Система и способ дозирования смазочного масла для цилиндров в цилиндры больших дизельных двигателей

Система и способ дозирования смазочного масла для цилиндров в цилиндры больших дизельных двигателей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к системе дозирования смазочного масла для цилиндров в цилиндрах больших дизельных двигателей, например, судовых двигателей, включающей в себя:

- систему подачи смазочного масла, которая может состоять из насосной станции или аккумулятора;

- линию питания из системы подачи смазочного масла;

- несколько инжекторов, имеющих впускное отверстие, открывающий/закрывающий клапанный узел и одно или несколько отверстий форсунки для впрыскивания смазочного масла для цилиндров в связанный с ними цилиндр, при этом инжекторы соединены с линией питания и соответствуют количеству цилиндров в двигателе или множестве двигателей; и

- модуль управления, управляющий работой каждого открывающего/закрывающего клапанного узла.

Изобретение дополнительно относится к способу дозирования смазочного масла для цилиндров в цилиндры больших дизельных двигателей, например, судовых двигателей, включающему в себя следующие этапы:

- нагнетание смазочного масла в систему подачи смазочного масла, которая может состоять из насосной станции или аккумулятора;

- проведение смазочного масла через линию питания из системы подачи смазочного масла;

- впрыскивание смазочного масла через несколько инжекторов, имеющих впускное отверстие, открьшающий/закрывающий клапан и одно или несколько отверстий форсунки, в связанный с ними цилиндр, при этом инжектор соединен с линией питания; и

- управление работой каждого открывающего/закрывающего клапанного узла с помощью модуля управления.

Изобретение дополнительно относится к инжектору для использования в системе дозирования смазочного масла для цилиндров в цилиндрах больших дизельных двигателей, например, судовых двигателей, включающему в себя:

- систему подачи смазочного масла, которая может состоять из насосной станции или аккумулятора;

- линию питания из системы подачи смазочного масла; и

- несколько инжекторов, каждый из которых имеет впускное отверстие для присоединения к линии питания, открывающий/закрывающий клапанный узел и одно или несколько отверстий форсунки, для впрыскивания смазочного масла для цилиндров в связанный с ними цилиндр; и

- модуль управления, управляющий работой каждого открывающего/закрывающего клапанного узла.

Изобретение первоначально предназначалось для использования в инжекторе с электромагнитным управлением, в котором дозированное количество контролируется через продолжительность открывания клапана. В этом заключается отличие от других смазывающих систем, в которых дозированное количество обычно определяется по объемной дозе. Дозированные количества масла могут использоваться, например, в распыленной форме с прямым управлением распыленного масла, поскольку клапан имеет встроенный насос. В системе операция будет первоначально выполняться клапаном, который может управляться электромагнитным способом.

Уровень техники

В настоящее время существуют и механические, и гидравлические, и электромеханические системы смазки цилиндров.

Решения существующего уровня техники, основанные на дозировании с управлением продолжительностью впрыскивания, имеют недостаток, состоящий в том, что количество дозы сильно зависит от условий потока и вязкости в линиях подачи масла.

Из документа ЕР 0049603 А1 известен электромеханический инжектор. Здесь используется индикатор потока, который имеет интегрированную переключающую функцию и который излучает сигнал, когда поток присутствует. Поток отслеживается индикатором потока и продолжительность наличия потока сравнивается с определяемыми вручную значениями. Здесь нет измерений расхода, но есть только контроль сигнала запуска и остановки потока.

