Спосіб і пристрій для вимірювання та управління ступенем рециркуляції вихлопного газу в двигуні внутрішнього згоряння

 

Область техніки

Даний винахід відноситься до способу і пристрою для вимірювання та управління ступенем рециркуляції вихлопного газу в двигуні внутрішнього згоряння.

Рівень техніки

Викиди оксидів азоту (NOx) двигуна внутрішнього згорання можуть бути значно знижені при використанні рециркуляції вихлопного газу (EGR). Вихлопної газ рециркулює для того, щоб зменшити вміст кисню у відпрацьованих газі. Це призводить до зменшення температури полум'я, що, в свою чергу, призводить до зниження викидів оксидів азоту з двигуна.

Таким чином, викиди окислів азоту дуже відчутно реагують на зміни ступеня рециркуляції вихлопного газу.

Ступінь рециркуляції вихлопного газу виражається масовим відношенням між рециркулированним вихлопним газом і загальним обсягом газу в циліндрі. В залежності від норми по викидах прагнуть до ступеня рециркуляції вихлопного газу від 20% до 60%, що призводить до скорочення окислів азоту приблизно в 3-10 разів.

Оскільки збільшення ступеня рециркуляції вихлопного газу тягне за собою збільшення викидів сажі, найчастіше більш високе споживання палива і взагалі прискорене зношування дв�водимого управління викидами окислів азоту вкрай важливі і необхідні точні вимірювання і методика контролю ступеня рециркуляції вихлопного газу.

Відомі кілька способів вимірювань масової витрати рециркуляції вихлопного газу або ступеня рециркуляції вихлопного газу.

Першим, найбільш поширеним способом вимірювання є вимірювання масової витрати свіжого повітря на впуску двигуна. Цей масовий витрата віднімається з повного масової витрати циліндра, який може бути отриманий з тиску наддувочного повітря p2, температури наддувочного повітря T2, частоти обертання двигуна, а також інших величин, як зображено на малюнку 1, наприклад, від датчиків частоти обертання колінчастого вала Crs і частоти обертання розподільного валу Cas. Виходить масовий витрата є масовою витратою рециркуляції вихлопного газу.

Першою великою проблемою цієї методики є точність. Помилка вимірювання масової витрати повітря збільшується кількість разів, що дорівнює відношенню масового витрати повітря до масового витраті рециркуляції вихлопного газу. Якщо, наприклад, виміряні масовий витрата повітря до 80 кг/год з 10%-ною помилкою (тобто 8 кг/годину), а повний масова витрата газу 100 кг/год, то виходить масовий витрата рециркуляції вихлопного газу до 20 кг/год з помилкою 8 кг/год, що відповідає відносній помилку �законодавством вимірювання повітря і циліндром. Для того щоб отримати точну ступінь рециркуляції вихлопного газу також і при перехідних умовах, повинна враховуватися тимчасова затримка, що є важким завданням.

Другий можливістю є використання пристрою прямого вимірювання масової витрати рециркуляції вихлопного газу. Можуть бути застосовані різні принципи вимірювання, такі як вимірювання з нагрітим плівковим елементом або перепад тисків по трубки Піто або расходомеру Вентурі.

З точки зору точності цей підхід є самим надійним. Однак найбільш доступні датчики виявляють суттєві проблеми з зносом, викликаним агресивним навколишнім середовищем з високою концентрацією сажі. Нагар може навіть призвести до блокування чутливих елементів. Іншою проблемою є високий рівень пульсацій в лінії рециркуляції вихлопного газу. Ці пульсації можуть призвести до істотним помилок вимірювання.

Третьою можливістю є вимірювання концентрації кисню (O2або відносини повітря/паливо (лямбда)) на впуску або випуску двигуна. Ступінь рециркуляції вихлопного газу може бути обчислена безпосередньо з цього вмісту кисню, якщо кількість впорскнутого палива і величин, як і в першому способі (див. фіг.1).

Для того щоб досягти достатньої точності визначення ступеня рециркуляції вихлопного газу, датчики кисню повинні бути дуже точними, особливо якщо використовуються низькі ступеня рециркуляції вихлопного газу, що є звичайним у важких режимах застосування. В даний час на ринку немає датчиків, які відповідають вимогам точності.

