[go: up one dir, main page]

RU2114315C1 - Adaptive multifuel internal combustion engine - Google Patents

Adaptive multifuel internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
RU2114315C1
RU2114315C1 RU97120162/06A RU97120162A RU2114315C1 RU 2114315 C1 RU2114315 C1 RU 2114315C1 RU 97120162/06 A RU97120162/06 A RU 97120162/06A RU 97120162 A RU97120162 A RU 97120162A RU 2114315 C1 RU2114315 C1 RU 2114315C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
engine
outputs
microprocessor
module
modules
Prior art date
Application number
RU97120162/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU97120162A (en
Inventor
Виталий Алексеевич Конюхов
Алексей Витальевич Конюхов
Елена Витальевна Конюхова
Original Assignee
Виталий Алексеевич Конюхов
Алексей Витальевич Конюхов
Елена Витальевна Конюхова
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 Виталий Алексеевич Конюхов, Алексей Витальевич Конюхов, Елена Витальевна Конюхова filed Critical Виталий Алексеевич Конюхов
Priority to RU97120162/06A priority Critical patent/RU2114315C1/en
Priority to PCT/RU1998/000169 priority patent/WO1999028607A1/en
Priority to AU79446/98A priority patent/AU7944698A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2114315C1 publication Critical patent/RU2114315C1/en
Publication of RU97120162A publication Critical patent/RU97120162A/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D17/00Controlling engines by cutting out individual cylinders; Rendering engines inoperative or idling
    • F02D17/02Cutting-out
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B69/00Internal-combustion engines convertible into other combustion-engine type, not provided for in F02B11/00; Internal-combustion engines of different types characterised by constructions facilitating use of same main engine-parts in different types
    • F02B69/02Internal-combustion engines convertible into other combustion-engine type, not provided for in F02B11/00; Internal-combustion engines of different types characterised by constructions facilitating use of same main engine-parts in different types for different fuel types, other than engines indifferent to fuel consumed, e.g. convertible from light to heavy fuel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/04Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads
    • F02B75/048Engines with variable distances between pistons at top dead-centre positions and cylinder heads by means of a variable crank stroke length
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/16Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
    • F02B75/18Multi-cylinder engines
    • F02B75/22Multi-cylinder engines with cylinders in V, fan, or star arrangement
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D15/00Varying compression ratio
    • F02D15/02Varying compression ratio by alteration or displacement of piston stroke

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Abstract

FIELD: internal combustion engines. SUBSTANCE: engine is adaptive to different fuels and varying loads. Engine consists of several modules operating independently. Number of modules may change depending on loading. Engine is equipped with main microprocessor whose inputs are connected with controller of control member and engine shaft revolution sensor; outputs of microprocessor are connected with module engaging-disengaging mechanism. Each module is provided with auxiliary microprocessor whose inputs are connected with outputs of main microprocessor, detonation sensors, sensors showing the positions of TDC and BDC; outputs of auxiliary microprocessor are connected with drive mechanism with reversible member and fuel metering devices of fuel delivery systems; reversible members are connected with lever swinging axles each of which is connected with articulation of link connecting rod; they are made for reciprocating motion. EFFECT: enhanced efficiency due to automatic control of compression ratio of displacement volume and number of operating cylinders. 4 cl, 9 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, а именно, к двигателям внутреннего сгорания, приспособленным для работы на различных видах топлива с возможностью регулирования степени сжатия и рабочего объема путем изменения хода поршня. The invention relates to mechanical engineering, in particular to engine building, namely, internal combustion engines adapted to operate on various fuels with the ability to control the degree of compression and displacement by changing the stroke of the piston.

Известен адаптивный многотопливный двигатель внутреннего сгорания, содержащий корпус, цилиндры с крышками, поршни, размещенные в цилиндрах, коленчатый вал, шатуны, состоящие из двух шарнирно соединенных между собой частей, одна из которых связана с поршнем, а другая - с кривошипом коленчатого вала, рычаги, каждый из которых соединен с шарниром шатуна, приводные механизмы изменения степени сжатия и рабочего объема в каждом цилиндре, связанные с осями качания рычагов с возможностью перемещения их осей качания, системы топливоподачи, смазки и охлаждения двигателя и орган управления двигателем (заявка ФРГ N 3107244, кл. F 01 D 15/02, 1982). Known adaptive multi-fuel internal combustion engine containing a housing, cylinders with caps, pistons placed in the cylinders, the crankshaft, connecting rods, consisting of two parts pivotally connected to each other, one of which is connected to the piston, and the other to the crankshaft crank, levers , each of which is connected to the connecting rod hinge, drive mechanisms for changing the compression ratio and working volume in each cylinder, associated with the swing axes of the levers with the possibility of moving their swing axes, fuel supply system, lubrication and engine cooling and engine control (application Germany N 3107244, CL F 01 D 15/02, 1982).