Из документа ЕР 1426571 известен инжектор и система смазки цилиндра. Эта технология основывается на системе, в которой для каждого цилиндра обеспечивается электромагнитный клапан, при этом клапан открывается/закрывается для пропускания потока к отдельным клапанам. Эта конструкция имеет недостаток, состоящий в том, что на условия потока и вязкости накладываются большие требования в линиях подачи масла, которые должны быть единообразными, чтобы избежать подачу различного количества масла к каждому из клапанов. Например, условия расстояний и температуры в линиях подачи масла должны сохраняться очень единообразными, чтобы гарантировать равномерное распределение среди всех точек смазки. На практике это является большой проблемой. Существующий уровень техники имеет и другой недостаток. Для отслеживания операции используется датчик давления, который отслеживает подачу масла под давлением ко всем инжекторам. На основе практических экспериментов система управления стала распознавать характеристики одного или нескольких неисправных клапанов. Этот способ накладывает большие требования для эмпирических данных, которые должны использоваться для контролирования инжекторов, и по этой же самой причине в этом способе случается недостоверность.

Из документа ЕР 1426571 также известны локальные инжекторы, которые основываются на использовании игольчатого клапана, с корпусом клапана в виде иглы и соответствующим седлом клапана. Если игла наклонена относительно седла или не выровнена с седлом, то происходит утечка. Поэтому игла должна быть направлена таким образом, чтобы она не смещалась в радиальном направлении относительно седла клапана. Обычно это достигается за счет жестких допусков и посадок иглы и проходного отверстия клапана (направляющей для иглы), в котором позиционируется игла. У этой конструкции существуют недостатки, поскольку инжекторы обычно имеют значительную длину, т.к. они проходят через относительно толстую стенку и обшивку цилиндра. Седло клапана должно быть как можно ближе к отверстию форсунки, для того чтобы уменьшить мертвый объем, поскольку перед тем, как клапан начинает подавать масло он должен перемещаться/ускоряться. Это означает, что должны быть обеспечены относительно жесткие допуски на проходное отверстие форсунки, в котором позиционируется игла, а для иглы должна быть обеспечена большая длина, чтобы гарантировать правильное центрирование иглы в седле. Эти жесткие допуски и посадки между направляющей для иглы и иглой означают, что клапан становится чувствительным к грязи в трубках и смазочном масле, поскольку игла может застревать в очень узком зазоре, образующемся между иглой и направляющей для иглы, а это в свою очередь означает, что к чистоте масла, подаваемого в инжектор, предъявляются относительно жесткие требования. Застревание грязи в зазоре может вызвать смещение иглы относительно центра седла клапана или блокирование перемещения иглы. В обоих приведенных выше случаях функционирование клапана ухудшается. Это означает, что жесткие требования предъявляются к чистоте масла, подаваемого в инжектор.

Из документа ЕР 1582706 известна система, которая соответствует системе и способу, упоминаемым при изложении введения. Этот документ не раскрывает того, что дозирующая система включает в себя модуль измерения расхода. Соответственно, документ также не раскрывает, каким образом такой модуль измерения расхода будет располагаться по отношению к инжекторам и/или цилиндрам. Этот документ также не раскрывает, каким образом модули измерения расхода соединяются с модулем управления. Этот документ также не раскрывает, каким образом будет производиться эффективное регулирование на основе сигналов, принимаемых модулем управления.

В документ JP 2271019 описано устройство смазки для впрыскивания смазывающего вещества в виде смеси воздуха и топлива в воздухозаборник, для того чтобы смешивать смазывающее вещество со смесью воздуха и топлива перед тем, как они всасываются в двигатель. Документ относится к совершенно другой технологии двигателей, подходящей для маленьких двигателей внутреннего сгорания. Здесь не раскрывается смазывающее вещество, которое впрыскивается через инжекторы в цилиндр. Этот документ раскрывает, что контроллер управляет количеством смазывающего вещества, основываясь на температуре детали скольжения и вращении двигателя. Этот документ не раскрывает, что сигналы нагрузки/индекса будут подаваться непосредственно к модулю управления для управления распределением во времени и дозированием одной или нескольких форсунок, которые впрыскивают смазывающее вещество в смесь воздуха и топлива. Эта система показывает, что здесь нет раскрытия необходимости управления распределением во времени для впрыскивания смазывающего вещества в зависимости от опорных сигналов от двигателя.

