RU154478U1 - DEVICE FOR CONTROL OF MIXED FUEL TO THE DIESEL INTERNAL COMBUSTION ENGINE - Google Patents

DEVICE FOR CONTROL OF MIXED FUEL TO THE DIESEL INTERNAL COMBUSTION ENGINE Download PDF

Info

Publication number
RU154478U1
RU154478U1 RU2014115882/06U RU2014115882U RU154478U1 RU 154478 U1 RU154478 U1 RU 154478U1 RU 2014115882/06 U RU2014115882/06 U RU 2014115882/06U RU 2014115882 U RU2014115882 U RU 2014115882U RU 154478 U1 RU154478 U1 RU 154478U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
engine
fuel
diesel
dose
gas
Prior art date
Application number
RU2014115882/06U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Валентинович Пасечник
Original Assignee
Дмитрий Валентинович Пасечник
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 Дмитрий Валентинович Пасечник filed Critical Дмитрий Валентинович Пасечник
Priority to RU2014115882/06U priority Critical patent/RU154478U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU154478U1 publication Critical patent/RU154478U1/en

Links

Images

Landscapes

  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Abstract

Устройство управления подачей смесевого топлива в дизельный двигатель внутреннего сгорания для реализации газодизельного режима работы, содержащее устройство формирования цикловой дозы топлива, выполненное с возможностью получения от циклически движущихся частей двигателя информации о тактах работы и оборотах вращения коленчатого вала двигателя, отличающееся тем, что оно снабжено микропроцессорным модулем, датчиком цикловой дозы дизельного топлива, выполненным с возможностью фиксации показаний изменения дозы дизельного топлива и формирования сигнала, пропорционального относительной величине цикловой дозы дизельного топлива для передачи микропроцессорному модулю, датчиком циклов работы двигателя, выполненным с возможностью получения от циклически движущихся частей двигателя сигналов о циклах работы и оборотах вращения коленчатого вала двигателя и формирования сигнала для передачи микропроцессорному модулю для синхронизации алгоритмов микропроцессорного модуля, датчиком нагрузки на двигатель, выполненным с возможностью получения от циклически нагружаемых частей двигателя или рабочего тела сигналов, соответствующих действующей нагрузке на двигатель, устройство формирования цикловой дозы топлива выполнено в виде электроуправляемого дозатора, связанного с микропроцессорным модулем и выполненного с функцией выдачи дозы газового топлива и смешения с поданной форсункой дозой дизельного топлива, а микропроцессорный модуль выполнен с возможностью запоминания значений параметров датчиков цикловой дозы дизельного топлива и циклов работы двигателя в зависимости от значения параметра датA control device for supplying mixed fuel to a diesel internal combustion engine for implementing a gas-diesel mode of operation, comprising a device for generating a cyclic dose of fuel, configured to receive information from the cyclically moving parts of the engine about the strokes and revolutions of the engine crankshaft, characterized in that it is equipped with microprocessor a module, a cyclic dose sensor of diesel fuel, configured to record readings of changes in the dose of diesel fuel generating a signal proportional to the relative magnitude of the cyclic dose of diesel fuel for transmission to the microprocessor module, an engine cycle sensor configured to receive signals from the cyclically moving engine parts about engine cycles and engine rpm and generating a signal for transmission to the microprocessor module for synchronizing microprocessor algorithms module, an engine load sensor, configured to receive from cyclically loading of the engine parts or the working fluid of the signals corresponding to the current load on the engine, the device for generating a cyclic dose of fuel is made in the form of an electrically controlled dispenser connected to a microprocessor module and configured to issue a dose of gas fuel and mix with a nozzle a dose of diesel fuel, and the microprocessor module is made with the possibility of storing the values of the parameters of the sensors of the cyclic dose of diesel fuel and engine operation cycles, depending on the value of the date parameter

Description

Устройство управления подачей смесевого топлива в дизельный двигатель внутреннего сгоранияThe control device for the supply of mixed fuel in a diesel internal combustion engine

Полезная модель относится к области двигателестроения и рассматривает конструктивное исполнение устройства управления подачей смесевого топлива в дизельный двигатель внутреннего сгорания для реализации газодизельного режима работы.The utility model relates to the field of engine building and considers the design of a device for controlling the supply of mixed fuel to a diesel internal combustion engine to implement a gas-diesel operating mode.

Известен дизельный двигатель внутреннего сгорания с системой управления подачей дизельного топлива в камеру сгорания двигателя, состоящий из необходимых компонентов работает следующим образом. Для разъяснения функционирования устройства управления подачей топлива в дизельный двигатель внутреннего сгорания по прототипу следующими позициями обозначены следующие элементы и узлы устройства управления, описание позиций которых представлено в таблице 1.Known diesel internal combustion engine with a control system for the supply of diesel fuel to the combustion chamber of the engine, consisting of the necessary components works as follows. To clarify the functioning of the device for controlling the supply of fuel to a diesel internal combustion engine according to the prototype, the following elements and nodes of the control device are indicated by the following positions, the positions of which are presented in table 1.

Figure 00000002
Figure 00000002

Базовый дизельный двигатель 1 имеет в своем составе хотя бы минимум один цилиндр, в головке которого установлена форсунка 2 подачи дизельного топлива в камеру сгорания двигателя. Двигатель оборудован устройством 3 формирования цикловой дозы дизельного топлива, которое для своей работы получает от циклически движущихся частей двигателя по каналу 4 передачи информацию о тактах работы и оборотах вращения коленчатого вала двигателя. В соответствии с полученной информацией и заложенными алгоритмами работы устройство 3 формирует цикловую дозу дизельного топлива, которая по трубопроводу 5 под давлением поступает через форсунку 2 в камеру сгорания двигателя. Воздух 6 для горения по впускному трубопроводу 7 в соответствии с циклами работы двигателя (циклическое поступление воздуха обеспечивается газораспределительной системой, которая для упрощения на схеме не показана) поступает в камеру сгорания, где в заданный момент смешивается с поданной дозой дизельного топлива и, воспламенившись от теплоты сжатия, сгорает, совершая полезную работу. Отработавшие газы 8 отводятся от цилиндра в соответствии с циклами работы двигателя через выпускной трубопровод 9.The basic diesel engine 1 has at least one cylinder in its head with a nozzle 2 for supplying diesel fuel to the combustion chamber of the engine. The engine is equipped with a device 3 for generating a cyclic dose of diesel fuel, which for its operation receives information from the cyclically moving parts of the engine through the transmission channel 4 on the clock cycles and engine speed of rotation of the crankshaft. In accordance with the information received and the laid down operating algorithms, the device 3 generates a cyclic dose of diesel fuel, which through the pipe 5 under pressure passes through the nozzle 2 into the combustion chamber of the engine. Combustion air 6 through the intake pipe 7 in accordance with the engine operation cycles (cyclic air intake is provided by a gas distribution system, which is not shown in the diagram for simplicity) enters the combustion chamber, where it is mixed at a given moment with a supplied dose of diesel fuel and, ignited by heat compression, burns out, doing useful work. Exhaust gases 8 are discharged from the cylinder in accordance with the engine operation cycles through the exhaust pipe 9.