Четвертою можливістю є вимірювання вуглекислого газу (CO2) до або після циліндрів, що широко застосовується на стендах для випробувань двигунів. Обчислення ступеня рециркуляції вихлопного газу виконується способом, подібним до того, як при використанні датчика кисню.

Втім, в даний час немає доступних досконалих, з точки зору точності, датчиків для мобільних додатків.

П'ятої можливістю є вимірювання падіння тиску по лінії рециркуляції вихлопного газу і температури T3 перед турбіною. Беручи до уваги положення клапана системи рециркуляції вихлопного газу, масовий витрата рециркуляції вихлопного газу може бути отриманий з використанням рівняння дроселя.

Параметри гідравлічного опору лінії рециркуляції вихлопного газу можуть зна�пного газу і т. д. Крім того, параметри клапани системи рециркуляції вихлопного газу можуть значно відрізнятися за розкиду при виробництві. Тому з цим принципом вимірювання дуже важко гарантувати незмінну ступінь рециркуляції вихлопного газу протягом терміну служби.

Сутність винаходу

Тому головним завданням цього винаходу є забезпечення способу та пристрою для вимірювання та управління ступенем рециркуляції вихлопного газу в двигуні внутрішнього згоряння, які усувають вищезазначені проблеми і недоліки.

Основною ідеєю винаходу є визначення ступеня рециркуляції вихлопного газу з використанням датчиків тиску і температури. Замість того, щоб обчислювати ступінь рециркуляції вихлопного газу безпосередньо по падінню тиску в лінії рециркуляції вихлопного газу, масовий витрата [dmEGR] рециркуляції вихлопного газу отримують з різниці між повним масовою витратою [dmTot] вихлопного газу через циліндри і масовою витратою [dmTurb] через турбіну.

Ці та додаткові задачі були вирішені за допомогою способу та пристрою для вимірювання та управління ступенем рециркуляції вихлопного газу в двигуні внутщего опису.

Короткий опис креслень

Винахід стане цілком зрозумілим з такого докладного опису даного допомогою простої ілюстрації і неограничивающего прикладу, і яке повинно тлумачитися з урахуванням доданих креслень, на яких:

Фіг.1 - схема частині контуру двигуна, що включає в себе датчики для реалізації способу винаходу;

Фіг.2 - блок-схема ланцюга управління для реалізації варіанту способу.

Однакові цифри і букви на кресленнях позначають однакові або функціонально еквівалентні частини.

Детальний опис переважних варіантів втілення винаходу

Ступінь рециркуляції вихлопного газу (або масовий витрата рециркуляції вихлопного газу) визначається з різниці між повним масовою витратою газу і масовою витратою палива в циліндрах і масовою витратою газу через турбіну.

Повний масова витрата газу і турбінний масовий витрата виходять за моделями, які використовують датчики тиску р2 (тиск наддувочного повітря), p3 (тиск на вході турбіни), датчик температури T2 (температура наддувочного повітря) і, при наявності, p4 (тиск на виході турбіни) і T3 (температура на вході турбіни).

Фіг.1 показива�куляції вихлопного газу, турбіну, причому вихід охолоджувача в системі рециркуляції вихлопного газу підводиться до впуску циліндрів, а випуск циліндрів підводиться до турбіни і до входу охолоджувача в системі рециркуляції вихлопного газу через клапан в системі рециркуляції вихлопного газу.

У деяких випадках для того, щоб збільшити точність цієї методики вимірювання, турбінний масовий витрата налаштовується таким чином, що він відповідає повному масового витраті газу тоді, коли клапан рециркуляції вихлопного газу закритий і, таким чином, масовий витрата рециркуляції вихлопного газу дорівнює нулю.