Однако известный двигатель характеризуется недостаточно эффективной работой механизма управления степенью сжатия и рабочего объема, не обеспечивающего возможность автоматического регулирования нагрузки. Кроме того, в этом двигателе не предусмотрена возможность регулирования мощности путем включения - отключения из работы групп цилиндров двигателя. However, the known engine is characterized by insufficiently effective operation of the mechanism for controlling the compression ratio and the working volume, which does not provide the possibility of automatic load control. In addition, this engine does not provide the ability to control power by turning on / off the operation of groups of engine cylinders.

Задачей изобретения является повышение эффективности работы двигателя за счет автоматического регулирования степени сжатия и рабочего объема путем изменения хода поршня, а также автоматического регулирования числа работающих цилиндров при изменении нагрузки. The objective of the invention is to increase engine efficiency by automatically controlling the compression ratio and displacement by changing the piston stroke, as well as automatically controlling the number of working cylinders when the load changes.

Поставленная задача решается тем, что адаптивный многотопливный двигатель внутреннего сгорания, содержащий корпус, цилиндры с крышками, поршни, размещенные в цилиндрах, коленчатый вал, шатуны, состоящие из двух шарнирно соединенных между собой частей, одна из которых связана с поршнем, а другая - с кривошипом коленчатого вала, рычаги, каждый из которых соединен с шарниром шатуна, приводные механизмы изменения степени сжатия и рабочего объема в каждом цилиндре, связанные с осями качания рычагов с возможностью перемещения их осей качания, системы топливоподачи, смазки и охлаждения двигателя и орган управления двигателем, согласно изобретению выполнен по меньшей мере из двух модулей и снабжен главным микропроцессором, входы которого связаны с контроллером органа управления и датчиком числа оборотов вала двигателя, а выходы - с механизмами включения-отключения модулей, каждый модуль снабжен вспомогательным микропроцессором, входы которого связаны с выходами главного микропроцессора, детонационными датчиками, датчиками определения верхних и нижних мертвых точек поршней, а выходы - с приводным механизмом изменения степени сжатия и рабочего объема, имеющим реверсивный элемент, и с топливодозирующими устройствами системы топливоподачи, причем реверсивные элементы соединены с осями качания рычагов и выполнены с возможностью возвратно-поступательного перемещения в направлении, перпендикулярном продольным осям цилиндров. The problem is solved in that an adaptive multi-fuel internal combustion engine comprising a housing, cylinders with caps, pistons placed in the cylinders, a crankshaft, connecting rods, consisting of two parts pivotally connected to each other, one of which is connected to the piston, and the other to crank of the crankshaft, levers, each of which is connected to the connecting rod hinge, drive mechanisms for changing the compression ratio and working volume in each cylinder, associated with the swing axes of the levers with the possibility of moving their swing axes, with fuel supply, lubrication and cooling systems of the engine and the engine control according to the invention are made of at least two modules and are equipped with a main microprocessor, the inputs of which are connected to the controller of the control and the engine speed sensor, and the outputs to the on and off mechanisms of the modules, each module is equipped with an auxiliary microprocessor, the inputs of which are connected to the outputs of the main microprocessor, detonation sensors, sensors for determining the upper and lower dead points of the pistons, outputs - to a drive mechanism for changing the compression ratio and the displacement volume having a reversible element, and with devices toplivodoziruyuschimi fuel supply system, wherein the reversible elements are connected to the axles and the rocking levers are adapted for reciprocating movement in a direction perpendicular to the longitudinal axes of the cylinders.

Поставленная задача решается также тем, что каждый модуль может содержать два цилиндра и два кривошипа с автономно работающими участками систем топливоподачи, смазки и охлаждения, причем механизмы включения-отключения модулей могут быть выполнены в виде гидромуфт с электроприводами управления, которые связаны с выходами главного микропроцессора. The task is also solved by the fact that each module can contain two cylinders and two cranks with autonomously operating sections of the fuel supply, lubrication and cooling systems, and the on-off mechanisms of the modules can be made in the form of hydraulic couplings with electric control drives that are associated with the outputs of the main microprocessor.

Поставленная задача решается также тем, что каждый модуль может быть снабжен индивидуальным картером с маслом, а автономные участки системы смазки модулей сообщены один с другим циркуляционными контурами, включающими в себя масляные насосы. The task is also solved by the fact that each module can be equipped with an individual oil sump, and the autonomous sections of the module lubrication system are communicated with one another circulating circuits, including oil pumps.