ДВС может работать на разных топливах, однако основное требование к топливу для ДВС - хорошая смешиваемость с воздухом и сгорание топливно-воздушной смеси за короткий промежуток времени, равный 0,001…0,004 с. Уменьшение скорости горения топлива приводит к потере мощности, ухудшению экономичности и экологичности ДВС. Поэтому не всякие топлива способны эффективно замещать углеводороды нефтяного происхождения. Поиск альтернативных нефтяному топливу источников энергии вынуждает применять на автомобилях и тракторах природный газ, запасы которого больше, а стоимость ниже. При этом приходится мириться с усложнением и удорожанием машин, двигатели которых переоборудуются (конвертируются) для работы на газообразном топливе. Конвертирование бензиновых двигателей с искровым зажиганием в газовые не вызывает проблем и достаточно хорошо отработано, серийно выпускаются комплекты газовой аппаратуры для газобаллонных автомобилей (ГБА). Сложнее обстоит дело с переводом на газообразное топливо дизелей, хотя принципиальные вопросы работы газожидкостных двигателей (газодизелей) достаточно изучены.ICE can run on different fuels, however, the main fuel requirement for ICE is good miscibility with air and combustion of the fuel-air mixture in a short period of time equal to 0.001 ... 0.004 s. A decrease in the rate of combustion of the fuel leads to a loss of power, a decrease in the efficiency and environmental friendliness of ICE. Therefore, not all fuels are able to effectively replace hydrocarbons of petroleum origin. The search for energy sources alternative to petroleum fuels forces the use of natural gas in automobiles and tractors, whose reserves are greater and the cost is lower. At the same time, one has to put up with the complication and appreciation of cars whose engines are converted (converted) to work on gaseous fuels. Converting gas engines with spark ignition to gas does not cause problems and is quite well developed, sets of gas equipment for gas balloon vehicles (GBA) are mass-produced. The situation is more complicated with the transfer of gaseous fuels to diesel engines, although the fundamental issues of the operation of gas-liquid engines (gas-diesel engines) have been sufficiently studied.

В результате исследований по использованию природного газа в качестве топлива в дизелях установлено следующее:As a result of research on the use of natural gas as a fuel in diesel engines, the following were established:

- природный газ (метан) в отличие от дизельного топлива обладает малым цетановым числом (10 ед.) и, следовательно, плохой воспламеняемостью;- natural gas (methane), unlike diesel fuel, has a low cetane number (10 units) and, therefore, poor flammability;

- осуществить воспламенение газа в дизеле со степенью сжатия менее 25 без постороннего источника зажигания смеси невозможно, так как температура воспламенения метана (680°С) существенно выше температуры воспламенения дизельного топлива (280°С);- it is impossible to ignite the gas in a diesel engine with a compression ratio of less than 25 without an extraneous source of ignition of the mixture, since the ignition temperature of methane (680 ° C) is significantly higher than the ignition temperature of diesel fuel (280 ° C);

- для природного газа наиболее приемлемым процессом организации воспламенения рабочей смеси является газодизельный, при котором газовоздушная смесь воспламеняется от небольшой запальной дозы дизельного топлива, впрыскиваемого в камеру сгорания в конце такта сжатия;- for natural gas, the most acceptable process for organizing the ignition of the working mixture is gas-diesel, in which the gas-air mixture is ignited by a small ignition dose of diesel fuel injected into the combustion chamber at the end of the compression stroke;

газодизельный процесс является наиболее экономически оправданным, так как при этом не требуется переделка двигателя и его систем, а только дооборудование двигателя газовой системой подачи (ГСП) и перерегулировка топливной аппаратуры, которая выполняется автоматически с помощью электронных устройств;the gas-diesel process is the most economically viable, since it does not require alteration of the engine and its systems, but only the retrofitting of the engine with a gas supply system (GSP) and the re-adjustment of the fuel equipment, which is performed automatically using electronic devices;

- при прекращении подачи газа газодизель может полноценно работать как обычный дизель. В отличие от бензиновых ГБА газодизельный процесс ДВС не только не ухудшает технико-экономические показатели работы автомобиля, но даже несколько увеличивает КПД двигателя (на 1…2%) по сравнению с дизельным циклом;- when the gas supply is cut off, the gas diesel engine can fully function as a regular diesel engine. Unlike gasoline GBA, the ICE gas-diesel process not only does not worsen the technical and economic performance of the car, but even slightly increases the engine efficiency (by 1 ... 2%) compared to the diesel cycle;

- эксплуатационный расход дизельного топлива при работе в газодизельном режиме снижается на 75…80%.- operational diesel fuel consumption when working in gas-diesel mode is reduced by 75 ... 80%.

Так, известно устройство регулирования газодизеля, содержащее центробежный датчик с подвижной муфтой, главный рычаг, установленный с возможностью взаимодействия с подвижной муфтой, рычаг управления, связанный через пружину с главным рычагом, орган дозирования топлива, кинематически связанный с главным рычагом через тягу и промежуточный рычаг, причем тяга одним концом связана с органом дозирования топлива, а вторым концом - с главным рычагом через дополнительную тягу и промежуточный вильчатый рычаг, снабжена датчиком перемещения органа управления, установленным на корпусе регулятора, электромагнитным датчиком с сердечником, корпус которого с одной стороны соединен с главным рычагом, а сердечник с органом дозирования топлива - с другой, управляющей электрической цепью, определяющей положение сердечника в зависимости от положения органа управления, дополнительным рычагом, кинематически связанным с главным, и передающего от него усилие к газовой заслонке смесителя двигателя, при этом фиксирование органа дозирования топлива для установки запальной порции дизельного топлива осуществляется электромагнитным клапаном, воздействующем на корпус электромагнитного датчика (RU 2241134, F02D 1/04, опубл. 27.11.2004 г.). Принято в качестве прототипа.So, it is known a gas-diesel regulating device comprising a centrifugal sensor with a movable clutch, a main lever mounted to interact with the movable clutch, a control lever connected through a spring to the main lever, a fuel metering unit kinematically connected to the main lever through a rod and an intermediate lever, moreover, the thrust at one end is connected to the fuel metering body, and the second end is connected to the main lever through an additional thrust and an intermediate fork lever, equipped with a body displacement sensor control installed on the regulator body, an electromagnetic sensor with a core, the body of which is connected on one side to the main lever, and the core with the fuel metering body, on the other, controlling an electrical circuit that determines the position of the core depending on the position of the control, additional lever, kinematically associated with the main, and the force transmitting from it to the gas damper of the engine mixer, while fixing the fuel metering body to set the ignition portion of the diesel engine Pliva a solenoid valve, impact on the body of the electromagnetic sensor (RU 2241134, F02D 1/04, publ. November 27, 2004). Adopted as a prototype.

Электромагнитный датчик с сердечником позволяет автоматически изменять запальную порцию дизельного топлива в пределах от 0 до 80% в зависимости от скоростного и нагрузочного режимов работы газодизеля. При работе двигателя в режиме газодизеля электромагнитный клапан фиксирует корпус электромагнитного датчика, механически связанного с органом дозирования топлива в положении, соответствующем запальной порции дизельного топлива, а работа двигателя по регуляторной характеристике осуществляется за счет изменения положения газовой заслонки смесителя двигателя, связанной посредством дополнительного рычага с главным рычагом регулятора. Благодаря установленному на корпусе регулятора датчику перемещения, соединенному с органом управления, и наличию управляющей электрической цепи, преобразованный сигнал будет воздействовать на электромагнитный датчик и в зависимости от положения органа управления, а следовательно, от скоростного режима, изменять положение органа дозирования топлива, механически соединенного с сердечником электромагнитного датчика. За счет этого происходит увеличение запальной порции дизельного топлива на малых нагрузках и холостом ходу работы двигателя.An electromagnetic sensor with a core allows you to automatically change the ignition portion of diesel fuel in the range from 0 to 80%, depending on the speed and load conditions of the gas diesel engine. When the engine is operating in gas-diesel mode, the electromagnetic valve fixes the body of the electromagnetic sensor mechanically connected to the fuel metering body in the position corresponding to the ignition portion of diesel fuel, and the engine’s operation according to the regulatory characteristic is carried out by changing the position of the gas damper of the engine mixer, connected via an additional lever to the main control lever. Due to the displacement sensor installed on the regulator’s body, connected to the control, and the presence of a control electric circuit, the converted signal will act on the electromagnetic sensor and, depending on the position of the control, and therefore on the speed mode, change the position of the fuel metering unit, mechanically connected to core of the electromagnetic sensor. Due to this, there is an increase in the ignition portion of diesel fuel at low loads and idle engine operation.

