форсунки 11 перемещаются в верхнее положение и топливо из топливного бака (на фигуре не показан) через обратный клапан топливного бака 14 засасывается в полость плунжера топливной форсунки 11. В обоих случаях отработавшее рабочее тело по каналам 9, 15 и 13, 16 выбрасывается в атмосферу, или, если это топливная смесь, то во впускной коллектор. Когда давление рабочего тела в пневмоаккумуляторе 6 превысит рабочий уровень, рабочее тело из пневмоаккумулятора 6 по трубопроводу 17 поступает в нижнюю полость поршня привода запорного клапана 18, в результате чего запорный клапан 19 перекрывает канал 20 и поступление рабочего тела в пневмоаккумулятор 6 прекращается. Уровень зарядки пневмоаккумулятора 6 рабочим телом определяется жесткостью пружины 21. Чем больше жесткость пружины, тем до более высокого уровня заряжается пневмоаккумулятор 6.The second closest analogue of the claimed invention is patent 2392482, "Valve-shutoff pneumatic drive of the fuel injector of an internal combustion engine." The drive operates as follows. The piston of the internal combustion engine 1 (Fig. 2) compresses the working fluid in the combustion chamber 2 during a compression stroke. At the same time, part of it from the combustion chamber 2 through pipeline 3, through the shutoff valve 4 and the check valve 5 enters the pneumatic accumulator 6 and charges it. The control system monitors the current position of the internal combustion engine piston 1 and at the time when it is necessary to supply fuel to the combustion chamber 2, sets the spool 7 to the position as shown in figure 1. The working fluid from the pneumatic accumulator 6 through channels 8 and 9 enters the upper cavity of the drive piston the plunger of the fuel nozzle 10, and he, and the plunger of the fuel nozzle 11 connected to it, are moving down. Fuel is injected into the combustion chamber 2 through the check valve of the fuel injector 12. Then the control system transfers the slide valve 7 to the lower position and the working fluid from the pneumatic accumulator 6 through channels 8 and 13 enters the lower cavity of the piston of the drive of the plunger of the fuel nozzle 10. The piston of the plunger drive of the fuel nozzle 10 and the plunger of the fuel nozzle 11 is moved to the upper position and the fuel from the fuel tank (not shown in the figure) through the check valve of the fuel tank 14 is sucked into the cavity of the plunger of the fuel nozzle 11. In both in the case of spent working fluid through channels 9, 15 and 13, 16 is emitted into the atmosphere, or, if it is a fuel mixture, into the intake manifold. When the pressure of the working fluid in the pneumatic accumulator 6 exceeds the working level, the working fluid from the pneumatic accumulator 6 through the pipe 17 enters the lower cavity of the piston of the drive of the shut-off valve 18, as a result of which the shut-off valve 19 closes the channel 20 and the flow of the working fluid into the pneumatic accumulator 6 stops. The charge level of the pneumatic accumulator 6 by the working fluid is determined by the stiffness of the spring 21. The greater the stiffness of the spring, the higher the charge of the pneumatic accumulator 6.

ЦЕЛЬ ИЗОБРЕТЕНИЯOBJECT OF THE INVENTION

Цель заявленного изобретения - создание механизма реверсирования вращения коленвала ДВС.The purpose of the claimed invention is the creation of a mechanism for reversing the rotation of the engine crankshaft.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Способ реверсирования вращения коленчатого вала ДВС базируется на механизме пневматического привода газораспределительного клапана и топливной форсунки с зарядкой атмосферным воздухом общего для всех цилиндров ДВС пневмоаккумулятора за счет энергии газов в цилиндре ДВС.The method of reversing the rotation of the ICE crankshaft is based on the mechanism of the pneumatic drive of the gas distribution valve and the fuel injector with atmospheric air charging of the common air accumulator for all ICE cylinders due to the energy of the gases in the ICE cylinder.