Также задача решается тем, что автономные участки системы охлаждения модулей снабжены датчиками температуры охлаждающей жидкости и объединены в циркуляционный контур, включающий в себя радиатор, термостат и вентилятор, причем датчики температуры связаны с входом главного микропроцессора, а электроприводы термостата и вентилятора подсоединены к выходам последнего. The problem is also solved by the fact that the autonomous sections of the module cooling system are equipped with coolant temperature sensors and are combined into a circulation circuit that includes a radiator, a thermostat and a fan, with temperature sensors connected to the input of the main microprocessor, and thermostat and fan drives connected to the outputs of the latter.

На фиг. 1 представлен поперечный разрез двухцилиндрового модуля предлагаемого двигателя; на фиг. 2 - кинематическая схема двигателя при положении поршня в верхней мертвой точке и совпадении осевых линий поршня, сочлененного шатуна и кривошипа коленчатого вала; на фиг. 3 - кинематическая схема двигателя при положении поршня в нижней мертвой точке и крайнем правом положении реверсивного элемента; на фиг. 4 - схема расположения звеньев кинематической цепи двигателя при положении поршня в верхней мертвой точке и совпадении осевых линий поршня, сочлененного шатуна и кривошипа коленчатого вала; на фиг. 5 - схема расположения звеньев кинематической цепи двигателя при положении поршня в верхней мертвой точке и крайнем правом положении реверсивного элемента; на фиг. 6 - схема расположения звеньев кинематической цепи двигателя при положении поршня в нижней мертвой точке и крайнем правом положении реверсивного элемента; на фиг. 7 - кинематическая схема соединения модулей двигателя; на фиг. 8 - гидравлическая схема системы смазки двигателя; на фиг. 9 - гидравлическая схема системы охлаждения двигателя. In FIG. 1 shows a cross section of a two-cylinder module of the proposed engine; in FIG. 2 - kinematic diagram of the engine when the piston is at top dead center and the axial lines of the piston, articulated connecting rod and crank of the crankshaft coincide; in FIG. 3 - kinematic diagram of the engine when the piston is at bottom dead center and the extreme right position of the reversing element; in FIG. 4 is a diagram of the location of the links of the kinematic chain of the engine when the piston is at top dead center and the axial lines of the piston, articulated connecting rod and crank of the crankshaft coincide; in FIG. 5 is a diagram of the links of the kinematic chain of the engine when the piston is in top dead center and in the extreme right position of the reversing element; in FIG. 6 is a diagram of the links of the kinematic chain of the engine with the piston in the bottom dead center and the extreme right position of the reversing element; in FIG. 7 is a kinematic diagram of a connection of engine modules; in FIG. 8 is a hydraulic diagram of an engine lubrication system; in FIG. 9 is a hydraulic diagram of an engine cooling system.

Адаптивный многотопливный двигатель внутреннего сгорания содержит корпус 1, цилиндры 2 с крышками 3, поршни 4, размещенные в цилиндрах 2, и шатуны 5, состоящие из двух шарнирно соединенных между собой частей, одна из которых связана с поршнем 4, а другая - с кривошипом 6 коленчатого вала. Имеются рычаги 7, каждый из которых соединен с шарниром шатуна 5, и приводные механизмы изменения степени сжатия и рабочего объема, связанные с осями качания рычагов 7 с возможностью перемещения их осей качания. При этом двигатель выполнен по меньшей мере из двух модулей и снабжен главным микропроцессором 9, входы которого связаны с контроллером 10 органа управления (например, педали акселератора) и датчиком числа оборотов вала двигателя, а выходы - с механизмами включения-отключения модулей. Каждый модуль снабжен вспомогательным микропроцессором 11, входы которого связаны с выходами главного микропроцессора 9, детонационными датчиками 12, датчиками 13,14 определения верхних мертвых точек (ВМТ) и нижних мертвых точек (НМТ) поршней 4, а выходы - с приводным механизмом 8 изменения степени сжатия и рабочего объема, имеющим реверсивный элемент 15, и с топливодозирующими устройствами, например, с электроприводом насос-форсунок 16 системы топливоподачи. Реверсивные элементы 15 соединены с осями качания рычагов 7 и выполнены с возможностью возвратно-поступательного перемещения в направлении, перпендикулярном продольным осям цилиндров 2. Датчики 13 определения ВМТ одновременно могут быть использованы и в качестве датчиков числа оборотов. Кроме того, двигатель содержит системы смазки и охлаждения. The adaptive multi-fuel internal combustion engine comprises a housing 1, cylinders 2 with caps 3, pistons 4 located in the cylinders 2, and connecting rods 5, consisting of two parts pivotally connected to each other, one of which is connected to the piston 4, and the other to the crank 6 crankshaft. There are levers 7, each of which is connected to the hinge of the connecting rod 5, and drive mechanisms for changing the compression ratio and the working volume associated with the swing axes of the levers 7 with the possibility of moving their swing axes. In this case, the engine is made of at least two modules and is equipped with a main microprocessor 9, the inputs of which are connected to the controller 10 of the control element (for example, the accelerator pedal) and the engine speed sensor, and the outputs are connected to the on / off mechanisms of the modules. Each module is equipped with an auxiliary microprocessor 11, the inputs of which are connected to the outputs of the main microprocessor 9, detonation sensors 12, sensors 13,14 determine the top dead center (BDC) and bottom dead center (BDC) of the pistons 4, and the outputs - with a drive mechanism 8 varying degrees compression and working volume, having a reversing element 15, and with fuel injection devices, for example, with an electric pump injector 16 of the fuel supply system. The reversing elements 15 are connected to the swing axes of the levers 7 and are arranged for reciprocating movement in the direction perpendicular to the longitudinal axes of the cylinders 2. The TDC sensors 13 can simultaneously be used as speed sensors. In addition, the engine contains lubrication and cooling systems.