Таким образом, получают возможность осуществлять регулирование газодизеля по всережимной характеристике и увеличивать запальную порцию дизельного топлива на малых нагрузках и холостом ходу двигателя.Thus, it is possible to regulate the diesel engine according to an all-mode characteristic and increase the ignition portion of diesel fuel at low loads and the engine idle.

Но анализ существующих к настоящему времени систем и устройств управления газодизелей показывает их недостаточную схематичную проработку. Принцип работы этих систем сводится к фиксации рейки топливного насоса в положении подачи запальной дозы жидкого топлива и переключении штатного регулятора конвертируемого дизеля на управление расходом газа. Фиксирование рейки не обеспечивает постоянства запальной дозы при изменении режима работы двигателя, приводит к нарушению установленного замещения дизельного топлива газом. Попытки установки малой запальной дозы жидкого топлива с целью повышения замещения дизтоплива газом на режимах частичных нагрузок приводят к возникновению проблем при переходе к режимам полной мощности. В частности, в результате малых расходов жидкого топлива имеет место перегрев и закоксовывание распылителей форсунок, работа двигателя становится недопустимо жесткой, у двигателей с повышенными степенями сжатия или оборудованных наддувом может возникать детонационное сгорание. Так как газодизель имеет смешанное смесеобразование, а форма камеры сгорания исходного дизеля оптимизирована для внутреннего смесеобразования, то требуется тщательное исследование рабочего процесса двигателя, конвертированного на газ. При доработке систем и устройств питания конвертируемых двигателей в составе устройств для регулирования расхода газа, как правило, используют серийно выпускаемые редукторы, предназначенные для двигателей с искровым зажиганием, что создает дополнительные трудности в реализации требуемых алгоритмов управления расходом газа и повышает стоимость машин. Конвертирование автотракторных дизелей в газодизели выполняется, как правило, без существенных изменений в конструкции двигателя и сводится к оснащению машины газобаллонной установкой и системой подачи газа во впускную систему дизеля. При этом штатная система питания конвертируемого дизеля должна обеспечивать подачу в камеру сгорания запальной дозы жидкого топлива. Газодизелям, созданным путем конвертирования серийных дизелей, присуща ценная эксплуатационная черта двухтопливность, особенно важная в условиях недостаточного количества газозаправочных станций. Это означает, что при выработке газа из баллонов двигатель может нормально работать на одном дизельном топливе.But the analysis of the currently existing systems and control devices for gas diesel engines shows their insufficient schematic study. The principle of operation of these systems is to fix the rail of the fuel pump in the position to supply the ignition dose of liquid fuel and switch the regular controller of the convertible diesel to control the gas flow. Fixing the rail does not ensure the constancy of the ignition dose when changing the engine operating mode, leads to a violation of the established replacement of diesel fuel with gas. Attempts to install a small ignition dose of liquid fuel in order to increase the replacement of diesel fuel with gas at partial load conditions lead to problems when switching to full power modes. In particular, as a result of low consumption of liquid fuel, overheating and coking of nozzle atomizers takes place, engine operation becomes unacceptably tough, for engines with increased compression ratios or equipped with supercharging, detonation combustion can occur. Since the gas-diesel engine has mixed mixture formation, and the shape of the combustion chamber of the initial diesel engine is optimized for internal mixture formation, a thorough study of the working process of the engine converted to gas is required. When refining systems and power supplies of convertible engines as part of gas flow control devices, as a rule, commercially available gearboxes are used for spark ignition engines, which creates additional difficulties in implementing the required gas flow control algorithms and increases the cost of machines. Converting automotive diesel engines into gas diesel engines is usually performed without significant changes in the engine design and comes down to equipping the machine with a gas cylinder installation and a gas supply system to the diesel intake system. At the same time, the standard power system of a convertible diesel should provide the supply to the combustion chamber of an ignition dose of liquid fuel. The gas diesels created by converting serial diesel engines have a valuable operational feature of dual-fuel, which is especially important in conditions of an insufficient number of gas stations. This means that when producing gas from cylinders, the engine can operate normally on one diesel fuel.

Стоимость топлива для газодизеля определяется стоимостью дизельного топлива и газа с учетом соотношения их расходов. Для уменьшения общей стоимости топлива стараются уменьшить величину запальной дозы жидкого топлива, которое существенно дороже эквивалентного количества газа. Уменьшение запальной дозы имеет определенные ограничения. Первое ограничение определяется свойствами штатной топливной аппаратуры, которая при малых цикловых подачах не может обеспечить равномерного распределения топлива по цилиндрам в широком диапазоне частот вращения. Соответствующими регулировками топливного насоса можно достичь удовлетворительной равномерности запальной дозы при ее величине, равной 8…10% от значения на номинальном режиме. При этом равномерность распределения топлива по цилиндрам в номинальном режиме дизеля будет нарушена. Кроме того, уменьшение запальной дозы приводит к перегреву распылителей форсунок, охлаждение которых существенно зависит от количества прокачиваемого топлива. Второе ограничение связано с особенностями рабочего процесса конвертируемых газодизелей, который имеет существенные отличия от процессов известных специальных газожидкостных двигателей. Эти отличия заключаются в следующем. В случае отсутствия какой-либо обратной связи по количеству поданного газового топлива в цилиндр, жесткость работы конвертируемого газодизеля может быть больше, чем базового дизеля. Это объясняется большим тепловыделением в факеле после воспламенения топлива, так как кроме горения жидкого топлива начинает гореть еще и газ. Несанкционированное увеличение подачи газа при увеличении нагрузки и постоянстве запальной дозы жидкого топлива приводит как к повышению максимального давления, так и скорости его нарастания (жесткости процесса).The cost of fuel for a gas diesel is determined by the cost of diesel fuel and gas, taking into account the ratio of their costs. To reduce the total cost of fuel, they try to reduce the ignition dose of liquid fuel, which is significantly more expensive than the equivalent amount of gas. Reducing the ignition dose has certain limitations. The first limitation is determined by the properties of standard fuel equipment, which at small cyclic feeds cannot ensure uniform distribution of fuel across the cylinders in a wide range of rotational speeds. Appropriate adjustments to the fuel pump can achieve satisfactory uniformity of the ignition dose with its value equal to 8 ... 10% of the value in the nominal mode. In this case, the uniformity of the distribution of fuel between the cylinders in the nominal diesel mode will be violated. In addition, a decrease in the ignition dose leads to overheating of the nozzle nozzles, the cooling of which substantially depends on the amount of fuel pumped. The second limitation is associated with the features of the working process of convertible gas diesel engines, which has significant differences from the processes of known special gas-liquid engines. These differences are as follows. In the absence of any feedback on the amount of gas fuel supplied to the cylinder, the rigidity of the convertible gas diesel engine may be greater than that of the base diesel engine. This is due to the large heat release in the flare after ignition of the fuel, since in addition to burning liquid fuel, gas also begins to burn. An unauthorized increase in gas supply with an increase in load and a constant ignition dose of liquid fuel leads to both an increase in maximum pressure and its rise rate (process rigidity).

