Способ воздухоснабжения двигателя внутреннего сгорания и устройство для его осуществления

Способ воздухоснабжения двигателя внутреннего сгорания и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. Способ воздухоснабжения двигателя внутреннего сгорания путем привода во вращение турбокомпрессора при помощи подачи в него выхлопных газов двигателя, подачи сжатого в турбокомпрессоре воздуха через его воздухонапорный патрубок во входное отверстие приводного нагнетателя, связанного с валом двигателя, подачи дополнительно сжатого в приводном нагнетателе воздуха в ципиндры и сообщения входного отверстия приводного нагнетателя с атмосферой в случае возникновения разрежения в этом отверстии, отличающийся тем, что,, с целью улучшения приемистости двигателя путем повышения зффсктивности воздухоснабжения на переходных режимах, измеряют частоту вращения вала двигателя и давление в воздухонапорном патрубке, сравнивают мгновенное значение давления в воздухонапорнс патрубке с эталон- , ным для данной частоты вращения вала двигателя и изменяют гчдравлическое сопротивление воздухонапорного патрубка пропорционально полученной разности: в сторону , увеличения - при отрицательной разности и в сторону уменьшения - при положительной. 2. Устройство для воздухоснабжения двигателя внутреннего сгорания , содержащее турбокомпрессор, работающий на выхлопных газах двигателя и подсоединенный своим воздухонапорным патрубком к трубопроводу подачи воздуха в приводной нагнетатель второй ступени наддува , патрубок подвода воздуха из ,атмосфе1иа в трубопровод и установленный в патрубке подпружиненный клапан . отличающееся tBM, что оно снабжено датчиками часто ты вращения вала двигателя и давления в воздухонапорном патруб- . ке, р егулируемым дросселем и его приводом, причем дроссель установлен в трубопроводе между патрубком подвода воздуха из атмосферы и воздухонапорным патрубком турбокомпрессора, а привод дросселя связан с датчиками давления наддува и частоты вращения вала двигате Ля. 3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что привод дросселя выполнен в виде подвижного штока, тяги, двух подпружиненных вту лок и двух кулачков, датчик частоты вращения вала выполнен гидравлическим , датчик давления наддува выполнен пневматическим, а дроссель выполнен , в виде поворотной заслонки, причем подвижный шток привода дрос- § СП

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (И) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 7 ц/

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3694590/25-06 (22) 26.01.84 (46) 23.01.86. Бюл. в 3 (71) Всесоюзный ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта (71) Э.Н.Шенкман, N.Ê.Ñîñåíêî и П.М.Егунов . (53) 621.43.052(088.8) (56) Тепловозные и судовые двига.тели. — Труды Харьковского политехнического инст-та, т. 32, вып. 2, изд. ХГУ, 1961, с ° 139-148, рис. 1. (54) СПОСОБ ВОЗДУХОСНАБЖЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ И УСТРОЙ- . .СТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. (57) 1 ° Способ воздухоснабжения двигателя внутреннего сгорания путем привода во вращение турбокомпрессора при помощи подачи в него выхлопных газов двигателя, подачи сжатого в турбокомпрессоре воздуха через его воздухонапорный патрубок во вхбдное отверстие приводного нагнетателя, связанного с валом . двигателя, подачи дополнительно сжатого в приводном нагнетателе воздуха в цилиндры и сообщения входного отверстия приводного нагнетателя с атмосферой в случае возникновения разрежения в этом отверстии, отличающийся тем, что, с целью улучшения приемистости двигателя путем повышения эффсктивности воздухоснабжения на переходных режимах, измеряют частоту вращения вала двигателя и давление в воздухонапорном патрубке, сравнивают мгновенное значение давления в )) 4 F 02 В 37/00 Р 02 D 23/00 воздухонапорном патрубке с эталон-, нйм для данной частоты вращения

,вала двигателя и изменяют гидравлиI .ческое сопротивление воздухонапорного патрубка пропорционально полученной разности: в сторону. увеличения - при отрицательной разности и в сторону уменьшения— при положительной.

2. Устройство для воздухоснабкения двигателя внутреннего сгорания, содержащее турбокомпрессор, работающий на выхлопных газах двигателя и подсоединенный своим воэдухонапорным патрубком к трубопроводу подачи воздуха в приводной нагнетатель второй ступени наддува, патрубок подвода воздуха иэ

;атмосферы в трубопровод и установленный в патрубке подпружиненный, клапан, о т л и ч а ю щ е е с я тем, нто оно снабжено датчиками частоты вращения вала двигателя и давления в воздухонапорном патрубке, регулируемым дросселем и его прйводом, причем дроссель установлен в трубопроводе между патрубком подвода воздуха из атмосферы и воздухонапорным патрубком турбокомпрес сора, а привод дросселя связан с датчиками давления наддува и часто-". ты вращения вала двигателя.

3. Устройство по п.2, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что привод дросселя выполнен в виде подвижного штока, тяги, двух подпружиненных вту лок и двух кулачков, датчик частоты вращения вала выполнен гидравлическим, датчик давления наддува выполнен пневматическим, а дроссель выполнен. в виде поворотной заслонки, причем подвижный шток привода дрос1206457

15 селя подсоединен к поворотной заслон ке через тягу, подпружиненные втулки установлены на концах подвижного штока и подсоединены каждая к

Изобретение относится к машиностроению, а именно, двигателестроению, в частности к устройству сис темы воздухоснабжения двигателя внутреннего сгорания с турбонаддувом и 5 с приводным нагнетателем.

Цель изобретения — улучшение приемистости двигателя путем повьппения эффективности воздухоснабжения на переходных режимах.

На чертеже приведена схема устройства для воздухоснабжения двигателя внутреннего сгорания.