Основною ідеєю винаходу є визначення ступеня рециркуляції вихлопного газу з використанням датчиків тиску і температури. Замість того, щоб обчислювати ступінь рециркуляції вихлопного газу безпосередньо по падінню тиску в лінії рециркуляції вихлопного газу, масовий витрата dmEGRрециркуляції вихлопного газу виходить в обхід з різниці між повним масовою витратою dmTotвихлопного газу через циліндри і масовою витратою dmTurbчерез турбіну.

Повний масовий витрата dmTotвихлопного газу виходить по моделі, в якій загальний обсяг газу в циліндрі за один дво�і швидкість-густина", широко використовуються і відомі.

Фактичний масова витрата газу може бути обчислений разом зі швидкістю обертання двигуна з кількості газу в системі. Повний масовий витрата dmTotвихлопного газу тоді виходить як сума повної масової витрати газу і масового витрати палива.

Обчислення повного масової витрати dmTotгазу може бути виконано з використанням відомих виразів.

Турбінний масовий витрата dmTurbобчислюється з використанням моделі.

Якщо використовується турбіна з незмінною геометрією, то турбінний масовий витрата dmTurbможе бути отриманий з тисків p3 і p4 до і після турбіни, відповідно, і по температурі T3 до турбіни. Тиск p3 отримують від датчика, а тиск p4 - по моделі або від датчика. T3 зазвичай отримують по моделі.

Якщо використовується турбіна зі змінюваною геометрією (VGT), то для визначення турбінного масової витрати dmTurbмає також бути прийнято до уваги положення VGT.

У разі турбіни з перепускним клапаном для визначення турбінного масової витрати dmTurbтакож повинно бути прийнято до уваги відкриття перепускного клапана.

Обчислення турбінного масової витрати dmTurbможеѿри використанні відомого виразу, такого рівнянню дроселя, як описано, наприклад: Guzzella, Onder: "Introduction to Modeling and Control of Internal Combustion Engine Systems", ISBN3-540-22274-x, Springer-Verlag, Berlin, 2004.

Масовий витрата dmEGRрециркуляції вихлопного газу тепер може бути отриманий як різниця між повним масовою витратою dmTotвихлопного газу і турбінним масовою витратою dmTurb.

dmEGR=dmTot-dmTurb.

Існує кілька переваг застосування способу цього винаходу порівняно з іншими способами:

- за час терміну служби турбіна мало змінює свої параметри гідравлічного опору; принаймні, набагато менше, ніж лінія рециркуляції вихлопного газу;

- відстань між циліндром і турбіною є дуже малим порівняно з відстанню між впуском двигуна і циліндром. Тому не повинні очікуватися ніякі істотні часові затримки при транспортуванні як, наприклад, у методиці вимірювання масового потоку повітря;

- датчик p3 є потенційно більш дешевим, ніж пристрої вимірювання масової витрати.

У деяких випадках точність визначення масової витрати dmEGRрециркуляції вихлопного газу краще при використанні алгоритму адаптації. Коли кла�нулю. Приблизно нуль означає, що завжди є несуттєве маленьке значення тому, що клапан повністю ніколи не закривається.

Отже, турбінний масовий витрата dmTurbдорівнює повного масового витраті dmTot. Або клапан рециркуляції вихлопного газу закривають спеціально для того, щоб дозволити процедуру адаптації, або використовують умови, при яких клапан закритий у будь-якому випадку, наприклад, під час прискорення. Так як турбіна і випуск циліндра дуже близькі, то алгоритм адаптації може навіть бути застосований під час роботи в нестале режимі.

Фіг.2 показує блок-схему неограничивающего приклад алгоритму адаптації. Це має бути будь-який алгоритм адаптації, де турбінний масовий витрата dmTurbабо повний масовий витрата dmTotвихлопного газу відрегульовані таким чином, що вони рівні тоді, коли клапан рециркуляції вихлопного газу закритий.

До значення dmTurbдодається значення коригуючої поправки зворотного зв'язку, одержуваної з інтегратора. Результат R1 віднімається зі значення dmTotі подається на вхід блоку корекції підсилення, що може бути коефіцієнт, який множиться на різницю між повним масовим ра�гратор, тільки якщо клапан рециркуляції вихлопного газу закритий. Якщо клапан рециркуляції вихлопного газу не закритий, то на вході інтегратора нуль.