В документе US 4913108 описана система, соответствующая системе, раскрытой в документе JP 2271019. Эта публикация не раскрывает какой-либо инжектор для впрыскивания смазывающего масла в цилиндр. Документ относится к совершенно другой технологии двигателей, подходящей для маленьких двигателей внутреннего сгорания. Здесь раскрывается, что смазывающее масло подается во всасывающий коллектор в вакуумной системе. Датчик потока используется для определения количества масла, подаваемого из насоса, и не раскрывается датчик, который способен определять количество масла, входящего в отдельный цилиндр.

На практике в некоторых случаях может быть затруднительно гарантировать достаточную чистоту подаваемого смазочного масла, например, во время установки или замены инжекторов, или в связи с длительным простоем оборудования. В этих случаях было бы желательным фильтрование масла, подаваемого в инжекторы, соответствующее обычной ширине зазора, составляющей 5-10 мкм или менее, однако оказывается, что такое тонкое фильтрование трудно осуществить на практике. Как правило, будут возникать проблемы установления стабильной подачи смазочного масла, т.е. когда фильтр не засоряется/блокируется с частыми интервалами. В целом, центральные фильтры используются для всей системы, поскольку локальные фильтры для каждого цилиндра или инжектора трудно устанавливать и проводить их обслуживание. Как правило, не возникают проблемы с центральным фильтрованием масла, когда такого фильтрования достаточно для того, чтобы избежать блокирование отверстия (отверстий) форсунки в отдельных инжекторах. В некоторых случаях используется фильтр грубой очистки/фильтр, который устанавливается локально на отдельных инжекторах. Но эти фильтры являются труднодоступными и их затруднительно чистить и обслуживать. В дозирующей системе для смазочного масла цилиндров используется несколько электромеханических инжекторов, установленных в стенке цилиндра и доставляющих смазочное масло в цилиндр. Для инжекторов является фактом, что они работают с игольчатым клапаном, а также:

- что инжекторы расположены таким образом, что проходят через гильзу цилиндра и возможную охлаждающую рубашку. Это означает, что расстояние от внешнего контура до внутреннего диаметра цилиндра находится между 80 и 200 мм. Таким образом, будет существовать необходимость в длинной игле, при этом длина той части иглы, которая должна направляться, пропорциональна длине иглы. Необходимо направлять иглу близко к седлу клапана, относительно уплотнения между иглой и седлом клапана. Поэтому появляется относительно длинная направляющая для иглы, заключающая в себе большой риск, что грязь и инородные тела могут заклинивать клапан и нарушать его функционирование;

- что седло клапана на инжекторе должно быть как можно ближе к отверстию форсунки инжектора, чтобы минимизировать мертвый объем между отверстием форсунки и седлом клапана;

- что специальные требования предъявляются к конструкции и изготовлению, при этом необходимо соблюдать относительно жесткие допуски на посадку между направляющей для иглы и корпусом/иглой клапана, чтобы таким образом гарантировать, что корпус/игла клапана правильно центрированы относительно седла клапана.

На практике при работе с игольчатыми клапанами может быть затруднительно отфильтровать частицы в смазочном масле с меньшим размером, чем типичный зазор при открывании в игольчатых клапанах, а именно 5-10 мкм, или менее. Как правило, центральные фильтры используются для всей системы, поскольку локальные фильтры для каждого цилиндра будет трудно устанавливать и проводить их обслуживание. Как правило, не возникают проблемы с локальным или центральным фильтрованием масла, с фильтрами, которые отфильтровывают частицы с размером более чем 0,01 мм; практический опыт обычно показывает, что может применяться только центральный фильтр с шириной ячейки 0.025 мм или более. Такое фильтрование является достаточным, чтобы избежать засорения отверстия или отверстий форсунки в отдельных инжекторах. Для предотвращения возможного блокирования/заедания от загрязненного масла в зазоре между иглой и направляющей для иглы, существует необходимость в большом зазоре и новом типе корпуса клапана, а также седла клапана, поскольку зазор большего размера будет делать игольчатый клапан неподходящим для использования.