На фигуре 3 представлена схема механизма привода пневматического газораспределительного клапана и привода топливной форсунки атмосферным воздухом из общего для всех цилиндров пневмоаккумулятора за счет энергии газов в цилиндре ДВС. Приводы действуют следующим образом. При пуске ДВС на такте сжатия воздуха или топливной смеси (в последующем и на рабочем такте - продукты сгорания) поршнем ДВС 1 газы в камере сгорания ДВС 2 (далее - камера сгорания 2) давят на левую торцевую поверхность поршня компрессора 3 и поршень компрессора 3 движется вправо (по фигуре). Сжимаемый находящийся в правой торцевой компрессорной полости поршня компрессора 3 воздух через обратный клапан пневмоаккумулятора 4 поступает в общий для всех цилиндров ДВС пневмоаккумулятор 5. Полная зарядка пневмоаккумулятора 5 происходит при пуске ДВС за один или несколько тактов сжатия воздуха или топливной смеси в камере сгорания 2, а дозарядка может и на такте расширения продуктов сгорания. На такте всасывания воздуха в камеру сгорания 2 давление воздуха в ней уменьшается, пружина поршня компрессора 6 перемещает поршень компрессора 3 влево и воздух из атмосферы через впускной обратный клапан 7 засасывается в правую компрессорную полость поршня компрессора 3. Как только давление воздуха в пневмоаккумуляторе 5 возрастет до величины, обеспечивающей оптимальное функционирование газораспределительного клапана и топливной форсунки, воздух из пневмоаккумулятора 5 по трубопроводу 8 поступает в нижнюю полость поршня механизма стопора 9. Поршень механизма стопора 9 перемещается вверх и стопором 10 входит в проточку поршня компрессора 3, и стопорит его. Поступление сжатого воздуха в пневмоаккумулятор 5 прекращается. Уровень зарядки пневмоаккумулятора 5 определяется жесткостью пружины поршня механизма стопора 11. Чем больше жесткость пружины, тем до более высокого уровня заряжается пневмоаккумулятор 5. Для открытия газораспределительного клапана система управления отслеживает текущее положение поршня ДВС 1 и, в момент времени когда требуется его открыть, устанавливает золотник управления потоком воздуха газораспределительного клапана 12 в положение, как показано на фигуре. Сжатый воздух из пневмоаккумулятора 5 по каналам 13 и 14 поступает в верхнюю полость поршня привода газораспределительного клапана 15. Под его воздействием газораспределительный клапан 16 открывается и, если он впускной, позволяет воздуху из атмосферы по каналу 17 поступать в камеру сгорания 2, или, если он выпускной, вытекать в атмосферу продуктам сгорания из камеры сгорания 2. Для закрытия газораспределительного клапана 16 система управления устанавливает золотник управления потоком воздуха газораспределительного клапана 12 в нижнее положение, и воздух из пневмоаккумулятора 5 по каналам 13 и 18 поступает в нижнюю полость поршня привода газораспределительного клапана 15, и газораспределительный клапан 16 закрывается. В обоих случаях отработавший воздух по каналам 14, 19 и 18, 20 выбрасывается в атмосферу. Для подачи топлива в камеру сгорания, например, того цилиндра, который показан в правой нижней части фигуры, система управления отслеживает текущее положение его поршня. В момент времени, когда требуется впрыснуть плунжером форсунки 21 топливо в камеру сгорания, система управления устанавливает золотник управления потоком воздуха форсунки 22 в положение, как показано на фигуре. Сжатый воздух из пневмоаккумулятора 5 по каналам 23 и 24 поступает в верхнюю полость поршня привода плунжера форсунки 25. Под его воздействием поршень привода плунжера топливной форсунки 25 движется вниз и соединенным с ним плунжером форсунки 21 через обратный клапан плунжера форсунки 26 впрыскивает дозу топлива в камеру сгорания. Для подготовки плунжера форсунки 21 к очередному впрыску топлива система управления устанавливает золотник управления потоком воздуха форсунки 22 в нижнее положение и воздух из пневмоаккумулятора 5 по каналам 23 и 27 поступает в нижнюю полость поршня привода плунжера форсунки 25, и плунжер форсунки 21 движется вверх. Одновременно через обратный клапан топливного бака 30 из топливного бака (на фигуре не показан) топливо всасывается в полость плунжера топливной форсунки 21. В обоих случаях отработавший воздух по каналам 24, 28 и 27, 29 выбрасывается в атмосферу.The figure 3 presents a diagram of the mechanism for driving a pneumatic gas distribution valve and driving a fuel injector with atmospheric air from a common accumulator for all cylinders due to the energy of the gases in the internal combustion engine cylinder. Drives operate as follows. When starting the internal combustion engine at the compression stroke of the air or the fuel mixture (subsequently and at the operating cycle - combustion products) with the internal combustion engine piston 1, the gases in the combustion chamber of the internal combustion engine 2 (hereinafter referred to as the combustion chamber 2) are pressed against the left end surface of the compressor piston 3 and the compressor piston 3 moves to the right (according to the figure). Compressed air located in the right end compressor cavity of the piston of the compressor 3 through the check valve of the pneumatic accumulator 4 enters the common for all cylinders of the internal combustion engine 5. The pneumatic accumulator 5 is fully charged when the internal combustion engine is started in one or several cycles of compression of air or the fuel mixture in the combustion chamber 2, and recharging can also on the expansion stroke of the combustion products. At the intake stroke of air into the combustion chamber 2, the air pressure in it decreases, the compressor piston spring 6 moves the compressor piston 3 to the left and air from the atmosphere through the inlet check valve 7 is sucked into the right compressor cavity of the compressor piston 3. As soon as the air pressure in the pneumatic accumulator 5 increases to values ensuring optimal functioning of the gas distribution valve and fuel injector, air from the pneumatic accumulator 5 through the pipe 8 enters the lower cavity of the piston of the stop mechanism ora 9. The piston of the stop mechanism 9 moves up and the stop 10 enters the groove of the piston of the compressor 3, and stops it. The flow of compressed air into the pneumatic accumulator 5 stops. The charge level of the pneumatic accumulator 5 is determined by the stiffness of the piston spring of the stopper mechanism 11. The greater the stiffness of the spring, the higher the pneumatic accumulator is charged 5. To open the gas distribution valve, the control system monitors the current position of the engine 1 piston and, at the time when it is required to open it, sets the spool control the air flow of the gas distribution valve 12 to a position as shown in the figure. Compressed air from the pneumatic accumulator 5 through channels 13 and 14 enters the upper cavity of the piston of the gas distribution valve 15. Under its influence, the gas distribution valve 16 opens and, if it is inlet, allows air from the atmosphere to enter combustion chamber 2 through the channel 17, or if it exhaust, flow into the atmosphere the combustion products from the combustion chamber 2. To close the gas distribution valve 16, the control system sets the air flow control valve of the gas distribution valve 12 to the lower position Ie, and air from the pneumatic accumulator 5 through the channels 13 and 18 enters the lower cavity of the piston of the drive of the gas distribution valve 15, and the gas distribution valve 16 closes. In both cases, the exhaust air is discharged through the channels 14, 19 and 18, 20 into the atmosphere. To supply fuel to the combustion chamber, for example, the cylinder that is shown in the lower right part of the figure, the control system monitors the current position of its piston. At the time when it is required to inject fuel with the nozzle 21 of the nozzle into the combustion chamber, the control system sets the air flow control valve of the nozzle 22 to the position as shown in the figure. Compressed air from the pneumatic accumulator 5 through channels 23 and 24 enters the upper cavity of the piston of the injector plunger drive 25. Under its influence, the piston of the plunger drive of the fuel nozzle 25 moves down and the nozzle plunger 21 connected to it through the nozzle plunger check valve 26 injects a dose of fuel into the combustion chamber . To prepare the injector 21 plunger for the next fuel injection, the control system sets the nozzle 22 air flow control valve to the lower position and the air from the pneumatic accumulator 5 passes through the channels 23 and 27 into the lower cavity of the injector plunger drive piston 25, and the nozzle plunger 21 moves up. At the same time, through the check valve of the fuel tank 30 from the fuel tank (not shown in the figure), fuel is sucked into the cavity of the plunger of the fuel injector 21. In both cases, the exhaust air is discharged into the atmosphere through channels 24, 28 and 27, 29.