В можливих варіантах алгоритму адаптації замість коригуючої поправки, яка додається до турбінного масового витраті dmTurbтакож може бути застосований будь-який інший метод корекції.

Коригуючий коефіцієнт може бути помножений на турбінний масовий витрата dmTurbчи може бути використане будь-яке інше математичне/алгебраїчне обчислення, таке як криві поправок або карти поправок.

Повний масовий витрата dmTotможе бути скоректований аналогічним чином замість турбінного масової витрати dmTurb.

Крім того, щоб обчислити коригувальну поправку, коефіцієнт або функцію, замість інтегратора можуть також використовуватися крива поправок або карта поправок.

Однак зберігається головний принцип, що будь-яка корекція застосовується таким чином, що інтегратор або подібний пристрій, в кінцевому рахунку, змушують турбінний і повний масовий витрата вихлопного газу бути рівними, коли клапан рециркуляції вихлопного газу закритий.

Взагалі, у випадку наявності більше однієї турбіни в системі двиг�при більш складної конструкції, включає в себе, щонайменше, дві турбіни, важливо, щоб був визначений турбінний масовий витрата dmTurbпісля з'єднання системи рециркуляції вихлопного газу.

При рециркуляції вихлопного газу високого тиску повинен бути визначений турбінний масовий витрата dmTurbпершої або другої турбіни, а при рециркуляції вихлопного газу проміжного тиску - турбінний масовий витрата dmTurbдругий турбіни.

Спосіб відповідно до цього винаходу може бути переважно здійснено за допомогою програми для комп'ютера, що містить засоби програмного коду для виконання одного або більше етапів способу, коли ця програма запущена на комп'ютері. Тому мається на увазі, що обсяг охорони розширено на таку програму для комп'ютера і в додаток на машиночитані засоби, що мають записану на них інформацію, згадані машиночитані засоби, що містять засоби програмного коду для виконання одного або більше етапів способу, коли ця програма запущена на комп'ютері.

Безліч змін, модифікацій, варіацій та іншого використання і застосування розглянутого винаходу стануть очевидними для фахівців в даній області техніки посл� винаходу. Всі такі зміни, модифікації, варіації та інші використання і застосування, які не відступають від ідеї і обсягу цього винаходу, як вважають, охоплюються цим винаходом.

Додаткові подробиці реалізації не будуть описані, оскільки фахівець в даній області техніки в змозі здійснити винахід, що починається з вивчення вищезазначеного опису.

1. Спосіб вимірювання та керування ступенем рециркуляції вихлопного газу (EGR) у системі двигуна внутрішнього згоряння, що містить, щонайменше, охолоджувач EGR, клапан EGR турбіну, причому спосіб включає визначення масової витрати (dmEGR) EGR з різниці між повним масовою витратою (dmTot) вихлопного газу через циліндри двигуна і масовою витратою (dmTurb) через турбіну, визначеним моделі турбіни.

2. Спосіб за п. 1, при якому повний масовий витрата (dmTot) вихлопного газу отримують на етапах, на яких:
обчислюють загальний обсяг газу в циліндрі за один подвійний хід, використовуючи тиск (p2) наддувочного повітря, температуру (Т2) наддувочного повітря на впуску двигуна і, можливо, тиск (p3) на вході турбіни і температуру (T3) на вході турбіни;
обчислюють фактичний массовивий витрата (dmTot) вихлопного газу як суму повної масової витрати газу і масового витрати палива.

3. Спосіб за п. 1 або 2, при якому на додатковому етапі адаптації турбінний масовий витрата (dmTurb) або повний масовий витрата (dmTot) вихлопного газу відрегульовані таким чином, що вони рівні тоді, коли клапан EGR закритий.

4. Спосіб за п. 3, при якому:
складають (або множать) турбінний масовий витрата (dmTurb) зі значенням коригуючої поправки зворотнього зв'язку (або коригувальний коефіцієнт зворотного зв'язку), відповідно, одержуваної з інтегратора або одержується за кривим поправок або за картками поправок;
додають результат попереднього етапу до значення масової витрати (dmTot) вихлопного газу;
застосовують корекцію посилення до результату попереднього етапу;
передають результат попереднього етапу на інтегратор, тільки якщо клапан EGR закритий; і якщо клапан EGR не закритий, то на вході інтегратора нуль.