Каждый модуль содержит два цилиндра 2 и два кривошипа 6 с автономно работающими участками систем топливоподачи, смазки и охлаждения. Механизмы включения-отключения модулей выполнены в виде гидромуфт 17 с электроприводами 18 управления, которые связаны с выходами главного микропроцессора 9. Кроме того, каждый модуль снабжен индивидуальным картером 19 с маслом, а автономные участки системы смазки модулей сообщены один с другим циркуляционными контурами, включающими в себя масляные насосы 20. Each module contains two cylinders 2 and two cranks 6 with autonomously working sections of the fuel supply, lubrication and cooling systems. The on-off mechanisms of the modules are made in the form of hydraulic couplings 17 with control electric drives 18, which are connected to the outputs of the main microprocessor 9. In addition, each module is equipped with an individual oil sump 19, and the autonomous sections of the module lubrication system are communicated with one another circulating circuits, including self oil pumps 20.

Автономные участки 21 системы охлаждения модулей снабжены датчиками 22 температуры охлаждающей жидкости и объединены в циркуляционный контур, включающий в себя радиатор 23, термостат 24 и вентилятор 25. Датчики 22 температуры связаны с входом главного микропроцессора 9, а электроприводы термостата 24 и вентилятора 25 подсоединены к выходам последнего. Autonomous sections 21 of the module cooling system are equipped with sensors 22 for the temperature of the coolant and combined into a circulation circuit that includes a radiator 23, a thermostat 24 and a fan 25. Temperature sensors 22 are connected to the input of the main microprocessor 9, and the electric drives of the thermostat 24 and fan 25 are connected to the outputs last one.

Адаптивный многотопливный модульный двигатель внутреннего сгорания работает следующим образом. Adaptive multi-fuel modular internal combustion engine operates as follows.