Настоящая полезная модель направлена на достижение технического результата, заключающегося в повышении эксплуатационной эффективности за счет обеспечения автоматического контроля за процессом замещения штатного дизельного топлива новым газообразным топливом в правильно настроенном значении коэффициента пропорциональности.This utility model is aimed at achieving a technical result consisting in increasing operational efficiency by providing automatic control over the process of replacing regular diesel fuel with new gaseous fuel in a correctly configured value of the proportionality coefficient.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство управления подачей смесевого топлива в дизельный двигатель внутреннего сгорания для реализации газодизельного режима работы, содержащее устройство формирования цикловой дозы топлива, выполненное с возможностью получения от циклически движущихся частей двигателя информации о тактах работы и оборотах вращения коленчатого вала двигателя, дополнительно снабжено микропроцессорным модулем, датчиком цикловой дозы дизельного топлива, выполненным с возможностью фиксации показаний изменения дозы дизельного топлива и формирования сигнала, пропорционального относительной величине цикловой дозы дизельного топлива для передачи микропроцессорному модулю, датчиком циклов работы двигателя, выполненным с возможностью получения от циклически движущихся частей двигателя сигналов о циклах работы и оборотах вращения коленчатого вала двигателя и формирования сигнала для передачи микропроцессорному модулю для синхронизации алгоритмов микропроцессорного модуля, датчиком нагрузки на двигатель, выполненным с возможностью получения от циклически нагружаемых частей двигателя или рабочего тела сигналов, соответствующих действующей нагрузке на двигатель, устройство формирования цикловой дозы топлива выполнено в виде электроуправляемого дозатора связанного с микропроцессорным модулем и выполнен с функцией выдачи дозы газового топлива и смешения с поданной форсункой дозой дизельного топлива, а микропроцессорный модуль выполнен с возможностью запоминания значений параметров датчиков цикловой дозы дизельного топлива и циклов работы двигателя в зависимости от значения параметра датчика нагрузки на двигатель при его работе только на дизельном топливе, и с возможностью реализации функции регулирования величины дозы газового топлива, поступающего через электроуправляемый дозатор, при минимальной дозе дизельного топлива и для получения нагрузочной характеристики двигателя, работающего на смешанном топливе, соответствующей запомненному алгоритму работы двигателя только на дизельном топливе.The specified technical result is achieved in that a device for controlling the supply of mixed fuel to a diesel internal combustion engine for implementing a gas-diesel mode of operation, comprising a device for generating a cyclic dose of fuel, configured to receive information from the cyclically moving parts of the engine on the clock cycles and rotational speeds of the engine crankshaft, additionally equipped with a microprocessor module, a cyclic dose sensor of diesel fuel, made with the possibility of fixing on The reasons for changing the dose of diesel fuel and generating a signal proportional to the relative value of the cyclic dose of diesel fuel for transmission to the microprocessor module, by the engine cycle sensor, configured to receive signals from the cyclically moving parts of the engine about the operation cycles and revolutions of the engine crankshaft and generating a signal for transmission microprocessor module for synchronizing the algorithms of the microprocessor module, the engine load sensor, made with In order to receive signals from cyclically loaded parts of the engine or working fluid that correspond to the current load on the engine, the device for generating a cyclic dose of fuel is made in the form of an electrically controlled dispenser connected to a microprocessor module and is configured to issue a dose of gas fuel and mix a dose of diesel fuel with a nozzle supplied, and the microprocessor module is configured to store the values of the parameters of the sensors of the cyclic dose of diesel fuel and engine operation cycles in depending on the value of the parameter of the load sensor on the engine when it runs only on diesel fuel, and with the possibility of implementing the function of regulating the dose of gas fuel supplied through an electrically controlled batcher, with a minimum dose of diesel fuel and to obtain the load characteristics of the engine running on mixed fuel, corresponding to a memorized algorithm of engine operation only on diesel fuel.

Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.These features are significant and are interconnected with the formation of a stable set of essential features sufficient to obtain the desired technical result.

Настоящая полезная модель поясняется конкретным примером исполнения, который, однако, не является единственно возможным, нонаглядно демонстрирует возможность достижения требуемого технического результата.This useful model is illustrated by a specific example of execution, which, however, is not the only possible one, demonstrates in vain the possibility of achieving the desired technical result.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства дозирования дизельного топлива в базовый дизельный двигатель внутреннего сгоранияIn FIG. 1 shows a functional diagram of a device for dispensing diesel fuel into a basic diesel internal combustion engine

фиг. 2 - представлена функциональная схема устройства дозирования смесевого топлива в дизельный двигатель внутреннего сгорания согласно настоящей полезной модели;FIG. 2 is a functional diagram of a device for dispensing mixed fuel into a diesel internal combustion engine according to the present utility model;

фиг. 3 - характеристики зависимости нагрузки на двигатель и необходимой цикловой дозы дизельного топлива.FIG. 3 - characteristics of the dependence of the load on the engine and the required cyclic dose of diesel fuel.

Согласно настоящей полезной модели рассматривается конструктивное исполнение устройства управления подачей смесевого топлива в дизельный двигатель внутреннего сгорания (газодизель) для реализации газодизельного режима работы.According to this utility model, a design of a device for controlling the supply of mixed fuel to a diesel internal combustion engine (gas diesel) for implementing a gas-diesel operating mode is considered.

Внедрению газодизелей в значительной мере способствует также простота их унификации с жидкотопливными двигателями. При этом высокие качества газа как моторного топлива обеспечивают повышение некоторых важных эксплуатационных показателей двигателей при переводе их на газ. Газодизели просты по устройству, надежны в работе и долговечны. Достоинства газодизеля: меньшая на 3-5 Дб шумность работы; увеличение срока службы двигателя и интервалов смены моторного масла. Что касается токсичности отработавших газов, то по последним данным суммарный выброс вредных веществ у газодизелей на 25% меньше, чем у дизеля, а выброс твердых частиц на порядок меньше. Характерными особенностями применения в двигателях газообразных топлив являются значительное снижение износа основных деталей, уменьшение расхода смазочного масла и понижение требований.The introduction of gas diesel engines is also greatly facilitated by the ease of their unification with liquid fuel engines. At the same time, the high quality of gas as a motor fuel provides an increase in some important operational indicators of engines when converting them to gas. Gas diesel engines are simple in design, reliable in operation and durable. Advantages of a gas diesel engine: less noise by 3-5 dB; extended engine life and engine oil change intervals. Regarding the toxicity of exhaust gases, according to recent data, the total emission of harmful substances from gas diesel engines is 25% less than that of a diesel engine, and the emission of particulate matter is an order of magnitude less. Characteristic features of the use of gaseous fuels in engines are a significant reduction in the wear of the main parts, a decrease in the consumption of lubricating oil and lower requirements.

Для перевода дизеля на газожидкостный цикл необходимо оснастить базовый дизельный двигатель газовой системой питания и перестроить механизм управления подачей дизельного топлива. Степень сжатия остается без изменения, что обеспечивает высокую экономичность газодизеля. Остается возможность работы двигателя в дизельном режиме, что имеет важное значение в случае нестабильности поставок газового топлива.To transfer a diesel engine to a gas-liquid cycle, it is necessary to equip the base diesel engine with a gas power system and rebuild the diesel fuel supply control mechanism. The compression ratio remains unchanged, which ensures high efficiency of the diesel engine. It remains possible to operate the engine in diesel mode, which is important in case of instability of gas fuel supplies.