5. Спосіб за п. 4, при якому турбінний масовий витрата (dmTurb) і масова витрата (dmTot) вихлопного газу взаємозамінні.

6. Спосіб за п. 1, при якому у разі турбіни з незмінною геометрією турбінний масовий витрата (dmTurb) полуо турбіни отримують від датчика, тиск (p4) після турбіни - по моделі або від датчика, а температуру (Т3) до турбіни - від датчика або моделі.

7. Спосіб за п. 6, при якому у випадку із змінною геометрією турбіни (VGT) положення VGT повинно також бути прийнято до уваги для визначення турбінного масової витрати (dmTurb).

8. Спосіб за п. 6 або 7, при якому у разі турбіни з перепускним клапаном для визначення турбінного масової витрати (dmTurb) також повинно бути прийнято до уваги відкриття перепускного клапана.

9. Спосіб за п. 6, при якому разі більше однієї турбіни визначають турбінний масовий витрата (dmTurbпісля з'єднання системи EGR.

10. Спосіб за п. 9, при якому при рециркуляції вихлопного газу високого тиску повинен бути визначений турбінний масовий витрата (dmTurb) першої або другої турбіни, а при рециркуляції вихлопного газу проміжного тиску - турбінний масовий витрата (dmTurbдругий турбіни.

11. Пристрій для вимірювання та управління ступенем рециркуляції вихлопного газу в системі двигуна внутрішнього згоряння, що містить, щонайменше, охолоджувач EGR, клапан EGR турбіну, причому пристрій містить засоби для здійснення способу вимірювання та управлЈей міру, охолоджувач EGR, клапан EGR турбіну, причому спосіб включає визначення масової витрати (dmEGR) EGR з різниці між повним масовою витратою (dmTot) вихлопного газу через циліндри двигуна і масовою витратою (dmTurb) через турбіну, визначеним моделі турбіни, при цьому згадані засоби містять датчики тиску і температури, розташовані до і після двигуни і турбіни.

12. Пристрій п. 11, в якому повний масовий витрата (dmTot) вихлопного газу отримують на етапах, на яких:
обчислюють загальний обсяг газу в циліндрі за один подвійний хід, використовуючи тиск (p2) наддувочного повітря, температуру (Т2) наддувочного повітря на впуску двигуна і, можливо, тиск (p3) на вході турбіни і температуру (Т3) на вході турбіни;
обчислюють фактичний масова витрата газу разом зі швидкістю обертання двигуна з кількості газу в системі;
отримують повний масовий витрата (dmTot) вихлопного газу як суму повної масової витрати газу і масового витрати палива.

13. Пристрій п. 11, в якому в разі турбіни з незмінною геометрією турбінний масовий витрата (dmTurb) отримують з тисків (p3, p4) до і після турбіни, відповідно і температури (датчика, а температуру (Т3) до турбіни - від датчика або моделі.

14. Пристрій п. 13, в якому в разі турбіни із змінною геометрією (VGT) положення VGT повинно також бути прийнято до уваги для визначення турбінного масової витрати (dmTurb).

15. Транспортний засіб, що містить пристрій для вимірювання та управління ступенем рециркуляції вихлопного газу в системі двигуна внутрішнього згорання по кожному з пп. 11-14.

16. Машиночитаемий носій із записаною на ньому програмою, що містить комп'ютерний код для виконання всіх етапів способу по кожному з пп. 1-10, коли програма запущена на комп'ютері.



