Электронная система управления двигателем внутреннего сгорания

Полезная модель относится к системам управления двигателя, в частности к системам стабилизации работы двигателей внутреннего сгорания.
Известен способ повышения устойчивости работы двигателя внутреннего сгорания, заключающийся в том, что измеряют величину давления продуктов сгорания топлива на поршень и изменения величины давления на поршень продуктов сгорания топливной смеси, определяют величину сил возвратно-поступательного перемещения движущихся масс поршня и кривошипно-шатунного механизма двигателя внутреннего сгорания в направлении по оси цилиндра двигателя внутреннего сгорания. На основании полученных результатов для каждого полуоборота коленчатого вала определяют суммарную величину тангенциальной силы на кривошипе коленчатого вала, суммарную величину силы давление продуктов сгорания топливной смеси в цилиндре и суммарную силу инерции возвратно-поступательного перемещения масс поршня и кривошипно-шатунного механизма для каждого цилиндра, после чего устанавливают на валу двигателя маховик и обеспечивают вращение коленчатого вала с постоянной угловой скоростью. [Патент №2267623, МПК F02B 75/06, F02D / 35/00 29.11.2004].
Недостатком данного способа повышения устойчивости работы двигателя внутреннего сгорания является его сложность.
Наиболее близкой по технической сущности является электронная система управления двигателем внутреннего сгорания, включающая в себя контроллер, датчик положения клеенчатого вала (ДПКВ), форсунки, катушку зажигания, свечи зажигания.
Недостатком этой системы является невозможность управления устойчивостью двигателя внутреннего сгорания.
Технический результат заключается в обеспечении управления устойчивостью двигателя внутреннего сгорания.
Технический результат достигается тем, что электронная система управления двигателем, включающая в себя контроллер, датчик положения клеенчатого вала, форсунки, катушку зажигания, свечи зажигания, дополнительно содержит датчики давления во впускном коллекторе каждого цилиндра, датчики давления в выпускном коллекторе каждого цилиндра, датчик углового ускорения вала двигателя, установленный против зубчатого венца маховика.
Электронная система управления двигателем внутреннего сгорания поясняется схемой.
Электронная система управления двигателем внутреннего сгорания содержит контроллер 1, датчик положения коленчатого вала (ДПКВ) 2, форсунки 3, катушку зажигания 4, свечи зажигания 5, датчики давления 6 во впускном коллекторе 7 каждого цилиндра, датчики давления 8 в выпускном коллекторе 9 каждого цилиндра и датчик 10 углового ускорения вала двигателя, установленный против зубчатого венца маховика, соединены с контроллером 1.
Электронная система управления двигателем внутреннего сгорания работает следующим образом. При работе двигателя в соответствии с показаниями датчика ДПКВ 2 в требуемые моменты времени форсунки 5, управляемые контроллером 1, подают бензин в каждый цилиндр, а свечи зажигания 3, соединенные с катушкой зажигания 4, также управляемой контроллером 1, воспламеняют образовавшуюся в цилиндрах бензино-воздушную смесь. Уравновешенный двигатель имеет определенные значения углового ускорения, фиксируемые датчиком 10. Датчики давления 6 фиксируют давление воздуха во впускном коллекторе 7, датчики давления 8 фиксируют давление воздуха в выпускном коллекторе 9. При падении степени сжатия в одном из цилиндров вследствие износа колец поршня и гильзы цилиндра или из-за потери плотности клапанов цилиндра, изменяется усилие на поршень при воспламенении бензино-воздушной смеси, двигатель становится неуравновешенным. Этот факт устанавливается сравнением давления в впускном и выпускном коллекторах и изменением величины углового ускорения. При превышении разницы давлений и значения углового ускорения, установленных допускаемых величин, введенных заранее в контроллер, контроллер изменяет подачу бензина форсункой соответствующего цилиндра и корректирует момент подачи искры на свечу зажигания этого цилиндра, до тех пор, пока не восстановится уравновешенность двигателя.
Если уравновешенность не может быть восстановлена, подается сигнал о неисправности соответствующего цилиндра. Допускаемые пределы изменения уравновешенности также вводятся в контроллер заранее. Электронная система управления работает периодически. Если установлено отклонение уравновешенности, период контроля может быть автоматически сокращен на установленную заранее величину.
Предлагаемая электронная система управления двигателем внутреннего сгорания обеспечивает устойчивость двигателя при повышенном износе деталей одного из цилиндров, обеспечивая снижение вероятности отказа двигателя, а также нагрузки на механическую трансмиссию автомобиля.
Опытный образец электронной системы управления двигателем внутреннего сгорания изготовлен и испытан в лаборатории кафедры технического сервиса, механики и электротехники ФГБОУ ВО Омский ГАУ и испытан в лабораторных условиях.
Использование предлагаемой электронной системы управления двигателем внутреннего сгорания повышает устойчивость двигателя на 10%, что делает возможным снижение затрат на его ремонт на 25-30%.
Источники информации, принятые во внимание при составлении заявки
1. Патент №2267623, МПК F02B 75/06, F02D/ 35/00 29.11.2004.
2. Электронная система управления двигателем автомобилей семейств LADA PRIORA, LADA KALINA, LADA 4×4 с контроллером ME 17.9.7 / М75 ЕВРО-4 - устройство и диагностика. / П.Н. Христов, Д.А. Прудских, В.В. Рева, В.А. Зимин - Тольятти, 2013. - 329 с. (Прототип).