Двигатель внутреннего сгорания

Двигатель внутреннего сгорания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение может быть использовано в двигателях с продолженным расширением выпускных газов. Цель изобретения - повышение экономичности двигателя. Двигатель 1 содержит по меньшей мере один турбокомпрессор 2, состоящий из компрессора 3 и турбины 4, утилизационную турбину 5, подключенную к газовыпускной магистрали 6 турбокомпрессора 2 и сообщенную с атмосферой при помощи выхлопного патрубка 7, шестеренчатый редуктор 8, связывающий вал 9 турбины 5 и вал 10, передающий усилие через гидромуфту 11 переменного наполнения на вал 12 вентилятора 13 подачи охлаждающего воздуха. На валу 10 расположена соединительно-разъединительная муфта 14, обойма которой кинематически связана с шестеренчатым приводом 15 от коленчатого вала 16 двигателя 1. Между валами 10 и 9 установлена отключаемая муфта 17, обойма которой кинематически связана с валом 18 редуктора 8. Между магистралью 6 и патрубком 7 имеется газоперепускная магистраль 19 с установленным в ней управляемым клапаном 20 с управляющей полостью, сообщенной с воздухонапорным патрубком 22 турбокомпрессора 2. Повышение экономичности двигателя достигается за счет отключения редуктора 8 и турбины 5 от вала вентилятора 13 на частичных нагрузках и переходных режимах работы и перепуска выпускных газов мимо турбины 5. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

1 (21) 4409323/25-06 (22) 14.04.88 (46) 23.01.90. Бюл. N - 3 (71) Волгоградский моторный завод (72) Б.К,Балюк, А.А.Дивинский, Е.А.Дивинский, Г,Г.Меньшенин и Л.H.Ôàлеев (53) 621.431.3 (088.8) (56) Выложенная заявка ФРГ - 3330315, кл. Р 02 С 5/02, опублик. 1985. (54) ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Изобретение может быть использовано в двигателях с продолженным расширением выпускных газов. Цель изобретения — повышение экономичное" ти двигателя. Двигатель 1 содержит по меньшей мере один турбокомпрес«ор

2, состоящий из компрессора 3 и турбины 4, утилизадионнуютурбину 5, подключенную к газовыпускной магистрали

6 турбокомпрес< ора 2 и сообщенную с атмосферой при помоши выхлопного патрубка 7, шестеренчатый редуктор 8, ÄÄSUÄÄ 1537852 А1 (51) 5 F 02 В 41/10 F 01 Р 5/04

2 связывающий вал 9 турбины и вал 10, передающий усилие через гндромуфту

11 переменного наполнения на вал 12 вентиля-.ора 13 подачи охлаждающего воздуха. На валу 10 расположена соединительно-разъединительная муфта 14, обойма которой кинематически связана с шестеренчатым приводом 15 от коленчатого вала 16 двигателя 1. Между валами 10 и 9 установлена отключаемая муфта 17, обойма которой кинематически связана с валом 18 редуктора 8.

Между магистралью 6 и патрубком 7 имеется газоперепускная магистраль 19 с установленным в ней управляемым клапаном 20 с управляющей полостью, ссобщенной с воздухонапорным патрубком 22 турбокомпрессора 2, Повьппение экономичности двигателя достигается за счет отключения редуктора 8 и турбины 5 от вала вентилятора 13 на частичных нагрузках и переходных режимах работы и перепуска выпускных газов мимо турбины 5. 2 ил.

1537852

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к двигателестроению, в частности к двигателям продолженным расширением рабочего тела.

Цель изобретения — повь»ше»»ие экономичности.

На фиг ° 1 представлена схема двигателя внутреннего сгорания воздушного охлаждения; на фиг. 2 — схема подключения управляемого канала перепуска.

Двигатель 1 внутреннего сгорания содержит по меньшей мере один турбокомпрессор 2, состоящий из компрессора 3 и турбины 4, утилизационную турбину 5, подключенную к газовыпускной магистрали 6 турбокомпрессора 2 и сообщенную с атмосферой при помощи выхлопного патрубка 7, шестеренчатый редуктор 8, связывающий вал

9 утилизационной турбины и вал 10, передающий усилие через гидромуфту

11 переменного наполнения на вал 12 вентилятора 13 подачи охлаждающего воздуха. На валу 10 расположена соединительно-разъединительная муфта 14, обойма которой кинематически связана с шестеренчатым приводом 15 от коленчатого вала 16 двигателя 1 ° Между валом 10 и валом 9 утилизационной турбины установлена отключаемая муфта

17, обойма которой кинематически связана с валом 18 редуктора 8. Между

35 гаэовыпускной магистралью 6 турбокомпрессара 2 и выхлопным патрубком 7 утилизационной турбины 5 выполнена газоперепускная магистраль 19 с установленным в ней управляемым клапаном

20, снабженным управляющей полостью

21, которая соединена с воэдухонапорным патрубком 22 турбокомпрессора. Управляемый клапан 20 содержит также перекрывающий орган 23, мембрану 24

45 и пружину 25.

