SU1267025A1 - Method of diesel engine operation - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к двигателестроению , в частности к дизел м с газотурбинным наддувом и электрогидравлическим приводом клапанов газораспределени . Изобретение по ,звол ет повысить экономичность, улучшить приемистости и снизить длительность переходных процессов путем изменени  фаз газораспределени  выпускных клапанов. Одновременно с формированием сигнала блока управлени  фазами создают повьнпенное давление рабочей жидкости в гидравлическом аккумул торе и обеспечивают увеличение темпа подъема клапанов и повышение мощности импульсов выхлопного газа, идущего к турбокомпрессору. После достижени  заданной частоты враi щени  коленчатого вала темп подъема выпускного клапана уменьшают путем (Л снижени  давлени  рабочей жидкости, а фазу газораспределени  оставл ют на новом уровне. 5 ил., 1 табл.FIELD OF THE INVENTION The invention relates to engine-building, in particular, to diesel engines with gas turbine supercharging and electro-hydraulic actuation of gas distribution valves. The invention makes it possible to increase the economy, improve the pick-up and reduce the duration of transients by changing the valve timing of the exhaust valves. Simultaneously with the formation of a signal from the phase control unit, the pressure of the working fluid in the hydraulic accumulator is created and the valves are accelerated and the power of the pulses of exhaust gas going to the turbocharger is increased. After reaching a predetermined frequency of rotation of the crankshaft, the rate of lift of the exhaust valve is reduced by (L pressure decrease of the working fluid, and the gas distribution phase is left at a new level. 5 Il, 1 table.

Description

N)N)

СП)SP)

