Двигатель внутреннего сгорания

Двигатель внутреннего сгорания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение позволяет повысить экономичность двигателя внутреннего сгорания с регулируемым наддувом. К выхлопному коллектору 2 двигателя 1 внутреннего сгорания последовательно подключены силовая турбина 3 и турбина 5 турбокомпрессора 6. По сигналам датчиков 14 и 15 в блоке 16 управления формируется сигнал на перекрытие канала 7 перепуска газов в атмосферу и на изменение передаточного отношения передачи 4 При снижении давления во впускном трубопроводе 10 открывается обратный клапан и воздух поступает из атмосферы 1 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

s F 02 В 41/10, 37/12

ГОСУДАРСТВЕНМЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4666522/06 (22) 27.03.89 (46) 23.10.91. Бюл, t4 39 (71) Новосибирский сельскохозяйственный институт (72) В.И,Романов, Г.М,Крохта и Н.А .Усатых (53) 621.43.052 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1420204, кл. F 02 В 37/00, 1986.

Авторское свидетельство СССР

М 477248, кл. F02 В 37/00,,1973. (54) ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Изобретение относится к машиностроению, а именно к комбинированным двигателям внутреннего сгорания с регулируемым наддувом.

Цель изобретения — повышение экономичности двигателя, На чертеже представлена принципиальная схема двигателя.

Двигатель 1 внутреннего сгорания выполнен с выхлопным коллектором 2, к которому последовательно по ходу отработавших газов подключены силовая турбина 3, соединенная при помощи кинематической передачи 4 с коленчатым валом двигателя 1, и турбина 5 турбокомпрессора

6. Газоприемный патрубок турбины 5 связан с магистралью выпуска отработавших газов силовой турбины 3 и соединен с атмосферой при помощи канала 7 перепуска, снабженного органом 8 перекрытия, который связан с исполнительным механизмом 9 привода.

„„5U„„1686202 А1 (57) Изобретение позволяет повысить экономичность двигателя внутреннего сгорания с регулируемым наддувом. К выхлопному коллектору 2 двигателя 1 внутреннего сгорания последовательно подключены силовая турбина 3 и турбина 5 турбокомпрессора 6. По сигналам датчиков

14 и 15 в блоке 16 управления формируется сигнал на перекрытие канала 7 перепуска газов в атмосферу и на изменение передаточного отношения передачи 4. При снижении давления во впускном трубопроводе 10 открывается обратный клапан и воздух поступает иэ атмосферы. 1 ил.

Передача выполнена с переменным передаточным отношением. Впускной трубопровод 10 двигателя 1, к которому подключен воэдухонапорный патрубок турбокомпрессора, сообщен через канал 11 с атмосферой через впускной патрубок компрессора 12, входящего в состав турбокомпрессора 6. В канале 11 установлен с воэможностью открытия внутрь впускного трубопровода обратный клапан 13. Устройство снабжено датчиком 14 нагрузки двигателя и датчиком

15 частоты вращения вала двигателя 1, которые связаны с блоком 16 управления органом 8 перекрытия канала перепуска и органом изменения (не показан) передаточного отношения передачи 4.

При работе двигателя на нагрузках, близких к номинальной, отработавшие газы подаются через выхлопной коллектор,2 на турбину 5 турбокомп рессора 6, где совершают работу, которая расходуется на сжатие