Раскрытие изобретения

Задача настоящего изобретения заключается в создании системы смазки и способа дозирования смазочного масла, которые позволяют избежать недостатки систем существующего уровня техники.

Кроме того, задачей изобретения является создание инжектора, который способствует тому, чтобы избежать недостатки систем существующего уровня техники, и который будет более устойчивым/надежным и простым в эксплуатации.

Чтобы преодолеть недостаток, заключающийся в зависимости от расхода и вязкости в питающих линиях, дозирующая система в соответствии с изобретением, отличается тем, что она включает в себя модуль измерения расхода для каждого инжектора и/или каждого цилиндра, а также тем, что модули измерения расхода соединены с модулем управления для использования в замкнутом контуре регулирования, а линии передачи сигналов присоединены к модулю управления для передачи сигналов нагрузки/индекса непосредственно к модулю управления для управления, регулирования распределения во времени и дозирования одного или нескольких инжекторов на цилиндр, в зависимости от вида опорных сигналов от двигателя, а также тем, что каждый инжектор выполнен как узел, при этом открывающий/закрывающий клапан является электромеханическим клапаном, встроенным в инжектор для дозирования смазочного масла, причем электромеханический открывающий/закрывающий клапан включает в себя подпружиненный шток клапана.

Способ, в соответствии с изобретением, характеризуется этапом локального измерения расхода для каждого инжектора и/или каждого цилиндра, центральным измерением потока действительного дозированного количества масла на инжектор, передачей результата измерения расхода к модулю управления, сравнением измерения расхода действительного дозированного количества масла с ожидаемым/планируемым количеством масла, этапом передачи сигналов нагрузки/индекса непосредственно к модулю управления для управления, регулирования распределения во времени и дозирования одного или нескольких инжекторов на цилиндр, в зависимости от вида опорных сигналов от двигателя, а также этапом передачи модулем управления управляющего сигнала к открывающему/закрывающему модулю для регулирования распределения во времени и количества масла до требуемой степени; также способ характеризуется тем, что дозирование смазочного масла выполняется за счет активирования открывающего/закрывающего клапана в виде электромеханического клапана, встроенного в инжектор для дозирования смазочного масла, для перемещения штока открывающего/закрывающего клапана при впрыскивании смазочного масла.

В этой связи период от активизации инжектора до запуска сигнала потока может быть использован для регулирования распределения во времени впрыскивания в системе. Таким образом, может быть сделано допущение для возможных изменений в распределении во времени (подача смазывающего масла с задержкой и ускорением) вследствие условий вязкости. Отклонения по условиям вязкости представляют интерес, поскольку они определяют выполнение функции во временном отношении, и могут вызвать более быстрое или более медленное распределение во времени для впрыскивания.

Инжектор отличается тем, что открывающий/закрывающий клапан включает в себя корпус шарового клапана и взаимодействующего с ним седла клапана, а также тем, что между штоком корпуса клапана и стенкой в направляющей втулке открывающего/закрывающего клапана имеется зазор с шириной, превышающей 10 мкм.

Размер поперечного сечения отверстия форсунки обычно равен диаметру круговых отверстий форсунки.

В соответствии с дополнительным вариантом осуществления изобретения, дозирующая система отличается тем, что модуль управления включает в себя локальный блок управления для каждого цилиндра, управляющий распределением во времени и дозированием всех инжекторов на цилиндре.

В соответствии с дополнительным вариантом осуществления изобретения, дозирующая система отличается тем, что для каждого цилиндра используются от четырех до десяти инжекторов.

В соответствии с дополнительным вариантом осуществления изобретения, дозирующая система отличается тем, что для каждого инжектора или для всех инжекторов, связанных с каждым отдельным цилиндром, обеспечивается локальный аккумулятор давления.

В соответствии с дополнительным вариантом осуществления изобретения, дозирующая система отличается тем, что каждый инжектор имеет выпускное отверстие для соединения с возвратной линией для выведения излишка масла обратно в систему подачи смазочного масла или для выполнения измерений давления.