Для получения адекватного экономического эффекта от конвертации дизеля на газодизельный цикл необходимо по возможности минимизировать долю жидкого топлива, при этом необходимо поддерживать эффективный КПД на заданном уровне. Реализация такой задачи возможна в процессе исследовательской работы по оптимизации рабочего процесса газодизельного двигателя. Несомненно, что такая оптимизация нуждается в теоретическом обосновании с использованием методов математического моделирования и должна базироваться на понимании процессов происходящих в камере сгорания газодизеля, с прогнозированием технических мероприятий с экспериментальной оценкой их эффективности. Так, необходимо представлять суть физических и химических процессов, инициирующих и сопровождающих сгорание топлива при газожидкостном процессе.To obtain an adequate economic effect from converting a diesel engine to a gas-diesel cycle, it is necessary to minimize the share of liquid fuel, if possible, while maintaining an effective efficiency at a given level. The implementation of this task is possible in the process of research to optimize the working process of a gas-diesel engine. Undoubtedly, such optimization needs theoretical justification using mathematical modeling methods and should be based on an understanding of the processes occurring in the combustion chamber of a gas-diesel engine, with the forecasting of technical measures with an experimental assessment of their effectiveness. So, it is necessary to understand the essence of the physical and chemical processes that initiate and accompany the combustion of fuel in a gas-liquid process.

В рамках рассматриваемой заявки следующими позициями обозначены следующие элементы и узлы устройства управления подачей смесевого топлива в дизельный двигатель внутреннего сгорания для реализации газодизельного режима работы, описание позиций которых представлено в таблице 2 (позиции, общие с позициями по таблице 1, оставлены без изменений)In the framework of the application under consideration, the following positions designate the following elements and components of a device for controlling the supply of mixed fuel to a diesel internal combustion engine for the implementation of a gas-diesel mode of operation, the positions of which are presented in Table 2 (the positions common with those in Table 1 are left unchanged)

Figure 00000003
Figure 00000003

Figure 00000004
Figure 00000004

Согласно настоящей полезной модели устройство управления подачей смесевого топлива в дизельный двигатель внутреннего сгорания для реализации газодизельного режима работы содержит:According to the present utility model, a device for controlling the supply of mixed fuel to a diesel internal combustion engine for realizing a gas-diesel operating mode comprises:

- датчик цикловой дозы дизельного топлива, выполненный с возможностью фиксации показаний изменения дозы дизельного топлива и формирования сигнала, пропорционального относительной величине цикловой дозы дизельного топлива для передачи микропроцессорному модулю,- a sensor of a cyclic dose of diesel fuel, configured to record readings of a change in the dose of diesel fuel and generate a signal proportional to the relative magnitude of the cyclic dose of diesel fuel for transmission to the microprocessor module,

- датчик циклов работы двигателя, выполненный с возможностью получения от циклически движущихся частей двигателя сигналов о циклах работы и оборотах вращения коленчатого вала двигателя и формирования сигнала для передачи микропроцессорному модулю для синхронизации алгоритмов микропроцессорного модуля,- a sensor of engine operation cycles, configured to receive signals from the cyclically moving parts of the engine about operation cycles and engine revolutions of a crankshaft and generating a signal for transmission to the microprocessor module for synchronizing the algorithms of the microprocessor module,

- датчик нагрузки на двигатель, выполненный с возможностью получения от циклически нагружаемых частей двигателя или рабочего тела сигналов, соответствующих действующей нагрузке на двигатель,- engine load sensor, configured to receive signals from cyclically loaded parts of the engine or working fluid, corresponding to the current engine load,

- устройство формирования цикловой дозы топлива, выполненное в виде электроуправляемого дозатора связанного с микропроцессорным модулем и выполненное с функцией выдачи дозы газового топлива и смешения с поданной форсункой дозой дизельного топлива,- a device for generating a cyclic dose of fuel, made in the form of an electrically controlled dispenser associated with a microprocessor module and made with the function of issuing a dose of gas fuel and mixing with a dose of diesel fuel supplied by the nozzle,

- микропроцессорный модуль, выполненный с возможностью запоминания значений параметров датчиков цикловой дозы дизельного топлива и циклов работы двигателя в зависимости от значения параметра датчика нагрузки на двигатель при его работе только на дизельном топливе, и с возможностью реализации функции регулирования величины дозы газового топлива, поступающего через электроуправляемый дозатор, при минимальной дозе дизельного топлива и для получения нагрузочной характеристики двигателя, работающего на смешанном топливе, соответствующей запомненному алгоритму работы двигателя только на дизельном топливе.- a microprocessor module, configured to store the values of the parameters of the sensors of the cyclic dose of diesel fuel and engine operation cycles, depending on the value of the parameter of the load sensor of the engine when it is running on diesel fuel only, and with the possibility of implementing the function of regulating the dose of gas fuel supplied through electrically controlled dispenser, with a minimum dose of diesel fuel and to obtain the load characteristics of a mixed fuel engine, corresponding she remembered the algorithm of engine operation only on diesel fuel.

Дизельный двигатель внутреннего сгорания, в модернизированном варианте, для реализации работы на смесевом топливе (смесь газового и жидкого дизельного топлив), состоит из штатных компонентов, описанных выше и ряда новых компонентов. Этот двигатель работает следующим образом:The modernized diesel internal combustion engine for the implementation of mixed fuel (a mixture of gas and liquid diesel fuels) consists of the standard components described above and a number of new components. This engine works as follows:

Двигатель 1 имеет в своем составе хотя бы минимум один цилиндр, в головке которого установлена форсунка 2 подачи дизельного топлива в камеру сгорания двигателя. Двигатель оборудован устройством 3 формирования цикловой дозы дизельного топлива, которое для своей работы получает от циклически движущихся частей двигателя по каналу 4 передачи информацию о тактах работы и оборотах вращения коленчатого вала двигателя. К устройству 3 формирования цикловой дозы дизельного топлива дополнительно подключен датчик 14 значения цикловой дозы дизельного топлива, от которого по соответствующей проводной шине 20 сигнал, пропорциональный относительной величине цикловой дозы дизельного топлива поступает в микропроцессорный модуль 17 управления.Engine 1 has at least one cylinder in its head with a nozzle 2 for supplying diesel fuel to the combustion chamber of the engine. The engine is equipped with a device 3 for generating a cyclic dose of diesel fuel, which for its operation receives information from the cyclically moving parts of the engine through the transmission channel 4 on the clock cycles and engine speed of rotation of the crankshaft. A sensor 14 for the cyclic dose of diesel fuel is additionally connected to the device 3 for generating a cyclic dose of diesel fuel, from which a signal proportional to the relative value of the cyclic dose of diesel fuel is transmitted to the microprocessor control module 17 via a corresponding wire bus 20.

Принцип съема информации о цикловой дозе дизельного топлива может быть различным, в зависимости от типа штатной системы подачи дизельного топлива, например, в дизельном двигателе, использующим механический топливный насос высокого давления (ТНВД) с приводом от распределительного вала датчик величины цикловой дозы дизельного топлива реализуется как измеритель положения рейки ТНВД. Сигнал такого датчика при одном крайнем значении положения рейки соответствует минимальной цикловой подаче дизельного топлива и соответствует максимальной цикловой подаче дизельного топлива при другом крайнем положении рейки. Для двигателя с электронно-управляемыми форсунками подачи дизельного топлива датчик 14 реализуется как измерительная схема цикловой длительности сигнала электрического управления, идущего от штатного микропроцессорного блока к исполнительному устройству - электронно-управляемой форсунке подачи цикловой дозы топлива в камеру сгорания. При этом минимальное значение длительности управляющего импульса соответствует минимальной цикловой подаче дизельного топлива, а максимальное -соответствует максимальной цикловой подаче дизельного топлива.The principle of collecting information on the cyclic dose of diesel fuel can be different, depending on the type of a standard diesel fuel supply system, for example, in a diesel engine using a high-pressure mechanical fuel pump (TNF) driven by a camshaft, the sensor of the cyclic dose of diesel fuel is implemented as fuel rail gauge. The signal of such a sensor at one extreme value of the rail position corresponds to the minimum cyclic supply of diesel fuel and corresponds to the maximum cyclic supply of diesel fuel at the other extreme position of the rail. For an engine with electronically controlled diesel fuel nozzles, sensor 14 is implemented as a measuring circuit of the cyclic duration of an electric control signal coming from a standard microprocessor unit to an actuator - an electronically controlled nozzle for supplying a cyclic dose of fuel to the combustion chamber. In this case, the minimum value of the duration of the control pulse corresponds to the minimum cyclic supply of diesel fuel, and the maximum corresponds to the maximum cyclic supply of diesel fuel.