Реверсирование вращения коленвала ДВС на основе нереверсивного стартерного механизма и механизма привода газораспределительного клапана и топливной форсунки с зарядкой его пневмоаккумулятора сжатым воздухом энергией газов из цилиндра ДВС осуществляется следующим образом. Система управления соединяет вал нереверсивного стартерного механизма с коленвалом ДВС и вращает коленвал ДВС. Если направление вращения вала стартерного механизма не совпадает с задаваемым направлением вращения коленвала ДВС, система управления на такте сжатия при закрытых газораспределительных клапанах в момент времени, когда над поршнем давление сжимаемого воздуха или топливной смеси увеличится до величины, обеспечивающей оптимальный для данных условий сгорания топлива уровень, разъединяет вал нереверсивного стартерного механизма с коленвалом ДВС, форсункой впрыскивает топливо в камеру сгорания и воспламеняет топливо свечой зажигания. Топливо горит и под действием продуктов сгорания поршень ДВС меняет направление своего движения и направление вращения коленвала ДВС на противоположное. Одновременно система управления меняет последовательность открытия и закрытия газораспределительных клапанов и срабатывания топливной форсунки в соответствии с заданным направлением вращения коленвала.Reversing the rotation of the ICE crankshaft based on a non-reversible starter mechanism and a gas distribution valve and fuel injector drive mechanism with charging of its pneumatic accumulator with compressed air using gas energy from the ICE cylinder is carried out as follows. The control system connects the shaft of the non-reversible starter mechanism to the ICE crankshaft and rotates the ICE crankshaft. If the direction of rotation of the shaft of the starter mechanism does not coincide with the direction of rotation of the engine crankshaft, the control system on the compression stroke with the gas distribution valves closed at the time when the pressure of the compressed air or fuel mixture above the piston increases to a value that provides the optimum level for these conditions of fuel combustion, disconnects the shaft of the irreversible starter mechanism with the engine crankshaft, the injector injects fuel into the combustion chamber and ignites the fuel with the spark plug. The fuel burns and under the influence of combustion products the internal combustion engine piston changes the direction of its movement and the direction of rotation of the internal combustion engine crankshaft. At the same time, the control system changes the sequence of opening and closing the gas distribution valves and the operation of the fuel injector in accordance with the specified direction of rotation of the crankshaft.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Способ реверсирования вращения коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания на основе нереверсивного стартерного механизма и механизма привода газораспределительных клапанов и топливной форсунки с зарядкой его пневмоаккумулятора сжатым воздухом за счет энергии газов в цилиндре двигателя внутреннего сгорания, включающего систему управления, золотник управления потоком воздуха поршня привода топливной форсунки, общий для всех цилиндров двигателя внутреннего сгорания пневмоаккумулятор с зарядкой его сжатым воздухом за счет энергии газов в цилиндре двигателя внутреннего сгорания, обратный клапан пневмоаккумулятора, поршень привода плунжера топливной форсунки, обратный клапан плунжера топливной форсунки, плунжер топливной форсунки, свечу зажигания, золотник управления потоком воздуха поршня привода выпускного газораспределительного клапана, обратный клапан выпускного газораспределительного клапана пневмоаккумулятора, поршень привода выпускного газораспределительного клапана и выпускной газораспределительный клапан, отличается тем, что при реверсировании вращения коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания система управления соединяет вал нереверсивного стартерного механизма с коленчатым валом двигателя внутреннего сгорания и вращает коленчатый вал двигателя внутреннего сгорания, и если направление вращения вала нереверсивного стартерного механизма не совпадает с задаваемым направлением вращения коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания, система управления на такте сжатия при закрытых газораспределительных клапанах и при положении поршня двигателя внутреннего сгорания в окрестностях верхней мертвой точки в момент времени, когда над поршнем двигателя внутреннего сгорания давление сжимаемого воздуха или топливной смеси увеличится до величины, обеспечивающей оптимальный для данных условий сгорания топлива уровень, разъединяет вал нереверсивного стартерного механизма с коленчатым валом двигателя внутреннего сгорания и устанавливает золотник управления потоком воздуха топливной форсунки в положение, при котором сжатый воздух из общего для всех цилиндров двигателя внутреннего сгорания пневмоаккумулятора с зарядкой его сжатым воздухом за счет энергии газов в цилиндре двигателя внутреннего сгорания через обратный клапан пневмоаккумулятора поступает в ту полость поршня привода плунжера топливной форсунки, при поступлении в которую поршень привода плунжера топливной форсунки и соединенный с ним плунжер топливной форсунки движутся и через обратный клапан поршня привода плунжера топливной форсунки плунжер топливной форсунки впрыскивает топливо в камеру сгорания двигателя внутреннего сгорания и воспламеняет его свечой зажигания, топливо сгорает, в результате чего под действием продуктов сгорания поршень двигателя внутреннего сгорания меняет направление своего движения и направление вращения коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания на противоположное, и в конце процесса расширения продуктов сгорания при положении поршня двигателя внутреннего сгорания в окрестностях нижней мертвой точки система управления устанавливает золотник управления потоком воздуха поршня привода выпускного газораспределительного клапана в положение, при котором сжатый воздух из пневмоаккумулятора с зарядкой его сжатым воздухом за счет энергии газов в цилиндре двигателя внутреннего сгорания через обратный клапан выпускного газораспределительного клапана поступает в ту полость поршня привода выпускного газораспределительного клапана, при поступлении в которую поршень привода выпускного газораспределительного клапана и соединенный с ним выпускной газораспределительный клапан движутся и выпускной газораспределительный клапан открывается, и, после того как отработавшие продукты сгорания выбрасываются из цилиндра двигателя внутреннего сгорания в атмосферу, кинетическая энергия маховика и коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания вращает коленчатый вал двигателя внутреннего сгорания, и система управления в дальнейшем механизмом привода газораспределительных клапанов и топливной форсунки с зарядкой его пневмоаккумулятора сжатым воздухом за счет энергии газов в цилиндре двигателя внутреннего сгорания обеспечивает порядок срабатывания газораспределительных клапанов и топливной форсунки в соответствии с задаваемым направлением вращения коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания.A method for reversing the rotation of the crankshaft of an internal combustion engine based on a non-reversible starter mechanism and a gas distribution valve drive mechanism and a fuel injector with charging its pneumatic accumulator with compressed air due to the energy of the gases in the cylinder of the internal combustion engine, including a control system, a fuel injector piston air flow control spool, common for all cylinders of the internal combustion engine pneumatic accumulator with charging it with compressed air due to ene gas flow in the cylinder of an internal combustion engine, pneumatic accumulator check valve, fuel injector plunger drive piston, fuel injector plunger check valve, fuel injector plunger, spark plug, exhaust valve piston air flow control valve, gas exhaust valve check valve, pneumatic valve exhaust valve and exhaust valve, characterized in that when reversing In order to rotate the crankshaft of the internal combustion engine, the control system connects the shaft of the non-reversible starter mechanism with the crankshaft of the internal combustion engine and rotates the crankshaft of the internal combustion engine, and if the direction of rotation of the shaft of the irreversible starter mechanism does not coincide with the set direction of rotation of the crankshaft of the internal combustion engine, the control system on the compression stroke with closed gas distribution valves and with the position of the piston of the internal engine a wound in the vicinity of the top dead center at a time when the pressure of the compressed air or fuel mixture increases above the piston of the internal combustion engine to a level that provides the optimum level for these conditions of fuel combustion, disconnects the shaft of the irreversible starter mechanism with the crankshaft of the internal combustion engine and sets the control spool the air flow of the fuel nozzle to a position in which compressed air from the pneumatic pump common to all cylinders of the internal combustion engine the accumulator with charging it with compressed air due to the energy of the gases in the cylinder of the internal combustion engine through the pneumatic accumulator check valve enters the cavity of the piston of the fuel injector plunger drive, upon receipt of which the piston of the fuel injector plunger drive and the fuel nozzle plunger connected to it move through the check valve the piston of the drive of the plunger of the fuel injector the plunger of the fuel injector injects fuel into the combustion chamber of the internal combustion engine and ignites it with a spark plug fuel, it burns out, as a result of which, under the action of the combustion products, the piston of the internal combustion engine changes its direction of rotation and the direction of rotation of the crankshaft of the internal combustion engine to the opposite, and at the end of the expansion of the combustion products when the piston of the internal combustion engine is in the vicinity of the bottom dead center control sets the air flow control piston of the exhaust piston actuator to a position in which the compressed air from the pneumatic accumulator with charging it with compressed air due to the energy of the gases in the cylinder of the internal combustion engine through the check valve of the exhaust valve, enters the piston cavity of the exhaust valve, when the piston of the exhaust valve and the exhaust valve connected to it move and the exhaust valve opens, and, after the exhaust products are exhausted are transferred from the cylinder of the internal combustion engine to the atmosphere, the kinetic energy of the flywheel and the crankshaft of the internal combustion engine rotates the crankshaft of the internal combustion engine, and the control system further drives the gas distribution valves and the fuel injector with charging its pneumatic accumulator with compressed air due to the energy of the gases in the engine cylinder internal combustion provides the order of operation of the gas distribution valves and the fuel injector in accordance with a preset Board of rotation of the crankshaft of the internal combustion engine.

ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯTECHNICAL APPLICABILITY OF THE INVENTION

Материалы и технология для реализации заявленного изобретения не выходят за рамки современных возможностей. При современном развитии электроники создание системы управления двигателем не более чем рутинная задача, являющаяся отдельной задачей проектирования ДВС.Materials and technology for the implementation of the claimed invention do not go beyond the scope of modern capabilities. With the modern development of electronics, the creation of an engine control system is no more than a routine task, which is a separate task in the design of ICEs.

ГРАФИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛGRAPHIC MATERIAL

Фиг. 1. Схема пневматического привода газораспределительного клапана двигателя внутреннего сгорания с капаном-отсечкой.FIG. 1. Scheme of a pneumatic drive of a gas distribution valve of an internal combustion engine with a trap-shutoff.

1 - поршень ДВС; 2 - камера сгорания; 3, 8, 9, 13, 15, 16, 17, 20 - трубопроводы и каналы; 4 - клапан-отсечка; 5 - обратный клапан; 6 - пневмоаккумулятор; 7 - золотник; 10 - поршень привода плунжера форсунки; 11 - плунжер форсунки; 12 - обратный клапан форсунки; 14 - обратный клапан топливного бака; 18 - поршень привода запорного клапана; 19 - запорный клапан. 21 - пружина запорного клапана.1 - internal combustion engine piston; 2 - a combustion chamber; 3, 8, 9, 13, 15, 16, 17, 20 - pipelines and channels; 4 - shutoff valve; 5 - check valve; 6 - pneumatic accumulator; 7 - spool; 10 - piston drive the plunger nozzle; 11 - a nozzle plunger; 12 - nozzle check valve; 14 - check valve of the fuel tank; 18 - the piston of the drive shut-off valve; 19 - shutoff valve. 21 - spring shut-off valve.

Фиг. 2. Схема пневматического привода топливной форсунки двигателя внутреннего сгорания с капаном-отсечкой.FIG. 2. Scheme of the pneumatic drive of the fuel nozzle of an internal combustion engine with a trap-shutoff.

1 - поршень ДВС; 2 - камера сгорания; 3, 8, 9, 13, 15, 16, 17, 20 - трубопроводы и каналы; 4 - клапан-отсечка; 5 - обратный клапан; 6 - пневмоаккумулятор; 7 - золотник; 10 - поршень привода плунжера топливной форсунки; 11 - плунжер топливной форсунки; 12 - обратный клапан топливной форсунки; 14 - обратный клапан топливного бака; 18 - поршень привода запорного клапана; 19 - запорный клапан. 21 - пружина запорного клапана.1 - internal combustion engine piston; 2 - a combustion chamber; 3, 8, 9, 13, 15, 16, 17, 20 - pipelines and channels; 4 - shutoff valve; 5 - check valve; 6 - pneumatic accumulator; 7 - spool; 10 - piston drive the plunger of the fuel injector; 11 - a plunger of a fuel nozzle; 12 - check valve of the fuel injector; 14 - check valve of the fuel tank; 18 - the piston of the drive shut-off valve; 19 - shutoff valve. 21 - spring shut-off valve.