Для адаптации (приспосабливания) двигателя к потребляемому виду топлива детонационный датчик 12 подает сигнал о начале горения топлива во вспомогательный микропроцессор 11 работающего модуля. Микропроцессор 11 замеряет, на сколько градусов поворота вала раньше ВМТ произошло горение, затем производит расчет оптимальной степени сжатия для этого вида топлива. В микропроцессоре 11 заложена информация об эталонных значениях степеней сжатия для основных видов топлива - дизельного, керосина, основных марок бензина и их смесей. Микропроцессор 11, сравнивая угол опережения воспламенения используемого вида топлива с эталонным, определяет величину необходимой степени сжатия. Далее микропроцессор 11 по величине найденной степени степени сжатия определяет разницу между положениями ВМТ1 и ВМТ2 (т.е. разницу между фактическим и оптимальным положениями поршня в ВМТ), оптимальную цикловую подачу для этого вида топлива, а также соответствующий угол опережения впрыска топлива. Определив разницу между положениями ВМТ1 и ВМТ2, микропроцессор 11 во время такта сжатия в цилиндре 2 подает сигнал приводному механизму 8 передвинуть реверсивный элемент 15 из крайнего левого положения (точка а) в крайнее правое положение (точка в), обеспечивая оптимальную степень сжатия для данного вида топлива (фиг.4,5). Изменение положения ВМТ1 поршня 4 на ВМТ2 происходит следующим образом. Когда реверсивный элемент 15 находится в точке а (фиг.4), осевая линия сочлененного шатуна 5 совпадает с продольной осью цилиндра 2, и кривошипно-шатунный механизм модуля работает так же, как и обычный тронковый кривошипно-шатунный механизм. При этом рычаг 7 совершает качательное движение относительно своей оси качания, а ход поршня 4 и его положения ВМТ и НМТ остаются неизменными. При переводе реверсивного элемента 15, а, следовательно, и оси качания рычага 7 в точку в по сигналу микропроцессора 11 рычаг 7 сместит шарнир шатуна 5 вправо от продольной оси цилиндра 2, в результате чего положение ВМТ поршня 4 сместится из ВМТ1 в ВМТ2 (фиг. 5). Причем приводной механизм 8 по команде микропроцессора 11 на других тактах работы двигателя (выпуск и впуск) может восстановить прежнее положение ВМТ поршня 4.To adapt (adapt) the engine to the consumed fuel type, the detonation sensor 12 sends a signal about the beginning of fuel combustion in the auxiliary microprocessor 11 of the working module. The microprocessor 11 measures how many degrees of shaft rotation before TDC combustion occurred, then calculates the optimal compression ratio for this type of fuel. The microprocessor 11 contains information about the reference values of the compression ratios for the main types of fuel - diesel, kerosene, major grades of gasoline and their mixtures. The microprocessor 11, comparing the ignition timing of the type of fuel used with the reference, determines the value of the required compression ratio. Next, the microprocessor 11 determines the difference between the positions of TDC 1 and TDC 2 (i.e., the difference between the actual and optimal positions of the piston in TDC), the optimal cyclic feed for this type of fuel, as well as the corresponding fuel injection advance angle. Having determined the difference between the positions of TDC 1 and TDC 2 , the microprocessor 11 during the compression stroke in the cylinder 2 gives a signal to the drive mechanism 8 to move the reversing element 15 from the extreme left position (point a) to the extreme right position (point c), providing the optimal compression ratio for this type of fuel (Fig 4,5). The change in position of TDC 1 piston 4 at TDC 2 is as follows. When the reversing element 15 is at point a (Fig. 4), the centerline of the articulated connecting rod 5 coincides with the longitudinal axis of the cylinder 2, and the crank mechanism of the module works in the same way as a conventional tron crank mechanism. In this case, the lever 7 makes a swinging motion relative to its axis of swing, and the stroke of the piston 4 and its position TDC and BDC remain unchanged. When translating the reversing element 15, and, consequently, the axis of swing of the lever 7 to a point in according to the signal of the microprocessor 11, the lever 7 will shift the hinge of the connecting rod 5 to the right of the longitudinal axis of the cylinder 2, as a result of which the position of the TDC of the piston 4 will shift from TDC 1 to TDC 2 ( Fig. 5). Moreover, the drive mechanism 8 at the command of the microprocessor 11 at other engine cycles (exhaust and intake) can restore the previous position of the TDC of the piston 4.

Адаптация (приспосабливание) описываемого двигателя к меняющейся в процессе его эксплуатации нагрузке происходит следующим образом. При увеличении нагрузки на двигатель перемещают орган управления двигателем, например, педаль акселератора. При этом сигнал с контроллера 10 поступает в главный микропроцессор 9, а затем во вспомогательный микропроцессор 11 работающего модуля, который определяет оптимальную величину увеличения цикловой подачи топлива. Таким образом, происходит увеличение числа оборотов вала двигателя до максимума. Если при этом выходной мощности двигателя будет недостаточно для преодоления увеличивающейся нагрузки, дальнейшее увеличение мощности будет осуществляться за счет увеличения рабочего объема цилиндров (литража модуля). Вспомогательный микропроцессор 11, выбрав мощность за счет увеличения числа оборотов вала от увеличения цикловой подачи топлива, например насос-форсункой 16, подает сигнал на приводной механизм 8, который на такте впуска рабочего заряда и такте рабочего хода перемещает реверсивный элемент 15 из точки а в точку с (фиг.3,6). При этом рычаг 7 сместит положение НМТ поршня 4 в положение НМТ2, увеличивая тем самым рабочий объем модуля и выходную мощность двигателя, и наоборот, при перемещении реверсивного элемента 15 из точки с в точку а произойдет смещение положения НМТ в положение НМТ1. Для улучшения очистки цилиндров модуля от продуктов сгорания на такте выпуска реверсивный элемент 15 возвращается в точку а, смещая положение ВМТ поршня 4 в положение ВМТ1. При дальнейшем росте нагрузки главный микропроцессор 9 включает в работу второй модуль, подав сигнал на электропривод 18 управления гидромуфт 17, а при необходимости и следующий модуль. При этом в главный микропроцессор 9 может быть заложена информация об очередности включения модулей в работу для обеспечения плавной работы двигателя. Для повышения надежности включения модулей в работу в главный микропроцессор 9 заложены программы управления автономными участками системы охлаждения, обеспечивающие прогрев неработающих модулей за счет отходящего тепла работающего модуля. Радиатор 23 включается в работу только тогда, когда работают все модули на полную мощность. В этом случае по сигналу датчиков 22 температуры охлаждающей жидкости термостат 24 включает в работу радиатор 23. Прогрев неработающих модулей также может осуществляться путем перекачки масла насосами 20 из работающего модуля в неработающие.Adaptation (adaptation) of the described engine to the load changing during its operation is as follows. When the load on the engine increases, the engine control element, for example, the accelerator pedal, is moved. In this case, the signal from the controller 10 enters the main microprocessor 9, and then to the auxiliary microprocessor 11 of the working module, which determines the optimal amount of increase in the cyclic fuel supply. Thus, there is an increase in the number of revolutions of the motor shaft to a maximum. If at the same time the engine output is not enough to overcome the increasing load, a further increase in power will be carried out by increasing the working volume of the cylinders (module displacement). The auxiliary microprocessor 11, having selected the power by increasing the number of shaft revolutions from increasing the cyclic fuel supply, for example, pump nozzle 16, sends a signal to the drive mechanism 8, which moves the reversing element 15 from point a to point at the stroke of the charge input and the stroke of the stroke s (Fig. 3,6). In this case, the lever 7 will shift the position of the BDC of the piston 4 to the position of the BDC 2 , thereby increasing the working volume of the module and the output of the engine, and vice versa, when the reversing element 15 is moved from point c to point a, the position of the BDC will move to the position of BDC 1 . To improve the cleaning of the cylinder of the module from combustion products at the exhaust stroke, the reversing element 15 returns to point a, shifting the position of the TDC of the piston 4 to the position of TDC 1 . With a further increase in load, the main microprocessor 9 turns on the second module, supplying a signal to the electric drive 18 for controlling the fluid coupling 17, and, if necessary, the next module. Moreover, the main microprocessor 9 can contain information about the order in which the modules are turned on to ensure smooth operation of the engine. To increase the reliability of the inclusion of modules in operation, the main microprocessor 9 contains control programs for autonomous sections of the cooling system, which ensure the heating of idle modules due to the waste heat of the working module. The radiator 23 is included in the work only when all the modules are operating at full power. In this case, according to the signal from the coolant temperature sensors 22, the thermostat 24 turns on the radiator 23. The idle modules can also be heated by pumping oil 20 from the working module to the idle ones.