Устройство содержит турбокомпрессор 1, воздухонапорный патрубок 2, трубопровод 3 подачи .воздуха, приводной нагнетатель 4 второй ступени наддува, патрубок 5 подвода воздуха из атмосферы в трубопровод 3, подпружиненный клапан 6, датчик 7 частоты,вращения вала двигателя 8, датчик 9 давления в..воздухонапорном патрубке 2, регулируемый дроссель» выполненный в виде поворотной заслонки 10. Турбокомпрессор 1, работающий на выхлопных газах двигателя

8, подсоединен своим воздухонапорным патрубком 2 к трубопроводу 3 подачи воздуха в приводной нагнетатель 4, Подпружиненный клапан 6 30 установлен в патрубке 5. Дроссель (заслонка 10) установлен в трубопроводе 3 между патрубком 5 подвода воздуха из атмосферы и воздухонапор ным патрубком 2 турбокомпрессора 1.

Привод дросселя связан с датчиками

9 и 7 давления наддува и частоты вра . щения вала двигателя 8.

Привод дросселя выполнен в виде ,подвижного штока 11» тяги 12, двух 40 подпружиненных втулок 13 и 14 и двух кулачков 15 и 16. Датчик 7 частоты вращения вала двигателя 8 выполнен гидравлическим и подсоединен к гидронасосу 17, установленному на ва- 4 лу двигателя 8, Датчик 9 давления соответствующему кулачку, а связь привода дросселя с датчиками выполнена в виде реечной передачи между каждым датчиком и одним из кулачков. наддува выполнен пневматическим и связан с воздухонапорным патрубком

2 турбокомпрессора 1. Подвижный шток

11 привода дросселя подсоединен к поворотной заслонке 10 через тягу

12. Подпружиненные втулки 13 и 14 установлены на концах подвижного штока 11 и подсоединены каждая к соответствуощему кулачку 15 16 » а связь привода дросселя с датчиками 7 и 9 выполнена в виде реечной передачи 18 и 19 между каждым датчиком 7 или 9 и одним иэ кулачков

15 или 16.

Устройство для воздухоснабжения работает следующим образом.

Выхлопные газы двигателя 8 при подаче в турбокомпрессор 1 приводят его во вращение. Сжатый в турбокомпрессоре 1 воздух подается через

его воздухонапорный патрубок 2 во входное отверстие приводного нагнетателя 4, связанного с валом дви» гателя 8. Дополнительно сжатый в приводном нагнетателе 4 воздух подается в цилиндры двигателя 8. В случае возникновения разрежения во входном отверстии приводного нагнетателя 4 оно сообщается с атмосферой. Для повышения эффективности воздухоснабжения двигателя на переходных режимах измеряется частота вращения вала двигателя 8 и давление в воздухонапорном патрубке 2 турбокомпрессора 1. Затем сравниваются мгновенное значение давления в воздухонапорном патрубке 2 с эталонным для данной частоты вращения вала двигателя 8 и изменяют гидравлическое сопротивление воэдухонапорного патрубка 2 пропорционально полученной разности в сторону увеличения— при отрицательной разности и в сторону уменьшения — при положительной.

При постоянной нагрузке двигателя 8 давление масла, развиваемое

1206457 гидронасосом 17, и давление в возду- хонапорном патрубке 2 турбокомпрес1 сора 1 постоянны, вследствие чего поршень датчика 7 и диафрагма датчика 9 и связанные с ними через реечные передачи 18 и 19 кулачки 15 и 16 неподвижны. Профили кулачков 15 и 16 соотношение площадей поршня и диафрагмы датчиков 7 и 9, а также характеристики их возвратных пружин подобраны таким образом, чтобы на каждой установившейся нагрузке тяга

12 находилась в вертикальном положении, а заслонка 1О быпа бы полностью открыта.

При мгновенном увеличении подачи топлива в двигатель 8 возрастает производительность приводного нагнетателя 4; вследствие чего давление воздуха в трубопроводе 3 подачи воздуха в приводной нагнетатель 4 падает. Одновременно с этим повышается давление масла в системе смазки двигателя 8, создаваемое гидронасосом 17. Под действием этого давления поршень датчика 7 опускается вниз и с помощью реечной передачи

18 поворачивает кулачок 15 по часовой стрелке. Кулачок 15 через подпружиненную втулку 13 смещает шток

11 вправо и тяга 12 поворачивает заслонку 10 таким образом, что она частично перекрывает трубопровод 3, 4 что вызывает уменьшение расхода воз-1 духа и мощности турбокомпрессора 1.

Кулачок 16 в начале переходного процесса остается неподвижным, так как

5 в силу инерционности турбокомпрессора 1 его скорость вращения сначала изменяется мало, даже несмотря на то, что мощность, затрачиваемая турбокомпрессором 1 на сжатие умень1б шающегося количества воздуха, упадет, а количество выхлопных газов двигателя и мощность турбины останутся прежними. В дельнейшем по мере раскрутки турбокомпрессора -1 давление сжатого воздуха в воздухонапорном патрубке 2 начинает увеличиваться. Вследствие этого диафрагма датчика 9 перемещается вниз и через реечную передачу 19 поворачивает

2О кулачок 16 против часовой стрелки.

Этот кулачок 16 через втулку 14 начинает смещать шток 11 влево.

При достижении в воздухонапорном патрубке 2 давления, соответствую2 щего эталонному для данной частоты вращения вала двигателя 8, усилия, действующие на шток 11 слева и справа, уравняются и заслонка 10 полностью откроет сечение трубопровода

30 3 ° 1 аким образом, повышается эффективность воздухоснабжения на переходных режимах и улучшается приемистость двигателя.

1206457

ВНИИПИ Заказ 8673/34 Тирам 524 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óàãîðîä, ул.Проектная, 4