оabout

ГС СП Изобретение относитс  к машинестроению и может использоватьс  в транспортных дизел х с газотурбинным наддувом и электрогидравлическим при водом клапанов газораспределени . Целью изобретени   вл етс  повышение экономичности, улучшение приемистости двигател  и снижение длительности переходных процессов. На фиг. 1 представлена блок-схема работы дизел  при изменении частоты вращени  коленчатого вала; на фиг. 2вариант осциллограммы работы дизел ; на фиг. 3 - диаграммы угол-сечение клапанов газораспределени ; на фиг.4 одна осциллограмма движени  Е:ЫХЛОПного клапана, сн та  на безмоторном стенде, на фиг. 5 - друга  осциллограмма . Устройство дл  осуществлени  спо соба содержит вал дизел  1, пульт 2 блок 3 управлени , регул тор 4, акк мул тор 5, турбокомпрессор 6, датчик 7, регул тор 8 и датчик 9. Способ осуществл ют следующим об разом. При переходном режиме в результате изменени  частоты вращени  коленчатого вала дизел  1 с пульта 2 сигналы поступают одновременно к блоку 3 управлени  и таким образом измен ют фазы газораспределени  выпускных клапанов дизел  и к регул тору 4, создающему повышенное давле ние рабочей жидкости в гидравлическом аккумул торе 5 системы привода клапанов. Темп подъема выпускных клапанов увеличиваетс , повышаетс  мощность импульсов выхлопного газа, идущего к турбокомпрессору 6, и про исходит дополнительный разгон вала. Датчик 7, наход щийс  на валу, разрешает регул тору 8 увеличить количество подаваемого в цилиндры топлива . При достижении заданной часто ты вращени  коленчатого вала датчик 9 подает сигнал регул тору 4 дл  уменьшени  давлени  в гидравлическо системе и соответственно изменению темпа подъема выпускных клапанов до первоначального. Фаза при этом оста етс  на новом уровне, соответствующем данной часто-ре вращени  коленчатого вала.. На осциллограмме (фиг.2) отмечалось: управление дизелем с пульта (лини  10), изменение положени  органов топливоподачи (лини  11), 5 частота вращени  вала турбокомпрессора п-щ (лини  12) и коленчатого вала Па (лини  13). Здесь показано врем  задержки топливоподачи -t и врем  переходного процесса . Диаграммы угол-сечение клапанов газораспределени  (фиг.З) соответствуют позици м , указанным на осциллограмме фиг.2. Позиции 1 соответствует установившийс  режим работы, когда фаза опережени  открыти  выпускного клапана ф и угол наклона ветви подъема клапана относительно угла поворота коленчатого вала (темп подъема) di . На участке А с пульта управлени  дано задание увеличить частоту вращени  коленчатого вала. Позици  П на фиг.2 и 3 показывает изменение , и увеличение темпа подъема с,а . При этом на участке Б происходит разгон вала трубокомпрессора. Несмотр  на то, что полна  частота вращени  вала за это врем  еще не достигаетс , измен етс  положение органов топливоподачи и на участке В возрастают Пд и п . Позиции III соответствует нова  ступень установившегос  режима работы, при котором темп соответству- ет первоначальному СХ; , а фаза новому значению , Далее показано новое изменение п , аналогично рассмотренному , т.е. позици  IV соответствует увеличению фазы 4$ и темпа а., 0(4 , а позици  У - установившийс  режим с показател миф и сУ, . Такое регулирование продолжаетс  до номинального режима работы, когда фаза газораспределени  Ф , а темп - ri, . Дальнейшее увеличение мощности дизел  возможно изменением только темпа движени  клапанов в диапазоне с,-flj. На осциллогр1ммах фиг.4 показаны сигнал блока управлени  (лини  14), ход .(лини  15), скорость (лини  16) и ускорение (лини  17) выхлопного клапана. Результаты обработки осциллограмм сведены в таблицу. I. Частота вращени  коленчатого вала дизел , 670 670 Продол Показатели Давление жидкости в гидравлическом аккумул торе, МПа Угол опережени  подачи сигнала из блока управлени  дл  обеспечени  посто нной фазы IV. Врем  подъема кла пана tn, мс и соот ветствующий угол по коленчатому валу, град V. Фаза газораспределени , град VI. Темп открыти  клапана tg с Предложенный способ с газотурбинным наддув гидравлическим приводо 5 зораспределени  обеспечивает уменьшение длительности переходных процессов в 1,2-1,5 раз. Вместе с этим улучшаетс  приемистость дизел  и уменьшаетс  токсичность выхлопных газов. формула из обр е т е н и   Способ работы дизел  с газотурбинным наддувом и электрогидравлическим приводом клапанов газораспределени  на переходных режимах путем изменени  фаз газораспределени  вьшускных клапанов при изменении частоты вращени  коленчатого вала, отличающийс  тем, что, с целью сокращени  продолжительности переходных процессов, одновременно с изменением фаз газораспределени  измен ют темп подъема клапанов путем изменени  давлени  рабочей жидкости в гидравлическом аккумул торе электрогидравлического привода клапанов газораспределени , причем в начале переходного процесса темп подъема клапанов увеличивают, а после прекращени  изменени  частоты уменьшают , восстанавлива  исходный.GS SP The invention relates to mechanical engineering and can be used in gas turbine supercharged diesel engines and electrohydraulic with water distribution valves. The aim of the invention is to increase efficiency, improve engine throttle response and reduce the duration of transients. FIG. 1 is a block diagram of a diesel engine operating with a change in crankshaft rotational speed; in fig. 2 version of the oscillogram of the diesel; in fig. 3 shows diagrams of angle-section of valve timing; in Fig. 4, one oscillogram of the movement E: a YHLOP valve, taken on an engineless stand; 5 - another waveform. The device for implementing the method comprises a shaft of a diesel engine 1, a remote control unit 2, a control unit 3, a regulator 4, an accumulator 5, a turbocharger 6, a sensor 7, a regulator 8 and a sensor 9. The method is carried out as follows. In a transient mode, as a result of a change in the rotational speed of the crankshaft of diesel 1, from the remote control 2, the signals go simultaneously to the control unit 3 and thus change the valve timing of the exhaust valves of the diesel engine and to the regulator 4, which creates increased pressure of the working fluid in the hydraulic accumulator 5 of the system actuator valves. The exhaust valve lift rate increases, the power of the exhaust gas impulses going to the turbocharger 6 increases, and an additional acceleration of the shaft occurs. Sensor 7, located on the shaft, allows controller 8 to increase the amount of fuel supplied to the cylinders. When the crankshaft rotates at a predetermined frequency, the sensor 9 sends a signal to the regulator 4 to reduce the pressure in the hydraulic system and, accordingly, change the rate of elevation of the exhaust valves to the original. At the same time, the phase remains at a new level corresponding to this crank shaft rotation frequency. On the oscillogram (Fig. 2), it was noted: control of the diesel engine from the console (line 10), repositioning of the fuel feed elements (line 11), 5 frequency of rotation of the shaft turbocharger p-y (line 12) and crankshaft Pa (line 13). Shows the fuel lag delay time -t and transient time. The angle-section diagrams of the valve timing (Fig. 3) correspond to the positions indicated on the oscillogram of Fig. 2. Position 1 corresponds to the established mode of operation, when the advance phase of the opening of the exhaust valve φ and the angle of inclination of the valve lift branch relative to the angle of rotation of the crankshaft (lifting rate) di. In section A, from the control panel, the task is to increase the crankshaft rotation frequency. Positions P in Figures 2 and 3 show the change, and the increase in the rate of recovery, c, a. At the same time on the section B the acceleration of the shaft of the tube compressor takes place. In spite of the fact that the full frequency of rotation of the shaft during this time is not yet reached, the position of the fuel supplying organs changes and, in section B, the front and p. Position III corresponds to a new stage of steady state operation at which the rate corresponds to the original CX; , and the phase of the new value. Next, a new change in n is shown, similar to that considered, ie position IV corresponds to an increase in phase 4 $ and tempo a., 0 (4, and position Y corresponds to a steady state with a myth and datum indicator. This adjustment continues to the nominal mode of operation, when the valve timing is F, and the tempo is ri,. Further increase Diesel power is only possible by varying the rate of valve movement in the range c, -flj. On oscillograms of Fig. 4, the signal of the control unit (line 14), stroke (line 15), speed (line 16) and acceleration (line 17) of the exhaust valve are shown. The results of waveform processing are summarized in. I. Frequency of rotation to diesel engine shaft, 670 670 Length Indicators Fluid pressure in hydraulic accumulator, MPa Angle of signal advance from the control unit to ensure constant phase IV. Valve lift time tn, ms and the corresponding crankshaft angle, degree V. Timing distribution , degree VI. The opening rate of the valve tg with The proposed method with a gas turbine pressurization of a hydraulic distribution drive 5 ensures a reduction in the duration of transients by 1.2-1.5 times. At the same time, diesel pickup is improved and exhaust emissions are reduced. A recurrent formula The way a diesel engine works with gas turbine supercharging and electro-hydraulic valve timing control at transient conditions by changing the valve timing phases of the exhaust valves when the crankshaft rotation frequency changes, characterized in that, in order to shorten the duration of transients, simultaneously with valve timing change valve lift rate by varying the pressure of the working fluid in the hydraulic accumulator of the electro-hydraulic valve drive new gas distribution, and at the beginning of the transition process, the valve lift rate is increased, and after the frequency change is stopped, it is reduced by restoring the original one.