 

Схожі патенти:

Поліпшені спосіб управління і пристрій для кисневих насосних осередків датчиків у двигунах внутрішнього згоряння або системах додаткового очищення вихлопного газу таких двигунів

Винахід відноситься до управління елементами двигунів внутрішнього згоряння. Запропоновано спосіб і пристрій управління кисневої насосної осередком датчика в двигуні внутрішнього згоряння або в системі додаткової очищення вихлопного газу такого двигуна. При цьому до етапу керування з зворотним зв'язком за струмом в насосній клітинці доданий додатковий етап управління з попередженням, на якому оцінюється очікуваний струм кисневого насосу на основі характеристик складу вихлопного газу, обчислених за даними про роботу двигуна. В результаті досягається поліпшення і підвищення точності роботи кисневої насосної осередку. 3 н. і 4 з.п. ф-ли, 6 іл.

Спосіб керування параметрами палива в систему паливоподачі багатопаливні двигуна (варіанти)

Винахід відноситься до галузі двигунобудування і може бути використане в стаціонарних установках при роботі двигуна на різних сортах палива, зокрема на нафті. Запропоновано спосіб керування параметрами палива в систему паливоподачі багатопаливні двигуна, полягає в тому, що пуск двигуна виробляють на штатному паливі, потім двигун подають позаштатне паливо допомогою нагнітального насоса (ПН) (6), регулюють тиск нештатного палива в підживлювальної магістралі двигуна шляхом зміни частоти обертання ПН і регулюють температуру нештатного палива на вході в топливоподкачивающий насос (ТПН) (10), розташований на вході в паливний насос високого тиску (ТНВД) двигуна, шляхом підігріву або охолодження надлишків нештатного палива, яке подають з ТНВД на вхід ТПН (10) чи НН (6). Технічним результатом винаходу є забезпечення можливості регулювання параметрів палива шляхом зміни його тиску і температури при роботі двигуна на паливах широкого діапазону вязкостей, виключення можливості змішування штатного і нештатного палива в момент перемикання підживлювальної магістралі з одного виду палива на інше і спрощення систем

Двигун внутрішнього згоряння з наддувом

Винахід може бути використаний у двигунах внутрішнього згоряння з наддувом. Спосіб управління і регулювання двигуна (1) внутрішнього згоряння з наддувом полягає в тому, що в області високих потужностей наддувочний повітря подають з попередніми стисненням в двигун внутрішнього згоряння за рахунок двоступінчастого наддуву з щабля (ND) низького тиску, а також ступені (HD) високого тиску. В області низьких потужностей попередньо стиснене за рахунок двоступінчастого наддуву наддувочний повітря подають з додатковим стисненням в двигун (1) внутрішнього згоряння за допомогою компресора в якості третьої щаблі наддуву. Розкрито варіанти виконання вузла наддуву для здійснення способу. Технічний результат полягає в збереженні потужності незалежно від геодезичної висоти. 3 н. і 7 з.п. ф-ли, 4 іл.

Спосіб визначення кута випередження впорскування палива двигуна внутрішнього згорання і пристрій для його здійснення

Винахід може бути використаний для визначення кута випередження впорскування палива (УОВТ) двигунів внутрішнього згоряння (ДВЗ) в експлуатаційних умовах. Спосіб заснований на вимірюванні частоти обертання Д при появі максимуму похідних по частоті обертання (ЧВ) автокореляційної функції (АКФ) або енергетичного спектру середніх за цикл прискорень (Уск) розгону (Р), зміщення за часом максимуму взаимокорреляционной функції (ВКФ) цих Уск Р і вибігу (В) відносно максимуму АКФ вибігу, нахилу фазочастотною характеристики (ФЧХ) взаємного енергетичного спектру цих Уск. При визначенні УОВТ по окремих циліндрах спосіб заснований на вимірюванні ЧВ при появі максимумів похідних за ЧВ середніх за робочі такти Уск Р, зміщення за часом максимумів АКФ Уск Р або повного навантаження на робочому такті кожного циліндра відносно верхньої мертвої точки (ВМТ), максимумів ВКФ Уск Р і В на робочому такті щодо максимумів АКФ, нахилу ФЧХ взаємних енергетичних спектрів Уск Р і В, а також прокрутки і повного навантаження. Для ДВС з неврівноваженою гармонікою використовують аналогічно зміщення відносно неврівноваженою гармоніки Уск. Пристрій містить датчики ЧВ і ВМТ першого �міток (РОЗУМ), задатчики частоти вимірювання, РОЗУМ циклу та їх номерів, усреднители ЧВ і Уск, селектор рівня, коррелометр, вимірювач енергетичного спектру, два вимірювача максимумів, два визначника УОВТ, вимірювач ФЧХ. Технічним результатом є спрощення, зниження трудомісткості і підвищення точності визначення УОВТ. 2 н. і 7 з. п. ф-ли, 11 іл.