Дизельный двигатель 1 оборудован датчиком 15 циклов работы двигателя, который получает от циклически движущихся частей двигателя по каналу 19 передачи информацию об оборотах вращения коленчатого вала двигателя, для целей синхронизации работы алгоритмов микропроцессорного модуля управления 17.The diesel engine 1 is equipped with a sensor 15 engine cycles, which receives information from the cyclically moving parts of the engine through the transmission channel 19 about the engine revolutions, in order to synchronize the operation of the algorithms of the microprocessor control module 17.

Двигатель 1 оборудован датчиком 16 нагрузки на двигатель, который получает от циклически нагружаемых частей или рабочего тела информацию по каналу 18 о значении действующей нагрузки на двигатель. Принцип съема информации о значении нагрузки, действующей на двигатель, может быть различным, в зависимости от конструкции базового дизельного двигателя. Например, нагрузку на двигатель можно измерить, установив специальный датчик крутящего момента в конструкционном сочленении коленчатого вала двигателя с остальной частью трансмиссии (в случае транспортного исполнения) или в сочленении коленчатого вала с роторным валом приводного насоса (в случае стационарного исполнения). Упругая часть сочленения в составе датчика крутящего момента деформируется при изменении нагрузки на двигатель, с помощью специального электромеханического устройства упругая деформация преобразуется в электрический сигнал и по проводной шине 20 передается в микропроцессорный модуль 17 управления. Если установка датчика измерения крутящего момента конструктивна невозможна или затруднена, в этом случае возможно использовать датчик давления рабочего тела в камере сгорания. Значение пикового давления сгорания рабочего тела в цилиндре в области времен перехода от цикла сжатия к циклу рабочего хода содержит информацию о значении относительной нагрузки на двигатель, при этом максимальное измеренное значение давления соответствует максимальной нагрузке, а минимально измеренное - соответствует минимальной нагрузке на двигатель.The engine 1 is equipped with a sensor 16 for the load on the engine, which receives information from the cyclically loaded parts or the working fluid on channel 18 about the value of the actual load on the engine. The principle of retrieving information about the value of the load acting on the engine may be different, depending on the design of the base diesel engine. For example, the load on the engine can be measured by installing a special torque sensor in the structural joint of the crankshaft of the engine with the rest of the transmission (in the case of transport) or in the joint of the crankshaft with the rotor shaft of the drive pump (in the case of stationary execution). The elastic part of the joint in the torque sensor is deformed when the load on the engine changes, with the help of a special electromechanical device, the elastic deformation is converted into an electrical signal and transmitted via a wire rail 20 to the microprocessor control module 17. If the installation of a torque measurement sensor is structurally impossible or difficult, in this case it is possible to use a pressure sensor of the working fluid in the combustion chamber. The value of the peak pressure of combustion of the working fluid in the cylinder in the region of the times from the compression cycle to the cycle of the stroke contains information on the value of the relative load on the engine, with the maximum measured pressure corresponding to the maximum load, and the minimum measured corresponding to the minimum engine load.

Для обеспечения корректной работы микропроцессорного модуля управления 17 двигатель 1 перед вводом в эксплуатацию на смесевом топливе проходит соответствующие тестовые испытания. В ходе проведения испытаний выполняется калибровка датчиков: датчика 14 цикловой дозы дизельного топлива и датчика 16 нагрузки на двигатель, а также выполняется подбор пропорциональности в управлении производительностью электроуправляемого дозатора 12 газового топлива.To ensure the correct operation of the microprocessor control module 17, the engine 1 passes the corresponding test tests before commissioning on mixed fuel. During the tests, the sensors are calibrated: the sensor 14 of the cyclic dose of diesel fuel and the sensor 16 of the engine load, as well as the selection of proportionality in the performance control of the electrically controlled gas fuel dispenser 12.

При работе на штатном дизельном виде топлива двигатель нагружается с фиксацией разных уровней нагрузки, при этом в памяти микропроцессорного модуля управления 17 производиться запись значений параметров датчиков 14, 15 и 16 в виде таблицы соответствия. Процедуру выполнения фиксации нагрузки на двигатель можно обеспечить различными способами, например, используя нагрузочный стенд с гидро или электро тормозом с динамометром действующего крутящего момента на коленчатом валу двигателя. На фиг. 3, (характеристика 1) дан пример графического представления фиксируемых датчиками 14 и 16 параметрах в ходе выполнения процедуры калибровки, где:When working on a regular diesel fuel, the engine is loaded with fixing different levels of load, while in the memory of the microprocessor control module 17, values of the parameters of the sensors 14, 15 and 16 are recorded in the form of a correspondence table. The procedure for fixing the load on the engine can be provided in various ways, for example, using a load stand with a hydro or electric brake with a dynamometer of the actual torque on the crankshaft of the engine. In FIG. 3, (characteristic 1), an example of a graphical representation of the parameters recorded by the sensors 14 and 16 during the calibration procedure is given, where:

Мном. - номинальное паспортное значение крутящего момента на коленчатом валу двигателя, соответствующее показанию 100% датчика 16 нагрузки на двигатель;A lot. - nominal passport value of the torque on the crankshaft of the engine, corresponding to a reading of 100% of the sensor 16 of the engine load;

Дном. - значение показания 100% датчика 14 цикловой дозы дизельного топлива, соответствующее номинальному паспортному значению крутящего момента на коленчатом валу двигателя;The bottom. - the value of the readings of 100% of the sensor 14 cyclic dose of diesel fuel corresponding to the nominal passport value of the torque on the crankshaft of the engine;

Мхх. - нулевое значение крутящего момента на коленчатом валу двигателя, соответствующее показанию датчика 16 нагрузки на двигатель на режиме работы на холостом ходу без нагрузки;Mhh. - zero value of the torque on the crankshaft of the engine, corresponding to the readings of the sensor 16 of the engine load at idle without load;

Дхх. - значение показания датчика 14 цикловой дозы дизельного топлива, соответствующее нулевому значению крутящего момента на коленчатом валу двигателя (холостой ход без нагрузки);Dhh. - the value of the sensor 14 of the cyclic dose of diesel fuel, corresponding to zero value of the torque on the crankshaft of the engine (idle without load);

Mi - промежуточное значение крутящего момента на коленчатом валу двигателя, соответствующее показанию Qi датчика 16 нагрузки на двигатель;Mi - the intermediate value of the torque on the crankshaft of the engine, corresponding to the reading Qi of the sensor 16 of the engine load;

Дд. - промежуточное значение показания датчика (14) цикловой дозы дизельного топлива, соответствующее промежуточному значению Ni крутящего момента на коленчатом валу двигателя.Dd - the intermediate value of the readings of the sensor (14) of the cyclic dose of diesel fuel corresponding to the intermediate value of Ni torque on the crankshaft of the engine.