НМТв,.,„,,„ BMJд NMTV,., „,,„ BMJd

VjVj

us.3us.3

фиг.FIG.

Claims (1)

Формула изобретClaims Способ работы дизеля с газотурбинным надцувом и электрогидравлическим приводом клапанов газораспределения на переходных режимах путем изменения фаз газораспределения выпускных клапанов при изменении частоты вращения коленчатого вала, отличающийся тем, что, с целью сокращения продолжительности переходных процессов, одновременно с из20 менением фаз газораспределения изменяют темп подъема клапанов путем изменения давления рабочей жидкости в гидравлическом аккумуляторе электрогидравлического привода клапанов га25 зораспределения, причем в начале переходного процесса темп подъема клапанов увеличивают, а после прекращения изменения частоты уменьшают, восстанавливая исходный.The method of operation of a diesel engine with gas turbine supercharging and an electro-hydraulic drive of gas distribution valves in transient conditions by changing the valve timing of the exhaust valves when the crankshaft rotational speed is changed, characterized in that, in order to reduce the duration of the transient processes, simultaneously with changing the gas distribution phases, the valve lift speed is changed by changes in the pressure of the working fluid in the hydraulic accumulator of the electro-hydraulic valve actuator of gas distribution, p When in use, at the beginning of the transient rate valve lift increases, and after termination of frequency changes decrease, restoring the original.