Система вприскування палива

Спосіб регулювання подачі першого палива і другого палива у двигун, що живиться лише першим паливом в першому режимі роботи і сумішшю першого і другого палив у другому режимі роботи, при цьому запропонований спосіб включає наступні стадії: 1) обчислення маси Md першого палива, необхідної для двигуна в разі його роботи у першому режимі; 2) обчислення виходячи з маси Md енергії Fe палива, яку забезпечує це кількість маси Md; 3) визначення мінімального зменшеного кількості Fdmin першого палива, необхідного для роботи двигуна у другому режимі; 4) обчислення кількості Msub другого палива, яке разом із зменшеною кількістю дизельного палива Fdmin буде забезпечувати енергію палива, еквівалентну Fe. 3 н. і 21 з.п. ф-ли, 7 іл.

Спосіб оптимізації роботи двигуна внутрішнього згоряння

Винахід відноситься до управління двигуном внутрішнього згоряння, а саме до способів регулювання подачі паливної суміші і її компонентів. Технічним завданням, на вирішення якої спрямовано даний винахід, є оптимізація роботи двигуна внутрішнього згоряння, що сприяє продовженню працездатності двигуна, більш повному згорянню палива, зменшенню витрати палива і виділення вихлопних газів. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що в способі оптимізації роботи двигуна внутрішнього згоряння використовується функціональна залежність електропровідності паливної суміші в зазорі між електродами свічки запалювання і ефективності згорання паливної суміші. 1ил.

Система управління зі зворотним зв'язком для управління згоряння в двигунах

Винахід може бути використано в системах керування зі зворотним зв'язком для управління згоряння в двигунах внутрішнього згоряння. Система (10) двигуна внутрішнього згоряння містить многоцилиндровий двигун (12), навантаження (14), з'єднану з двигуном за допомогою колінчастого валу (16), магнітний датчик (24) крутного моменту, розташований між двигуном (12) і навантаженням (14) і керуючий модуль (26). Магнітний датчик (24) крутного моменту виконаний з можливістю прямого вимірювання крутного моменту двигуна (12) і формування вихідного сигналу (28) крутного моменту, що вказує крутний момент двигуна (12). Керуючий модуль (26) з'єднаний для взаємодії з магнітним датчиком (24) крутного моменту. Керуючий модуль (26) містить модуль (30) збирання даних, виконаний з можливістю прийому сигналу (28) крутного моменту і формування одного або більше вихідних сигналів(32, 34, 36, 38), відповідають одному або більше параметрів згоряння, на основі сигналу (28) крутного моменту. Модуль (30) збирання даних містить фільтр високих частот для формування вихідного сигналу детонації, виконаний з можливістю прийому сигналу крутного моменту і формування вихідного сигналу детонації, з�озможностью управління одним або більше керуючими параметрами двигуна (12) на основі одного або більше параметрів згоряння для управління згоранням в кожному циліндрі двигуна (12). Розкрито варіант виконання системи. Технічний результат полягає в підвищенні точності керування параметрами двигуна. 2 н. і 14 з.п. ф-ли, 6 іл.