Количество различных промежуточных значений параметров Mi. и Дi. записываемых в память микропроцессорного модуля управления 17 выполняется столько, сколько требуется для обеспечения заданной точности фиксации протекания рабочего процесса.The number of different intermediate values of the parameters Mi. and Di. recorded in the memory of the microprocessor control module 17 is performed as much as is required to ensure a given accuracy of fixing the flow of the working process.

Во впускном трубопроводе 7 двигателя 1 установлен электроуправляемый дозатор 12 газового топлива, который по проводной шине 20 управляется микропроцессорным модулем 17. Дозированная порция газового топлива 10 после электроуправляемого дозатора, попадая во впускной трубопровод 7, смешивается с потоком воздуха для горения 6 и смесь 11 воздуха и газового топлива в соответствии с циклами работы двигателя поступает в камеру сгорания, где в заданный момент смешивается с поданной форсункой 2 дозой дизельного топлива и, воспламенившись от теплоты сжатия, сгорает, совершая полезную работу. Отработавшие газы 8 отводятся от цилиндра в соответствии с циклами работы двигателя через выпускной трубопровод 8. По причине того, что в камеру сгорания вместе с воздухом для горения введено лишнее топливо в газообразном виде, мощность двигателя в данном цикле работы несколько возрастает, что приводит к определенному увеличению оборотов коленчатого вала. Устройство 3 формирования цикловой дозы дизельного топлива по каналу 4 передачи информации о текущих оборотах вращения коленчатого вала двигателя фиксирует прирост оборотов, и в соответствии с заложенным в него алгоритмом пропорционально уменьшает цикловую дозу дизельного топлива. Датчик 14 фиксирует изменение дозы подачи дизельного топлива и передает по проводной шине 20 данную информацию на микропроцессорный модуль управления 17. Микропроцессорный модуль управления 17 с помощью датчика 16 нагрузки непрерывно получает информацию об изменении действующей нагрузки на двигатель и с помощью заложенного алгоритма, посредством регулирования дозы дополнительного газового топлива, поступающего через электроуправляемый дозатор 12, может влиять на изменение дозы дизельного топлива, формируемого устройством 3. Алгоритм формирования цикловой дозы дополнительного газового топлива заключается в следующем: при увеличении длительности импульса управления увеличивается цикловая доза газового топлива, что приводит к возрастанию мощности двигателя на данном цикле, при уменьшении длительности импульса - к уменьшению, при этом коэффициент пропорциональности и границы дозы газового топлива являются настраиваемыми величинами для данного типа двигателя. При некотором, правильно настроенном значении коэффициента пропорциональности достигается контролируемое замещение штатного дизельного топлива, новым газообразным топливом.An electrically controlled gas fuel metering device 12 is installed in the intake pipe 7 of the engine 1, which is controlled by the microprocessor module 17 through the wire bus 20. A metered portion of the gas fuel 10 after the electrically controlled metering device, enters the intake pipe 7, is mixed with the combustion air stream 6 and the air mixture 11 and gas fuel in accordance with engine operation cycles enters the combustion chamber, where at a given moment it is mixed with a dose of diesel fuel supplied by nozzle 2 and, ignited by heat ment, burns, performing useful work. The exhaust gases 8 are discharged from the cylinder in accordance with the engine’s cycles through the exhaust pipe 8. Due to the fact that excess fuel in the gaseous form is introduced into the combustion chamber along with the combustion air, the engine power in this cycle of operation increases slightly, which leads to a certain increase crankshaft speed. The device 3 for generating a cyclic dose of diesel fuel through the channel 4 for transmitting information about the current rotational speed of the engine crankshaft records the increase in speed, and in accordance with the algorithm incorporated into it proportionally reduces the cyclic dose of diesel fuel. The sensor 14 detects the change in the dose of the diesel fuel supply and transmits this information via the wire bus 20 to the microprocessor control module 17. The microprocessor control module 17 continuously receives information about the change in the current engine load using the load sensor 16 and, using the embedded algorithm, by adjusting the additional dose of gas fuel entering through an electrically controlled dispenser 12 can affect the change in the dose of diesel fuel generated by the device 3. The algorithm for of cycling the dose of additional gas fuel is as follows: with an increase in the duration of the control pulse, the cyclic dose of gas fuel increases, which leads to an increase in engine power in this cycle, with a decrease in the duration of the pulse, it decreases, while the coefficient of proportionality and the border of the dose of gas fuel are adjustable values for this type of engine. With a certain, correctly adjusted value of the coefficient of proportionality, a controlled substitution of regular diesel fuel with a new gaseous fuel is achieved.

На фиг. 3 (характеристика 2) дан пример графического представления новой характеристики зависимости действующей нагрузки на двигатель от цикловой дозы дизельного топлива, где:In FIG. 3 (characteristic 2), an example of a graphical representation of a new characteristic of the dependence of the current engine load on the cyclic dose of diesel fuel is given, where:

Мном. - номинальное паспортное значение крутящего момента на коленчатом валу двигателя;A lot. - nominal passport value of the torque on the crankshaft of the engine;

Дном.нов. - новое заданное алгоритмом микропроцессорного модуля управления 17 значение показания датчика 14 цикловой дозы дизельного топлива, соответствующее номинальному паспортному значению крутящего момента на коленчатом валу двигателя;Bottom.Nov. - the new value of the sensor 14 of the cyclic dose of diesel fuel specified by the algorithm of the microprocessor control module 17, corresponding to the nominal passport value of the torque on the crankshaft of the engine;

Мхх. - нулевое значение крутящего момента на коленчатом валу двигателя, соответствующее режиму работы на холостом ходу без нагрузки;Mhh. - zero value of the torque on the crankshaft of the engine, corresponding to the idle operation without load;

Дхх.нов. - новое заданное алгоритмом микропроцессорного модуля управления 17 значение показания датчика 14 цикловой дозы дизельного топлива, соответствующее нулевому значению крутящего момента на коленчатом валу двигателя (холостой ход без нагрузки);Dh.nov. - a new value of the sensor value 14 of the cyclic dose of diesel fuel specified by the algorithm of the microprocessor control module 17, corresponding to a zero value of the torque on the crankshaft of the engine (idle without load);

Mi. - промежуточное значение крутящего момента на коленчатом валу двигателя, непрерывно измеренное датчиком 16 нагрузки на двигатель;Mi. - the intermediate value of the torque on the crankshaft of the engine, continuously measured by the sensor 16 of the engine load;

Дi.нов. - промежуточное новое значение показания (%) датчика 14 цикловой дозы дизельного топлива.Di.nov. - an intermediate new value of the indication (%) of the sensor 14 of the cyclic dose of diesel fuel.

Мгновенное значение замещения (К) штатного дизельного топлива новым газовым топливом при этом рассчитывается по формуле:The instantaneous replacement value (K) of regular diesel fuel with new gas fuel is calculated by the formula:

Ki=(1-Дi.нов./Д1)*100%,Ki = (1-Di.nov./D1) * 100%,

где Дд. - взятое из памяти микропроцессорного модуля управления 17 промежуточное значение показания датчика 14 цикловой подачи дизельного топлива, соответствующее промежуточному значению Ni крутящего момента на коленчатом валу двигателя;where dd. - taken from the memory of the microprocessor control module 17, the intermediate value of the reading of the sensor 14 cyclic supply of diesel fuel corresponding to the intermediate value of Ni torque on the crankshaft of the engine;

Дi.нов. - текущее измеренное значение показания датчика 14 цикловой дозы дизельного топлива, соответствующее промежуточному значению Ni крутящего момента на коленчатом валу двигателя, взятое из памяти микропроцессорного модуля управления 17.Di.nov. - the current measured value of the sensor 14 cyclic dose of diesel fuel corresponding to the intermediate value of Ni torque on the crankshaft of the engine, taken from the memory of the microprocessor control module 17.