Таким образом, обеспечивается адаптация двигателя к любому используемому виду топлива и изменяющейся нагрузке. Thus, the engine is adapted to any type of fuel used and the changing load.

Claims (4)

1. Адаптивный многотопливный двигатель внутреннего сгорания, содержащий корпус, цилиндры с крышками, поршни, размещенные в цилиндрах, коленчатый вал, шатуны, состоящие из двух шарнирно соединенных между собой частей, одна из которых связана с поршнем, а другая - с кривошипом коленчатого вала, рычаги, каждый из которых соединен с шарниром шатуна, приводные механизмы изменения степени сжатия и рабочего объема в каждом цилиндре, связанные с осями качания рычагов с возможностью перемещения их осей качания, системы топливоподачи, смазки и охлаждения двигателя и орган управления двигателем, отличающийся тем, что двигатель выполнен по меньшей мере из двух модулей и снабжен главным микропроцессором, входы которого связаны с контроллером органа управления и датчиком числа оборотов вала двигателя, а выходы - с механизмами включения-отключения модулей, каждый модуль снабжен вспомогательным микропроцессором, входы которого связаны с выходами главного микропроцессора, детонационными датчиками, датчиками определения верхних и нижних мертвых точек поршней, а выходы - с приводным механизмом изменения степени сжатия и рабочего объема, имеющим реверсивный элемент, и с топливодозирующими устройствами системы топливоподачи, причем реверсивные элементы соединены с осями качания рычагов и выполнены с возможностью возвратно-поступательного перемещения. 1. Adaptive multi-fuel internal combustion engine comprising a housing, cylinders with caps, pistons located in the cylinders, a crankshaft, connecting rods, consisting of two parts pivotally connected to each other, one of which is connected to the piston, and the other to the crankshaft crank, levers, each of which is connected to the connecting rod hinge, drive mechanisms for changing the compression ratio and displacement in each cylinder, associated with the swing axes of the levers with the possibility of moving their swing axes, fuel supply system, lubrication and cooling the engine and the engine control, characterized in that the engine is made of at least two modules and is equipped with a main microprocessor, the inputs of which are connected to the controller of the control and the engine speed sensor, and the outputs to the on / off mechanisms of the modules, each module equipped with an auxiliary microprocessor, the inputs of which are connected to the outputs of the main microprocessor, detonation sensors, sensors for determining the upper and lower dead points of the pistons, and the outputs are with a drive fur ism variable compression ratio and the displacement volume having a reversible element, and toplivodoziruyuschimi fuel system devices wherein the reversible elements are connected to the axles and the rocking levers are adapted to a reciprocating movement. 2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что каждый модуль содержит два цилиндра и два кривошипа с автономно работающими участками систем топливоподачи, смазки и охлаждения, причем механизмы включения-отключения модулей выполнены в виде гидромуфт с электроприводами управления, которые связаны с выходами главного микропроцессора. 2. The engine according to claim 1, characterized in that each module contains two cylinders and two cranks with autonomously operating sections of the fuel supply, lubrication and cooling systems, and the on-off mechanisms of the modules are made in the form of hydraulic couplings with electric control drives that are associated with the outputs of the main microprocessor. 3. Двигатель по п.2, отличающийся тем, что каждый модуль снабжен индивидуальным картером с маслом, а автономные участки системы смазки модулей сообщены один с другим циркуляционными контурами, включающими в себя масляные насосы. 3. The engine according to claim 2, characterized in that each module is equipped with an individual oil sump, and the autonomous sections of the module lubrication system are communicated with one another circulating circuits, including oil pumps. 4. Двигатель по п.2 или 3, отличающийся тем, что автономные участки системы охлаждения модулей снабжены датчиками температуры охлаждающей жидкости и объединены в циркуляционный контур, включающий в себя радиатор, термостат и вентилятор, причем датчики температуры связаны с входом главного микропроцессора, а электроприводы термостата и вентилятора подсоединены к выходам последнего. 4. The engine according to claim 2 or 3, characterized in that the autonomous sections of the cooling system of the modules are equipped with temperature sensors for the coolant and are combined into a circulation circuit including a radiator, a thermostat and a fan, the temperature sensors being connected to the input of the main microprocessor, and the electric drives the thermostat and fan are connected to the outputs of the latter.
RU97120162/06A 1997-12-02 1997-12-02 Adaptive multifuel internal combustion engine RU2114315C1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97120162/06A RU2114315C1 (en) 1997-12-02 1997-12-02 Adaptive multifuel internal combustion engine
PCT/RU1998/000169 WO1999028607A1 (en) 1997-12-02 1998-06-05 Adaptive modular multifuel internal combustion engine
AU79446/98A AU7944698A (en) 1997-12-02 1998-06-05 Adaptive modular multifuel internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97120162/06A RU2114315C1 (en) 1997-12-02 1997-12-02 Adaptive multifuel internal combustion engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2114315C1 true RU2114315C1 (en) 1998-06-27
RU97120162A RU97120162A (en) 1999-01-27