Фиг. 3. Схема механизма пневматического привода газораспределительного клапана и топливной форсунки атмосферным воздухом из общего для всех цилиндров пневмоаккумулятора за счет энергии газов в цилиндре ДВС.FIG. 3. Scheme of the mechanism of the pneumatic drive of the gas distribution valve and the fuel injector with atmospheric air from a common accumulator for all cylinders of the pneumatic accumulator due to the energy of the gases in the engine cylinder.

1 - поршень ДВС; 2 - камера сгорания; 3 - поршень компрессора; 4 - обратный клапан пневмоаккумулятора; 5 - общий для всех цилиндров пневмоаккумулятор; 6 - пружина поршня компрессора; 7 - впускной обратный клапан; 8, 13, 14, 17, 18, 19, 20, 23, 24, 27, 28, 29 - каналы и трубопроводы; 9 - поршень механизма стопора; 10 - стопор; 11 - пружина поршня механизма стопора; 12 - золотник управление потоком воздуха газораспределительного клапана; 15 - поршень привода газораспределительного клапана; 16 - газораспределительный клапан; 21 - плунжер топливной форсунки; 22 - золотник управления потоком воздуха топливной форсунки; 25 - поршень привода плунжера топливной форсунки; 26 - обратный клапан плунжера топливной форсунки; 30 - обратный клапан топливного бака.1 - internal combustion engine piston; 2 - a combustion chamber; 3 - compressor piston; 4 - check valve pneumatic accumulator; 5 - a common accumulator for all cylinders; 6 - compressor piston spring; 7 - inlet check valve; 8, 13, 14, 17, 18, 19, 20, 23, 24, 27, 28, 29 - channels and pipelines; 9 - piston of the stopper mechanism; 10 - stopper; 11 - piston spring of the stopper mechanism; 12 - valve control air flow valve; 15 - piston of the valve timing; 16 - gas distribution valve; 21 - a plunger of a fuel atomizer; 22 - spool control the air flow of the fuel nozzle; 25 - piston drive the plunger of the fuel injector; 26 - check valve of the plunger of the fuel injector; 30 - check valve of the fuel tank.

Claims (1)