Спосіб і пристрій для розпізнавання детонаційного стуку при зміні режимів роботи двигуна внутрішнього згоряння

Винахід може бути використано при проектуванні системи керування ДВЗ, що працює на декількох видах палива. Спосіб розпізнавання детонації при зміні виду палива полягає в тому, що реєструють характеристику сигналу (ikr), що характеризує корпусний шум ДВС (2), визначають опорний рівень фонового шуму (rkr) шляхом фільтрації у фільтрі нижніх частот (ФНЧ). Змінюють коефіцієнт (TPF) фільтрації ФНЧ на період часу переходу з одного палива на інше, при цьому значення коефіцієнта (TPF) фільтрації в цей момент встановлюють нижче. Факт появи детонації встановлюють залежно від порогового значення (SW), який погоджують у процесі зміни виду палива. Пристрій для реалізації способу містить блок (5) реєстрації корпусного шуму, призначений для реєстрації характеристики сигналу (ikr), і блок (4) розпізнавання детонації, призначений для реєстрації сигналу (ikr) і визначення його опорного рівня (rkr). Регулювання здійснюється зміною положення дросельної заслінки, кількості подаваного палива або зміною кута випередження запалювання. Технічний результат полягає в зменшенні імовірності помилкового спрацьовування системи управління. 3 н. і 4 з.�

Тепловий двигун внутрішнього згоряння, система регулювання, спосіб визначення розмірності для двигуна і автотранспортний засіб з двигуном

Винахід може бути використаний у двигунах внутрішнього згорання. Тепловий двигун внутрішнього згоряння містить, щонайменше, одну камеру згоряння для впускних газів, що містять суміш, що складається з пального, такого як бензин, і окислювача, такого як повітря, з'єднану з контуром (А) впуску зазначених впускних газів в камеру і з контуром (У) випуску вихлопних газів з камери, контур рециркуляції вихлопних газів (З, D), що з'єднує вихлопної контур з впускним контуром, і систему регулювання рециркуляції вихлопних газів. Система регулювання виконана з можливістю виробляти рециркуляцію вихлопних газів, принаймні, для однієї робочої точки, яка визначається режимом двигуна і крутним моментом, створюваним двигуном, при якій видається крутний момент перевищує 50% максимального крутного моменту двигуна. Оскільки робота двигуна пов'язана з такими параметрами, як ступінь стиснення в камері згоряння і коефіцієнт рециркуляції вихлопних газів, система регулювання виконана так, що коефіцієнт рециркуляції у зазначеній робочій точці, виражений у масових частках, дорівнює триразової ступеня стиснення двигуна, зменшеною на 13, з допуском 2. Розкрито варіант�іл и розмірності контуру рециркуляції вихлопних газів двигуна, спосіб визначення закону регулювання рециркуляції вихлопних газів двигуна і транспортний засіб з тепловим двигуном. Технічний результат полягає у виключенні детонації при будь-якому режимі роботи двигуна з високим ступенем стиснення. 6 н. і 4 з.п. ф-ли, 3 іл.

Спосіб керування частотою обертання турбонагнітача поршневого двигуна і система управління для поршневого двигуна з турбонаддувом

Винахід може бути використаний у двигунах внутрішнього згорання, забезпечених турбонагнітачами. Спосіб керування частотою обертання турбонагнітача використовується в поршневому двигуні, що містить впускний і випускний клапани (35) і (40), систему (45) приводу впускного і випускного клапанів і турбонагнетательное пристрій. Турбонагнетательное пристрій містить компресорну частина, з'єднану з потоку зі стороною впуску з впускними клапанами, і турбінну частина, з'єднану з потоку зі стороною випуску випускних клапанів. Двигун працює в першому режимі роботи, коли двигун приводять в дію при заданому навантаженні або нижче неї, а повітря для горіння нагнітають з допомогою компресорної частини турбонагнетательного пристрою. При цьому впускним клапаном керують по першому профілю підйому впускного клапана, і повітря надходить у циліндр паливо в двигуні (10) запалюється за допомогою повітря для горіння, а випускним клапаном керують по першому профілю підйому випускного клапана, і вихлопні гази, утворені під час згорання, переміщуються в турбінну частина турбонагнетательного пристрою. Двигун працює в другому режимі роботи з навантаженням, яка вище від лінії пульсації, збільшуючи повітряний потік між випуском компресорної частини і впуском турбінної частини допомогою збільшення перекриття періоду відкриття клапанів. Розкрита система управління для поршневого двигуна з турбонаддувом. Технічний результат полягає в збільшенні надійності роботи компресора. 2 н. і 15 з.п. ф-ли, 7 іл.
Up!