Family

ID=20199668

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97120162/06A RU2114315C1 (en) 1997-12-02 1997-12-02 Adaptive multifuel internal combustion engine

Country Status (3)

Country Link
AU (1) AU7944698A (en)
RU (1) RU2114315C1 (en)
WO (1) WO1999028607A1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2298106C2 (en) * 2005-04-08 2007-04-27 Александр Сергеевич Артамонов Detonation internal combustion engine
RU2394167C2 (en) * 2004-06-30 2010-07-10 Дженерал Электрик Компани Method of determining engine phase without cam pickup (versions) and engine control unit
CN101900029A (en) * 2010-07-30 2010-12-01 奇瑞汽车股份有限公司 Dual-fuel engine
RU2432488C2 (en) * 2010-01-11 2011-10-27 Общество С Ограниченной Ответственностью Производственно-Коммерческий Центр "Формат" Selection and supply method of different types of fuel to internal combustion engine
RU2433298C2 (en) * 2009-12-24 2011-11-10 Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" System of diesel locomotive engine supply
RU2436983C2 (en) * 2005-08-25 2011-12-20 Дженерал Электрик Компани Preliminary injection control system and method

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2811373B1 (en) * 2000-07-10 2003-02-14 Michel Alain Leon Marchisseau VERY REACTIVE METHOD AND DEVICE FOR THE CONTINUOUS OPTIMIZATION OF THE COMPRESSION RATE OF ALTERNATIVE PISTON ENGINES
JP3956629B2 (en) * 2001-02-28 2007-08-08 日産自動車株式会社 Piston drive device for V-type internal combustion engine

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3633429A (en) * 1970-06-08 1972-01-11 Thorvald N Olson Piston stroke control mechanism
US4131094A (en) * 1977-02-07 1978-12-26 Crise George W Variable displacement internal combustion engine having automatic piston stroke control
DE3107244A1 (en) * 1981-02-26 1982-09-16 Walter Dipl.-Phys. 7000 Stuttgart Dinkelacker Internal combustion engine with load control by adjusting the piston stroke
US4538557A (en) * 1983-03-24 1985-09-03 Kleiner Rudolph R Internal combustion engine
SU1291711A1 (en) * 1985-07-08 1987-02-23 Ставропольский политехнический институт Apparatus for controlling fuel injection in i.c.engine
SU1390405A1 (en) * 1986-09-10 1988-04-23 Центральный научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт Method of controlling power plant of venicle
EP0292603A1 (en) * 1987-05-08 1988-11-30 Gerhard Mederer Prime mover, particularly an internal combustion engine
SU1686203A1 (en) * 1988-09-26 1991-10-23 Ленинградский Институт Водного Транспорта Variable-stroke internal combustion engine
RU2036322C1 (en) * 1991-11-25 1995-05-27 Институт теоретической и прикладной механики СО РАН Plunger machine with changeable working volume
US5595146A (en) * 1994-10-18 1997-01-21 Fev Motorentechnik Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft Combustion engine having a variable compression ratio