Способ реверсирования вращения коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания на основе нереверсивного стартерного механизма и механизма привода газораспределительных клапанов и топливной форсунки с зарядкой его пневмоаккумулятора сжатым воздухом за счет энергии газов в цилиндре двигателя внутреннего сгорания, включающего систему управления, золотник управления потоком воздуха поршня привода топливной форсунки, общий для всех цилиндров двигателя внутреннего сгорания пневмоаккумулятор с зарядкой его сжатым воздухом за счет энергии газов в цилиндре двигателя внутреннего сгорания, обратный клапан пневмоаккумулятора, поршень привода плунжера топливной форсунки, обратный клапан плунжера топливной форсунки, плунжер топливной форсунки, свечу зажигания, золотник управления потоком воздуха поршня привода выпускного газораспределительного клапана, обратный клапан выпускного газораспределительного клапана пневмоаккумулятора, поршень привода выпускного газораспределительного клапана и выпускной газораспределительный клапан, отличающийся тем, что при реверсировании вращения коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания система управления соединяет вал нереверсивного стартерного механизма с коленчатым валом двигателя внутреннего сгорания и вращает коленчатый вал двигателя внутреннего сгорания, и если направление вращения вала нереверсивного стартерного механизма не совпадает с задаваемым направлением вращения коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания, система управления на такте сжатия при закрытых газораспределительных клапанах и при положении поршня двигателя внутреннего сгорания в окрестностях верхней мертвой точки в момент времени, когда над поршнем двигателя внутреннего сгорания давление сжимаемого воздуха или топливной смеси увеличится до величины, обеспечивающей условия сгорания топлива, разъединяет вал нереверсивного стартерного механизма с коленчатым валом двигателя внутреннего сгорания и устанавливает золотник управления потоком воздуха топливной форсунки в положение, при котором сжатый воздух из общего для всех цилиндров двигателя внутреннего сгорания пневмоаккумулятора с зарядкой его сжатым воздухом за счет энергии газов в цилиндре двигателя внутреннего сгорания через обратный клапан пневмоаккумулятора поступает в ту полость поршня привода плунжера топливной форсунки, при поступлении в которую поршень привода плунжера топливной форсунки и соединенный с ним плунжер топливной форсунки движутся и через обратный клапан поршня привода плунжера топливной форсунки плунжер топливной форсунки впрыскивает топливо в камеру сгорания двигателя внутреннего сгорания и воспламеняет его свечой зажигания, топливо сгорает, в результате чего под действием продуктов сгорания поршень двигателя внутреннего сгорания меняет направление своего движения и направление вращения коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания на противоположное, и в конце процесса расширения продуктов сгорания при положении поршня двигателя внутреннего сгорания в окрестностях нижней мертвой точки система управления устанавливает золотник управления потоком воздуха поршня привода выпускного газораспределительного клапана в положение, при котором сжатый воздух из пневмоаккумулятора с зарядкой его сжатым воздухом за счет энергии газов в цилиндре двигателя внутреннего сгорания через обратный клапан выпускного газораспределительного клапана поступает в ту полость поршня привода выпускного газораспределительного клапана, при поступлении в которую поршень привода выпускного газораспределительного клапана и соединенный с ним выпускной газораспределительный клапан движутся и выпускной газораспределительный клапан открывается, и, после того как отработавшие продукты сгорания выбрасываются из цилиндра двигателя внутреннего сгорания в атмосферу, кинетическая энергия маховика и коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания вращает коленчатый вал двигателя внутреннего сгорания, и система управления в дальнейшем механизмом привода газораспределительных клапанов и топливной форсунки с зарядкой его пневмоаккумулятора сжатым воздухом за счет энергии газов в цилиндре двигателя внутреннего сгорания обеспечивает порядок срабатывания газораспределительных клапанов и топливной форсунки в соответствии с задаваемым направлением вращения коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания. A method for reversing the rotation of the crankshaft of an internal combustion engine based on a non-reversible starter mechanism and a gas distribution valve drive mechanism and a fuel injector with charging its pneumatic accumulator with compressed air due to the energy of the gases in the cylinder of the internal combustion engine, including a control system, a fuel injector piston air flow control spool, common for all cylinders of the internal combustion engine pneumatic accumulator with charging it with compressed air due to ene gas flow in the cylinder of an internal combustion engine, pneumatic accumulator check valve, fuel injector plunger drive piston, fuel injector plunger check valve, fuel injector plunger, spark plug, exhaust valve piston air flow control valve, gas exhaust valve check valve, pneumatic valve exhaust valve and exhaust valve, characterized in that when reversing of rotation of the crankshaft of the internal combustion engine, the control system connects the shaft of the non-reversible starter mechanism with the crankshaft of the internal combustion engine and rotates the crankshaft of the internal combustion engine, and if the direction of rotation of the shaft of the irreversible starter mechanism does not coincide with the set direction of rotation of the crankshaft of the internal combustion engine, the control system on the compression stroke with closed gas distribution valves and with the position of the internal engine piston gorania in the vicinity of the top dead center at the time when the pressure of the compressed air or fuel mixture above the piston of the internal combustion engine increases to a value that ensures the conditions of fuel combustion, disconnects the shaft of the irreversible starter mechanism from the crankshaft of the internal combustion engine and sets the air nozzle for controlling the air flow of the fuel injector to a position in which compressed air from the pneumatic accumulator common to all cylinders of the internal combustion engine with its compression due to the energy of the gases in the cylinder of the internal combustion engine, through the pneumatic accumulator check valve, it enters the cavity of the piston of the fuel injector plunger drive, when it enters the piston of the fuel injector plunger drive and the fuel injector plunger connected to it and moves through the check valve of the fuel plunger drive piston nozzles the fuel injector plunger injects fuel into the combustion chamber of the internal combustion engine and ignites it with the spark plug, the fuel burns, resulting in Therefore, under the action of the combustion products, the piston of the internal combustion engine changes its direction of rotation and the direction of rotation of the crankshaft of the internal combustion engine to the opposite, and at the end of the expansion of the combustion products when the piston of the internal combustion engine is in the vicinity of the bottom dead center, the control system sets the air flow control spool exhaust piston drive piston to a position in which compressed air from the pneumatic accumulator with charging it with compressed air due to the energy of the gases in the cylinder of the internal combustion engine through the check valve of the exhaust valve, it enters the piston cavity of the exhaust valve, when the piston of the exhaust valve and the exhaust valve connected to it move and the exhaust valve the valve opens, and after the exhaust combustion products are ejected from the engine cylinder of internal combustion into the atmosphere, the kinetic energy of the flywheel and the crankshaft of the internal combustion engine rotates the crankshaft of the internal combustion engine, and the control system in the further mechanism of the drive of gas distribution valves and the fuel injector with charging its pneumatic accumulator with compressed air due to the energy of the gases in the cylinder of the internal combustion engine provides order timing valves and fuel injector in accordance with the set direction of rotation of the crankshaft th shaft of the internal combustion engine.
RU2013155842/06A 2013-12-16 2013-12-16 Method of engine shaft rotation reversal RU2543907C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013155842/06A RU2543907C1 (en) 2013-12-16 2013-12-16 Method of engine shaft rotation reversal