В соответствии с дополнительным вариантом осуществления изобретения, дозирующая система отличается тем, что каждый инжектор выполнен как узел, а также тем, что открывающий/закрывающий клапан включает в себя корпус шарового клапана и взаимодействующее с ним седло клапана, а также тем, что между штоком корпуса клапана и стенкой в направляющей втулке открывающего/закрывающего клапана имеется зазор с шириной, превышающей 10 мкм.

В соответствии с дополнительным вариантом осуществления изобретения, дозирующая система отличается тем, что каждый инжектор выполнен как узел, а также тем, что открывающий/закрывающий клапан является электромеханическим клапаном, встроенным в инжектор для дозирования смазочного масла, при этом электромеханический открывающий/закрывающий клапан включает в себя подпружиненный шток клапана.

В соответствии с дополнительным вариантом осуществления изобретения, дозирующая система отличается тем, что она включает в себя модули измерения расхода с одинаковым рабочим диапазоном для каждого инжектора и для каждого цилиндра, а также тем, что модуль управления соединен со всеми модулями измерения расхода и выполнен с возможностью приема сигнала от модулей измерения расхода на инжекторах при относительно больших расходах потока и приема сигнала от центральных модулей измерения расхода для цилиндра при относительно маленьких расходах потока.

В соответствии с дополнительным вариантом осуществления изобретения, дозирующая система отличается тем, что она включает в себя модули измерения расхода с различным рабочим диапазоном для каждого инжектора и для каждого цилиндра, а также тем, что модуль управления соединен со всеми модулями измерения расхода, а также тем, что модули измерения расхода с самым низким рабочим диапазоном являются локальными модулями измерения расхода, которые соединены с инжекторами, а модули измерения расхода с самыми высокими рабочими диапазонами являются центральными модулями измерения расхода для цилиндра.

В соответствии с дополнительным вариантом осуществления изобретения, дозирующая система отличается тем, что она включает в себя только один центральный модуль измерения расхода для цилиндра, который комбинируется с, по меньшей мере, одним локальным модулем измерения расхода, соединенным с инжектором.

В соответствии с дополнительным вариантом осуществления изобретения, дозирующая система отличается тем, что она включает в себя объединение локального модуля измерения расхода для цилиндра и локального реле расхода потока для инжектора.

В соответствии с дополнительным вариантом осуществления изобретения, способ отличается тем, что измерение локального расхода для инжектора выполняется в комбинации с измерением центрального расхода для цилиндра. Таким способом достигается более точное измерение, при этом при измерении относительно больших расходов могут быть использованы локальные расходомеры на отдельных инжекторах, а при измерении меньших расходов (например, при низких скоростях двигателя и малых величинах дозирования) - центральные расходомеры цилиндра. Причина для этого заключается в том, что необходимо, чтобы величина дозирования для инжектора «покрывала» относительно большую область.

Альтернативный вариант осуществления изобретения будет заключаться в том, что вместо использования одинаковых расходомеров (с одинаковой пропускной способностью), могут использоваться различные модули измерения расхода с различными расходами потока, при этом модуль измерения расхода с наименьшим расходом потока располагается локально на отдельном инжекторе, а расходомер с наибольшим расходом потока располагается центрально на цилиндре. Этот способ обеспечивает то, что система измерения расхода может легче обеспечивать более точные измерения расхода по всему диапазону расходов потока.

Альтернативный вариант осуществления изобретения будет комбинировать центральный расходомер минимум с одним расходомером, установленным на одном из инжекторов. Таким образом, обеспечивается измерительная система, которая может обрабатывать как большие, так и малые расходы, при этом она дешевле и ее настройка такова, что обеспечивает большую продолжительность работы без технического обслуживания, где количество расходомеров ограничено.

В соответствии с дополнительным вариантом осуществления изобретения, способ отличается тем, что питающее давление в линии подачи масла отслеживается.

В соответствии с дополнительным вариантом осуществления изобретения, способ отличается тем, что питающее давление в линии подачи масла используется как параметр для управления величиной для дозирования.