В случае, когда при эксплуатации двигателя используемое газовое топливо имеет меньшую удельную стоимостью, по отношению к штатному дизельному топливу, достигается запланированный экономический эффект.In the case when, when operating the engine, the gas fuel used has a lower unit cost in relation to the regular diesel fuel, the planned economic effect is achieved.

Claims (1)

Устройство управления подачей смесевого топлива в дизельный двигатель внутреннего сгорания для реализации газодизельного режима работы, содержащее устройство формирования цикловой дозы топлива, выполненное с возможностью получения от циклически движущихся частей двигателя информации о тактах работы и оборотах вращения коленчатого вала двигателя, отличающееся тем, что оно снабжено микропроцессорным модулем, датчиком цикловой дозы дизельного топлива, выполненным с возможностью фиксации показаний изменения дозы дизельного топлива и формирования сигнала, пропорционального относительной величине цикловой дозы дизельного топлива для передачи микропроцессорному модулю, датчиком циклов работы двигателя, выполненным с возможностью получения от циклически движущихся частей двигателя сигналов о циклах работы и оборотах вращения коленчатого вала двигателя и формирования сигнала для передачи микропроцессорному модулю для синхронизации алгоритмов микропроцессорного модуля, датчиком нагрузки на двигатель, выполненным с возможностью получения от циклически нагружаемых частей двигателя или рабочего тела сигналов, соответствующих действующей нагрузке на двигатель, устройство формирования цикловой дозы топлива выполнено в виде электроуправляемого дозатора, связанного с микропроцессорным модулем и выполненного с функцией выдачи дозы газового топлива и смешения с поданной форсункой дозой дизельного топлива, а микропроцессорный модуль выполнен с возможностью запоминания значений параметров датчиков цикловой дозы дизельного топлива и циклов работы двигателя в зависимости от значения параметра датчика нагрузки на двигатель при его работе только на дизельном топливе, и с возможностью реализации функции регулирования величины дозы газового топлива, поступающего через электроуправляемый дозатор, при минимальной дозе дизельного топлива и для получения нагрузочной характеристики двигателя, работающего на смешанном топливе, соответствующей запомненному алгоритму работы двигателя только на дизельном топливе.
Figure 00000001
A control device for supplying mixed fuel to a diesel internal combustion engine for implementing a gas-diesel mode of operation, comprising a device for generating a cyclic dose of fuel, configured to receive information from the cyclically moving parts of the engine about the strokes and revolutions of the engine crankshaft, characterized in that it is equipped with microprocessor a module, a cyclic dose sensor of diesel fuel, configured to record readings of changes in the dose of diesel fuel generating a signal proportional to the relative magnitude of the cyclic dose of diesel fuel for transmission to the microprocessor module, an engine cycle sensor configured to receive signals from the cyclically moving engine parts about engine cycles and engine rpm and generating a signal for transmission to the microprocessor module for synchronizing microprocessor algorithms module, an engine load sensor, configured to receive from cyclically loading of the engine parts or the working fluid of the signals corresponding to the current load on the engine, the device for generating a cyclic dose of fuel is made in the form of an electrically controlled dispenser connected to a microprocessor module and configured to issue a dose of gas fuel and mix with a nozzle a dose of diesel fuel, and the microprocessor module is made with the possibility of storing the values of the parameters of the sensors of the cyclic dose of diesel fuel and engine operation cycles, depending on the value of the date parameter the load on the engine when it runs only on diesel fuel, and with the possibility of implementing the function of regulating the dose of gas fuel supplied through an electrically controlled batcher, with a minimum dose of diesel fuel and to obtain the load characteristics of the engine running on mixed fuel, corresponding to the stored algorithm of the engine diesel only.
Figure 00000001
RU2014115882/06U 2014-04-22 2014-04-22 DEVICE FOR CONTROL OF MIXED FUEL TO THE DIESEL INTERNAL COMBUSTION ENGINE RU154478U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014115882/06U RU154478U1 (en) 2014-04-22 2014-04-22 DEVICE FOR CONTROL OF MIXED FUEL TO THE DIESEL INTERNAL COMBUSTION ENGINE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014115882/06U RU154478U1 (en) 2014-04-22 2014-04-22 DEVICE FOR CONTROL OF MIXED FUEL TO THE DIESEL INTERNAL COMBUSTION ENGINE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU154478U1 true RU154478U1 (en) 2015-08-27

Family

ID=54015858

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014115882/06U RU154478U1 (en) 2014-04-22 2014-04-22 DEVICE FOR CONTROL OF MIXED FUEL TO THE DIESEL INTERNAL COMBUSTION ENGINE

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU154478U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2739106C1 (en) * 2020-08-28 2020-12-21 Дмитрий Валентинович Пасечник Fuel feed control system to diesel internal combustion engine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2739106C1 (en) * 2020-08-28 2020-12-21 Дмитрий Валентинович Пасечник Fuel feed control system to diesel internal combustion engine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Nwafor Emission characteristics of diesel engine running on vegetable oil with elevated fuel inlet temperature
Jahirul et al. Comparative engine performance and emission analysis of CNG and gasoline in a retrofitted car engine
Nwafor et al. Effect of advanced injection timing on the performance of rapeseed oil in diesel engines
Duc et al. Study on biogas premixed charge diesel dual fuelled engine
Gogoi et al. The use of Koroch seed oil methyl ester blends as fuel in a diesel engine
Tziourtzioumis et al. Effects of a 70% biodiesel blend on the fuel injection system operation during steady-state and transient performance of a common rail diesel engine
AU2017201136A1 (en) Fuel mixture system and assembly
Abdullah et al. Effects of air intake pressure on the engine performance, fuel economy and exhaust emissions of a small gasoline engine
US10180110B2 (en) Method for operating an internal combustion engine based on a characteristic value determined from a lamda value, and internal combustion engine
CN104121102A (en) Fuel feeding system of micro diesel oil ignition direct-injection natural gas engine and control method thereof
CN101400887A (en) Method of accurately metering a gaseous fuel that is injected directly into a combustion chamber of an internal combustion engine
Wamankar et al. Effect of injection timing on a DI diesel engine fuelled with a synthetic fuel blend
Li et al. Application of canola oil operation in a diesel engine with common rail system
US9441561B2 (en) System and method for increasing tolerance to fuel variation
KR20130136508A (en) Method for operating an internal combustion engine having at least two cylinders
US9651535B2 (en) Method and arrangement for determining a fuel quality
Ergenç et al. PLC controlled single cylinder diesel-LPG engine
Bittle et al. The impact of biodiesel on injection timing and pulsewidth in a common-rail medium-duty diesel engine
RU154478U1 (en) DEVICE FOR CONTROL OF MIXED FUEL TO THE DIESEL INTERNAL COMBUSTION ENGINE
CN203978671U (en) The diesel oil ignited direct-jet natural gas engine fuel supply system of trace
CN104989517A (en) Gas power generation set
US9133782B1 (en) System and method of multi-fuel engine control
Ehsan et al. Dual fuel performance of a small diesel engine for applications with less frequent load variations
Venkatesan Effect of injection timing and injection pressure on a single cylinder diesel engine for Better performance and emission characteristics for jatropa bio diesel in single and dual fuel mode with CNG
Knežević et al. The characteristics of combustion process of diesel engine using vegetable oil methyl esters

Legal Events

Date Code Title Description
QB1K Licence on use of utility model

Free format text: LICENCE

Effective date: 20151119

QC91 Licence termination (utility model)

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20151119

Effective date: 20191202

QB9K Licence granted or registered (utility model)

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20200109

Effective date: 20200109

QZ91 Changes in the licence of utility model

Effective date: 20200109