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013155842/06A RU2543907C1 (en) 2013-12-16 2013-12-16 Method of engine shaft rotation reversal

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2543907C1 true RU2543907C1 (en) 2015-03-10

Family

ID=53290342

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013155842/06A RU2543907C1 (en) 2013-12-16 2013-12-16 Method of engine shaft rotation reversal

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2543907C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU244001A1 (en) * Е. А. Маланюк, В. И. Диманис, А. Н. Пысин, Ю. П. Клюшин AUTOMATIC CONTROL SYSTEM REVERSIBLE DIESEL
FR2286290A1 (en) * 1974-09-26 1976-04-23 Semt PNEUMATIC METHOD AND DEVICE FOR BRAKING AND RE-START, IN REVERSE DIRECTION, OF A DIESEL ENGINE
JPS5670104U (en) * 1979-10-31 1981-06-10
EP0909883A1 (en) * 1997-10-14 1999-04-21 Wärtsilä NSD Schweiz AG Arrangement and method for valve driving in a reversible diesel engine
JP2010185312A (en) * 2009-02-10 2010-08-26 Denso Corp Control device of diesel engine

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU244001A1 (en) * Е. А. Маланюк, В. И. Диманис, А. Н. Пысин, Ю. П. Клюшин AUTOMATIC CONTROL SYSTEM REVERSIBLE DIESEL
FR2286290A1 (en) * 1974-09-26 1976-04-23 Semt PNEUMATIC METHOD AND DEVICE FOR BRAKING AND RE-START, IN REVERSE DIRECTION, OF A DIESEL ENGINE
JPS5670104U (en) * 1979-10-31 1981-06-10
EP0909883A1 (en) * 1997-10-14 1999-04-21 Wärtsilä NSD Schweiz AG Arrangement and method for valve driving in a reversible diesel engine
JP2010185312A (en) * 2009-02-10 2010-08-26 Denso Corp Control device of diesel engine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2536651C1 (en) Reversing method of internal combustion engine with reversing starter and actuating mechanism of gas distributing valve and fuel injector with charging of its pneumatic accumulator by compressed air
US9732713B2 (en) Purge system for a dual-fuel engine
RU2528788C1 (en) Method of ice diverter valve and fuel injector air drive hydraulic accumulator charging with atmospheric air
US8056541B1 (en) Internal combustion engine having an electric solenoid poppet valve and air/fuel injector
EP2729682A2 (en) A two-stroke internal combustion engine, method operating a two-stroke internal combustion engine and method of converting a two-stroke engine
RU2536605C1 (en) Method of feeding of working fluid into hydraulic accumulator of hydraulic drive system of timing valve and fuel nozzle by energy of gases from ice two cylinders
CN104704223B (en) Method and apparatus for operating explosive motor
RU2537323C1 (en) Control over ice exhaust gas recycling by timing valve fluid drive system
US10557440B2 (en) Internal combustion engine
RU2008129123A (en) TWO-STROKE INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH SPRAY LIQUID
US9562497B2 (en) Engine system having piezo actuated gas injector
RU2422667C1 (en) Gas-controlled fuel injector of internal combustion engine
RU2528538C1 (en) Method of driving compressor of two-cylinder ice diverter valve and fuel injector air drive pneumatic accumulator charging with atmospheric air
RU2543907C1 (en) Method of engine shaft rotation reversal
DE102012002566A1 (en) Heat engine, particularly four-stroke petrol and diesel engine for use with combustion air injection, has compressed air storage for cylinder filling, where variable compaction takes place based on filling degree at constant cylinder volume
RU2544117C1 (en) Method of engine shaft rotation reversal
RU2544121C1 (en) Method of engine shaft rotation reversal
RU2538231C1 (en) Cycling of exhaust gases in single-stroke engine with external combustion engine
RU2544116C1 (en) Valve and engine nozzle driving method
RU2536650C1 (en) Method of gas distribution valve and fuel sprayer driving by atmosphere air from common pneumatic accumulator of all cylinders of internal-combustion engine
RU2566860C1 (en) Ice crankshaft reversing by gas pressure control valve pneumatic drive system with pneumatic accumulator charging with gas from compensating pneumatic accumulator and fuel injector control system
RU2576696C1 (en) Method for reversal internal combustion engine with reverse starter mechanism and pneumatic actuator system of two-valve gas distributor with charging of accumulator of system by atmospheric air
RU2578934C1 (en) Method for reversal of internal combustion engine with starter mechanism and pneumatic actuator system of three-valve gas distributor with charging of accumulator of system by atmospheric air
RU2528797C1 (en) Compressor method of ice diverter valve and fuel injector air drive pneumatic accumulator charging with atmospheric air
RU2576699C1 (en) Method for reversal of internal combustion engine with reverse starter mechanism and pneumatic actuator system of two-valve gas distributor with charging of pneumatic accumulator of system with gas from compensation pneumatic accumulator