В соответствии с дополнительным вариантом осуществления изобретения, способ отличается тем, что дозирование смазочного масла выполняется за счет активизирования открывающего/закрывающего клапана в виде электромеханического клапана, встроенного в инжектор для дозирования смазочного масла и для перемещения штока открывающего/закрывающего клапана, для впрыскивания смазочного масла.

В соответствии с дополнительным вариантом осуществления изобретения, способ отличается тем, что регулирование распределения во времени и величина дозирования управляются за счет времени открывания и закрывания электромеханического клапана.

В соответствии с дополнительным вариантом осуществления изобретения, способ отличается тем, что модули измерения расхода с одинаковым рабочим диапазоном устанавливаются для каждого инжектора и для каждого цилиндра, а также тем, что модуль управления соединен со всеми модулями измерения расхода, и что локальные модули измерения расхода в инжекторах выбираются при измерении больших расходов потока, а центральные модули измерения расхода для цилиндра выбираются при измерении относительно маленьких расходов потока.

В соответствии с дополнительным вариантом осуществления изобретения, способ отличается тем, что модули измерения расхода с различными рабочими диапазонами устанавливаются для каждого инжектора и для каждого цилиндра, а также тем, что модули измерения расхода с наименьшими рабочими диапазонами выбираются как локальные модули измерения расхода, которые соединяются с инжекторами, а модули измерения расхода с наибольшим рабочими диапазонами выбираются как центральные модули измерения расхода на цилиндре.

В соответствии с дополнительным вариантом осуществления изобретения, способ отличается тем, что выполняется только измерение центрального расхода на цилиндре, а также тем, что он комбинируется, по меньшей мере, с одним измерением локального расхода на инжекторе.

В соответствии с дополнительным вариантом осуществления изобретения, способ отличается тем, что измерение расхода выполняется как комбинация измерения локального расхода на цилиндре с помощью локального модуля измерения расхода на цилиндре, и регистрации локального расхода с помощью локального реле расхода потока на инжекторе.

Кроме того, инжектор отличается тем, что седло клапана является коническим.

Кроме того, инжектор отличается тем, что площадь зазора, по меньшей мере, соответствует общей площади отверстия(й) форсунки инжектора.

Кроме того, инжектор отличается тем, что этот инжектор включает в себя фильтр, а также тем, что зазор открывающего/закрывающего клапана, по меньшей мере, имеет ту же самую ширину, соответствующую половине ширины сетки фильтра.

Кроме того, инжектор отличается тем, что он включает в себя электромеханический исполнительный механизм, предпочтительно в виде клапана с электромагнитным управлением или пьезоэлектрического элемента.

Кроме того, инжектор отличается тем, что он имеет выпускное отверстие для соединения с возвратной линией, чтобы отводить излишек масла, или для выполнения измерений давления.

Кроме того, инжектор отличается тем, что этот инжектор включает в себя смотровое окно для проверки потока или реле расхода потока для визуальной или электронной индикации действительного потока.

Кроме того, инжектор отличается тем, что он приспособлен для работы при давлении подачи между 30 и 100 бар.

Кроме того, инжектор отличается тем, что он приспособлен для работы с компактной приточной струей (струями).

Кроме того, инжектор отличается тем, что он приспособлен для работы с распыленной струей (струями).

Кроме того, инжектор отличается тем, что ширина зазора между штоком корпуса клапана и отверстием, в которое шток помещается, составляет, по меньшей мере, половину размера поперечного сечения отверстия форсунки.

Для каждого инжектора или для всех инжекторов, связанных с цилиндром, пульсирующий поток должен измеряться одновременно.

В случае неисправности инжекторов другие инжекторы могут автоматически дополнять/заменять один или несколько неисправных инжекторов, основываясь на управлении от модуля управления и замкнутого контура регулирования.