Двигатель работает следующим образом.

Поток выпускных газов от двигателя 1 расширяется в турбине 4 турбокомпрессора 2, а затем поступает по

50 газовыпускной магистрали 6 в утилизационную турбину 5, где дополнительно расширяется. Возникающее на валу 9 утилизационной турбины 5 усилие передается через редуктор 8 на обойму от- 55 ключаемой муфты 17, и далее через вал

10 и гилромуфту 11 на вал 12 вентилятора 13. При работе двигателя 1 в дианазоне оТ 70-807-ной J»() н м»»»га ll »н и мощности частота вра»»»е»»»»я отклк ч;и— мой муфты 17 превышает частоту вращения вала 10, муфта 17 заклинивается и тем самым осуществляется привод вентилятора от утилизационной турбины 5.

При этом соединительно-разъединительная муфта 14 находится в разомкнутом состоянии. С падением мощности двигателя частота вращения вала 9 утилизационной турбины снижается, соответственно снижается и частота вращения вала 10, С превышением частоты вращения обоймы соединительно-разъединительной муфты 14, приводимой от коленчатого вала 16, над частотой вращения вала 10 происходит заклинивание муфты 14 и расклинивание отключаемой муфты 17, так как обойма последней вращается медленнее вала 10. При этом привод вентилятора 13 осуществляется от коленчатого вала 16, а редуктор 8 и утилизационная турбина 5 отключаются от вала 10, что исключает потери мощности на привод редуктора 8 и вращение утилизационной турбины.

Для исключения попеременного расклинивания и заклинивания отключаемой муфты 17 на частичных нагрузках, с падением давления наддува ниже определенного уровня, срабатывает управляемый клапан 20, осуществляя перепуск выпускных газов мимо утилизационной турбины 5 в атмосферу. Перепуск газов снижает противодавление на выпуске иэ двигателя, что повышает его экономичность на частичных нагрузках.

Необходимые условия охлаждения деталей двигателя на всех режимах работы двигателя при различном приводе вентилятора 13 обеспечиваются эа счет гидромуфты 11 переменного заполнения и подбора передаточных отношений редуктора 8 и шестеренчатого привода 15, причем максимальная частота вращения вентилятора 13 для случая привода от коленчатого вала 16 составляет 70802 от максимальной частоты вращения в случае привода от утилизационной турбины 5. Данная разница частот вра-. щения различных приводов обеспечивает преобладание доли времени работы двигателя с приводом вентилятора 13 от утилизационной турбины 5 от всего времени работы двигателя для транспортных машин с гидродинамической трансмиссией, так как последние большую

852

Формула и з о б р е т е н и я

Составитель Н.Лапушкин

Корректор А.Обручар

Редактор Е.Папп Техред М.Дидык

Заказ 153 Тираж 440 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35 ° Раушская наб., д. 4/5

Производственно-иэлательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101

5 1537 чясч ь времени работают на полной мощности двигателя.

Использование отключаемого привода вентилятора от коленчатого вала поэ5 воляет снизить теплонапряженность на частичных нагрузках и переходных режимах работы.

Двигатель внутреннего сгорания, содержащий по меньшей мере один турбокомпрессор наддува с воэдухонапорным патрубком и гаэовыпускной магист- 1б ралью, утилизационную турбину, подключенную к газовыпускной магистрали турбокомпрессора и сообщенную с атмосферой при помощи выхлопного патрубка, и вентилятор подачи охлаждающего воздухаgp вал которого кинематически связан с коленчатым валом двигателя и через отключаемую муфту подключен к валу утилизационной турбины, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения экономичности, двигатель дополнительно снабжен соединительно-разъединительной муфтой и гаэоперепускной магистралью с управляемым клапаном, причем соединительно-разъединительная муфта установлена между валом вентилятора и коленчатым валом двигателя, а газоперепускная магистраль размещена между гаэовыпускной магистралью турбокомпрессора и выхлопным патрубком утилизационной турбины, и управляемый клапан выполнен с управляющей полостью, которая соединена с воэдухонапорным патрубком турбокомпрессора.