1686202

Bo3pfx3 в KGMApBcc op& l2 Ii создание - .Gt3ходимого давления во впускном трубопроводе двигателя 1. С датчиков 14 и 15 нагрузки и частоты вращения коленчато,о вала двигателя 1 постоянно поступают сигналы в блок управления "6. Если энергия отработавших в цилиндре - азов превышает величину, требуемую для создания необхо-. димого давления во впускном трубопроводе, то часть энергии передается через силовую турбину 3 на вал двигателя 1 с помощью блока 16 управления в соответствии с сигналами датчиков 14 и 15. Пои уменьшении на рузки двигателя до определенной величины, корректируемой в зависимости От скОростнОГО режима двигателя, в блоке 16 управления формируегся сигнал, который с помощью исполнительного механизма 9 открывает орган 8 перекрытия и отработавшие газы направляются после силовой турбины 3 через канал 7 непосредственно в атмосферу, минуя турбину 5 турбокомпрессора 6. При этом во впускном трубопроводе 10 возникает разрежение, которое приводит к открытию автоматического клапана 13, что позволяет подавать воздушный заряд в двигатель, минуя компрессор 12, через канал 11. Одновременно с блока 16 управления поступает управляю"ций сигнал на передачу 4, изменяя ее передаточное отношение и увеличивая таким образом сопротивление проточной части силовой турбины 3. Отработавшие газы, расширяясь в силоюй турбине, соверш"-,:гс-т работу, которая передается на вал двигателя 1 через передачу 4.

Регулирование передаточным отношением передачи 4 осуществляется следующим образом. Используя сигналы с датчиков нагрузки 14 двигателя и оборотов

15 коленчатого вала, блок выправления с помощью положительной обратной связи устанавливает оптимальное передаточное отношение передачи 4, при котором двига.— тель развивает максимальный момент на данном скоростном режиме.

В памя.ги блока управления заложен закон изменения крутящего момента двигателя для создания необходимо о коэффициента приспосабливаемо=ти. Используя сигналы с датчиков 14 и 15, блск управления рассчитывает отклонение от т оебуемого закона изменения крутящего момента и с помощью отрицательной обратной связи устанавливает соответствующее положение гаэораспределительного орлеана 8, чтоГы ликвидировать отклонение момента от расчетного. j .

50 г5

Отключение турбокомпрессора производится на режимах частичных нагрузок, информация о которых находится в памяти блока управления по сигналам с датчиков 14 и 15, если загрузка двигателя на данном скоростном режиме соответствует данным, заложенным в блок 16 управления.

Таким образом, управление работой двигателя производится с помощью двухконтурной системы автоматического регулирования с двумя регулируемыми величинами. Первый контур представляет собой непрерывное регулирование с помощью положительной обратной связи передаточным отношением передачи 4, второй контур — неп реры вно-дискретное регулирование органом 8 с отрицательной обратной связью. В результате одновременного регулирования перепуска и передаточного отношения эффективность использования энергии отработавших газов увеличивается и повышается экономичность двигателя внутреннего сгорания.

Формула изобретения

Двигатель внутреннего сгорания, содержащий силовую турбину, связанную через кинематическую передачу с его коленчатым валом и подключенную к его выхлопном - коллектору, турбокомпрессор, подключенный воздухонапорным патрубком к впускному трубопроводу двигателя, и магистраль выпуска отработавших газов иэ силовой турбины в газоприемный патрубок турбокомп рессора, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности, он дополнительно содержит блок управления с датчиком частоты вращения и нагрузки, элементом вычисления крутящего момента по их показаниям и элементом сравнения вычисленного крутящего момента с заданным, канал перепуска, соединяющий с атмосферой магистраль выпуска отработавших газов из силовой турбины, приводной орган перекрытия канала перепуска и обратный клапан, причем кинематическая передача выполнена с органом изменения передаточного отношения, привод органа перекрытия канала перепуска и орган изменения передаточного отношения связаны с блоком управления с возможностью открытия канала перепуска при нагрузке ниже заданной для измеренной частоты вращения и с возможнос. ью изменения передаточного отношения по показаниям элемента сравнения, а впускной трубопровод двигателя выполнен

: каналом, соединяющим его с атмосферой. и обратный клапан установлен в последнем с возможностью открытия внутрь впускного трубопровода.

1686202

Составитель M.Ôàéí

Редактор E.Ïoëèoíoâà Техред М.Моргентал Корректор М.Демчик

Заказ 3586 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101