Предпочтительно иметь функцию открывания/закрывания дозирующего модуля, встроенного в инжектор, в то же время модуль управления проектируется таким образом, что он основывается на действительном измерении потребления/расхода, и подаваемые количества могут контролироваться, таким образом устраняя недостоверность, вызванную вязкостью (температурой, типом масла), расстояниями и диаметрами питающих линий.

Базовая идея использования инжектора со встроенным открывающим/закрывающим клапаном, предпочтительно клапаном с электромагнитным управлением, состоит в том, что как система трубопроводов, так и схема кабелей существенно упрощается за счет того, что имеется только одна общая питающая линия нагнетаемого под давлением смазочного масла (без необходимости наличия возвратной линии). Это позволяет обеспечить, что дозирование становится пропорциональным времени, когда электромагнитный открывающий/закрывающий клапан является открытым. Предпочтительно, существует отдельный локальный блок управления, который используется для открывания/закрывания инжектора, основываясь на сигналах от двигателя/модуля управления корабля.

Регулируемый электромеханическим способом инжектор, проектируемый для смазки цилиндров больших дизельных двигателей, позволяет обеспечить преимущества по сравнению с системами смазки существующего уровня техники. Относительно системы он может регулироваться индивидуально по отношению к количеству смазочного масла и распределению во времени.

Его функционирование зависит только от блока управления, который может управлять каждым отдельным инжектором раздельно или совместно по отношению к распределению во времени и времени открывания. Это может происходить независимо от других открывающих/закрывающих клапанов и ограничивается только скоростью, с которой открывающий/закрывающий клапан в инжекторе сможет выполнять цикл открывания/закрывания.

Измеренный расход используется для управления поступающим количеством по отношению к планируемому количеству. За счет отклонений заданного размера в заданный период времени, взаимодействующий локальный блок управления может корректировать время открывания для магнитного клапана (клапанов) для взаимодействующего с ним инжектора или инжекторов.

Инжектор является нечувствительным к частицам, которые меньше, чем отверстие форсунки, и которые больше, чем ширина зазора. Таким образом, операция может выполняться при относительно грубой фильтрации масла. При этом не существует риска засорения корпуса/шарика клапана, даже если масло содержит маленькие частицы с размерами 10 мкм или более. Работать с размерами ширины зазора от 10 мкм до 0.3 мм или более в открывающем/закрывающем клапане не будет представлять проблему. Седло в клапане проектируется как седло в обратном клапане, обычно с конической формой, и давление масла в клапане вместе с закрывающим элементом/пружиной будет сохранять клапан в закрытом состоянии.

Даже если частица, которая является большей, чем ширина зазора (измеренная как разница между радиусом корпуса клапана/штока клапана и радиусом внутреннего диаметра корпуса клапана, в котором располагается шток клапана - разница радиусов) заходит в клапан таким образом, что шток клапана наклоняется или смещается в смещенное от центра положение, в котором седло клапана и шток клапана не выровнены по одной линии, в таком случае шаровая форма будет гарантировать, что клапан продолжает сохранять непроницаемость.

Наклоненное положение может также появиться вследствие вибраций двигателя. В этом случае непроницаемость также гарантируется с относительно большим отверстием зазора между корпусом клапана и стенкой внутреннего диаметра корпуса клапана.

Единственной критической к износу поверхностью является седло клапана, являющееся саморегулирующимся и обеспечивающим большую надежность функции клапана в инжекторе.

Альтернативный вариант осуществления изобретения мог бы состоять в том, что вместо использования модуля измерения расхода с прямым измерением расхода используется непрямой способ для определения расхода. Например, может использоваться модуль измерения расхода, в котором используется реле расхода потока (индикатор потока), когда предполагается, что давление и температура являются однородными, таким образом продолжительность сигнала может быть измерена, посредством этого обеспечивая сигнал, который пропорционален дозированному количеству, для модуля управления. Например, такой альтернативный вариант осуществления изобретения может быть обеспечен в виде модуля измерения расхода, в котором шарик поднимается над седлом шарового клапана, и в котором устанавливается датчик для определения этого состояния. Для того чтобы выполнить это измерение независимо от вязкости, может быть необходимым встроить модуль измерения расхода в коробку с постоянной температурой, например, с термостатическим регулированием температуры.