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3633429A (en) * 1970-06-08 1972-01-11 Thorvald N Olson Piston stroke control mechanism
US4131094A (en) * 1977-02-07 1978-12-26 Crise George W Variable displacement internal combustion engine having automatic piston stroke control
DE3107244A1 (en) * 1981-02-26 1982-09-16 Walter Dipl.-Phys. 7000 Stuttgart Dinkelacker Internal combustion engine with load control by adjusting the piston stroke
US4538557A (en) * 1983-03-24 1985-09-03 Kleiner Rudolph R Internal combustion engine
SU1291711A1 (en) * 1985-07-08 1987-02-23 Ставропольский политехнический институт Apparatus for controlling fuel injection in i.c.engine
SU1390405A1 (en) * 1986-09-10 1988-04-23 Центральный научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт Method of controlling power plant of venicle
EP0292603A1 (en) * 1987-05-08 1988-11-30 Gerhard Mederer Prime mover, particularly an internal combustion engine
SU1686203A1 (en) * 1988-09-26 1991-10-23 Ленинградский Институт Водного Транспорта Variable-stroke internal combustion engine
RU2036322C1 (en) * 1991-11-25 1995-05-27 Институт теоретической и прикладной механики СО РАН Plunger machine with changeable working volume
US5595146A (en) * 1994-10-18 1997-01-21 Fev Motorentechnik Gmbh & Co. Kommanditgesellschaft Combustion engine having a variable compression ratio

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2394167C2 (en) * 2004-06-30 2010-07-10 Дженерал Электрик Компани Method of determining engine phase without cam pickup (versions) and engine control unit
RU2298106C2 (en) * 2005-04-08 2007-04-27 Александр Сергеевич Артамонов Detonation internal combustion engine
RU2436983C2 (en) * 2005-08-25 2011-12-20 Дженерал Электрик Компани Preliminary injection control system and method
RU2433298C2 (en) * 2009-12-24 2011-11-10 Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" System of diesel locomotive engine supply
RU2432488C2 (en) * 2010-01-11 2011-10-27 Общество С Ограниченной Ответственностью Производственно-Коммерческий Центр "Формат" Selection and supply method of different types of fuel to internal combustion engine
CN101900029A (en) * 2010-07-30 2010-12-01 奇瑞汽车股份有限公司 Dual-fuel engine
CN101900029B (en) * 2010-07-30 2012-02-15 奇瑞汽车股份有限公司 Dual-fuel engine

Also Published As

Publication number Publication date
WO1999028607A1 (en) 1999-06-10
AU7944698A (en) 1999-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0961870B1 (en) Multi-cylinder diesel engine with variable valve actuation
US4174684A (en) Variable stroke internal combustion engine
US4463710A (en) Engine connecting rod and piston assembly
KR20140024390A (en) Split cycle phase variable reciprocating piston spark ignition engine
US7167789B1 (en) Variable compression ratio internal combustion engine
RU2114315C1 (en) Adaptive multifuel internal combustion engine
JP2001505272A (en) Four-cycle engine with two-cycle compression release braking
US6311651B1 (en) Computer controlled six stroke internal combustion engine and its method of operation
US6148777A (en) Control for direct injected two cycle engine
US6789515B1 (en) Method and device for modifying the compression rate to optimize operating conditions of reciprocating piston engines
AU741127B2 (en) Method for controlling machine piston movement, implementing device and balancing of said device
US6571749B2 (en) Computer controlled six-stroke cycle internal combustion engine and its method of operation
US5562075A (en) Oscillating drive shaft and related components configuration for reciprocating piston engines
KR19990007907A (en) Free piston engine
RU2524313C2 (en) Two-stroke low-fuel-consumption low-emission ice
US3010440A (en) Internal combustion engine with double acting pistons
US4625684A (en) Internal combustion engine
RU97120162A (en) ADAPTIVE MULTI-FUEL INTERNAL COMBUSTION ENGINE
US6796127B2 (en) One cycle internal combustion engine
RU2121580C1 (en) Method of control of piston machine at adjustable piston stroke and piston machine used for realization of this method
RU2121589C1 (en) Method of output power of internal combustion engine by changing piston stroke and number of operating cylinders and design of internal combustion engine (versions)
SU821719A1 (en) Free piston engine control system
WO1997011264A1 (en) Method and device at a combustion engine with variable geometrical compression ratio
RU2114314C1 (en) Method of control of power of internal combustion engine and internal combustion engine used for realization of this method
RU2053392C1 (en) Internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20041203