В альтернативном варианте осуществления изобретения дозирующая система должна проектироваться таким образом, что в ней используется центральный модуль измерения расхода на цилиндр, комбинируя это с определенным количеством локальных реле расхода потока (индикаторов потока), так что получается общее измерение потребления, при этом одновременно обеспечивается определенность, что поток существует во всех инжекторах. Таким образом, измерение расхода дозирующей системы упрощается, поскольку выполняется только контролирование общего потока в цилиндр, при этом локальные модули измерения расхода заменяются простыми реле расхода потока (обычно по одному на инжектор), которые только показывают присутствие или отсутствие потока. Модуль измерения расхода присоединяется к модулю управления или локальным блокам управления, управляющим инжекторами для каждого отдельного цилиндра, в которых сравниваются планируемый и действительный потоки. В случае отклонений реле расхода потока могут использоваться для того чтобы решить, должны ли некоторые инжекторы прекратить работу.

Альтернативный вариант осуществления изобретения для упомянутой выше дозирующей системы может также состоять в том, что модуль управления или локальные блоки управления цилиндра в дополнение к измерению общего действительного потребления на цилиндр, одновременно сравнивают сигналы реле расхода потока между различными инжекторами, взаимодействующими с тем же самым цилиндром таким образом, что для пользователя запускается предупреждение или тревожный сигнал, если происходит превышение отклонения заданного значения, например, 20% от времени, когда существует сигнал потока.

Альтернативное использование вышеупомянутого сигнала потока могло бы состоять в том, что расходомером измеряется период времени от активизации инжектора до запуска импульса потока. Это измеренное значение сравнивается со специфическим для системы контрольным измерением времени, которое проходит от активизации инжектора до запуска дозирования, выполняемого инжектором. Предположительно, оба этих измерения будут настолько близки между собой, что сигнал от модуля измерения расхода всегда может без каких-либо проблем использоваться непосредственно. Таким образом, возможно производить управление, если регулирование распределения во времени, т.е. время для активизирования соленоида должно регулироваться в том случае, когда получается отклонение от заданного значения.

Дополнительный возможный вариант осуществления изобретения дозирующей системы мог бы включать в себя модуль измерения расхода в виде традиционного модуля измерения расхода, основанного на овальном роторе. Недостаток измерительного модуля этого типа является то, что обычно он не подходит для особенно больших расходов потока, поскольку для поворачивания роторов на один оборот требуется заданное количество жидкости, таким образом вызывается генерирование сигнала. К этому добавляется то, что пульсирующая подача смазочного масла не обеспечивает равномерную работу модуля измерения расхода. Для того чтобы получить какие-либо пригодные для использования измерения, может потребоваться изменение периода, на протяжении которого подсчитываются импульсы. Начиная с ожидаемого потока, локальный блок управления должен изменять период времени, в течение которого подсчитываются импульсы потока, и в то же самое время, предпочтительно, выполняя непрерывное вычисление с постоянно перекрывающимися периодами. Основываясь на эмпирических экспериментах, в отношении данного модуля измерения расхода сделан вывод, что должна быть установлена корреляция между заданным интервалом потока и количеством импульсов, и она должна интегрироваться с локальным блоком управления.

Для цилиндра используется от четырех до десяти инжекторов, в зависимости от размера и типа двигателя.

Дозирующая система работает через линию подачи под давлением смазочного масла. Смазочное масло сохраняется при постоянном давлении, при этом должны быть минимизированы возмущения/изменения в линии подачи масла под избыточным давлением для отдельных цилиндров/инжекторов, поэтому может возникнуть необходимость для размещения аккумуляторов для инжектора и/или централизованно для цилиндра.

Альтернативой использования в системе аккумуляторов является использование питающих трубопроводов с большим зазором, таким образом трубопроводы сами по себе становятся аккумуляторами.

Регулирование распределения во времени