Комбинированный двигатель внутреннего сгорания

 

Изобретение относится к машиностроению и позволяет повысить эффективность отсоса картерных газов двигателя внутреннего сгорания. При работе двигателя отработавшие газы (00 из выхлопного коллектора 4 поступают в газоприемный патрубок 3 турбокомпрессора 2. Сжатый воздух подается через еоздухонапорный патрубок 5 в воздушный ресивер 6. ОГ после турбокомпрессора 2 через газовыхлопной патрубок 7 и глушитель 8 выбрасываются в атмосферу. Картерные газы поступают по трубе 11 через маслоотделитель и щели в стенках газовыхлопного патрубка 7 в вентиляционный канал и в полость обтекателя. За счет эжекции чартерные газы захватываются потоком ОГ одновременно из ребер и обтекателя и выбрасываются через глушитель 8 в атмосферу . 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

5 (21) 4668411/06 (22) 07.02.89 (46) 30.04.91. Бюл. М 16 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта (72) А.С. Нестрахов, Д.А.Дехович, А. И, Беэбородови В.В.Ивакин (53) 621.43 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР гФ 1348544, кл. F.02 В 37/00, 1987, (54) КОМБИНИРОВАННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Изобретение относится к машиностроению и позволяет повысить эффективность отсоса картерных газов двигателя внутрен Ы 1645578 А1 (я)5 F 02 В 37/00, F 01 М 13/02 него сгорания. При работе двигателя отработавшие газы (ОГ) из выхлопного коллектора 4 поступают в газоприемный патрубок 3 турбокомпрессора 2. Сжатый воздух подается через воздухонапорный патрубок 5 в воздушный ресивер 6. ОГ после турбокомпрессора 2 через гаэовыхлопной патрубок 7 и глушитель 8 выбрасываются в атмосферу, Картерные газы поступают по трубе 11 через маслоотделитель и щели в стенках газовыхлопного патрубка 7 в вентиляционный канал и в полость обтекателя, За счет эжекции квартерные газы захватываются потоком

ОГ одновременно иэ ребер и обтекателя и выбрасываются через глушитель 8 в атмосферу. 5 з.п. ф-лы, 6 ил, 1645578

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания с турбонаддувом и вентиляцией картера.

Цель изобретения — повышение эффективности удаления картерных газов и обеспечение высокой степени улавливания частиц масла и сажи.

На фиг.1 представлена принципиальная схема комбинированного двигателя; на фиг 2 — газовыхлопной патрубок, продольный разрез; на фиг.3 — то же, поперечный разрез (разрез А — А на фиг.2); на фиг.4— принципиальная схема варианта двигателя с инжектором; на фиг,5 — газовыхлопной патрубок с инжектором, продольный разрез: на фиг.б -- чо х е, продольный разрез по ребру.

Комбинированный двигатель 1 внутреннего сгорания содержит по меньшей мере один турбокомпрессор 2, гаэоприемный пэ-рубок 3 которого подключен к выхлопному коллектору 4, воздухонапорный патрубок 5 сообщен с воздушным ресивером 6, а гаэоныхлоп ной патрубок 7 сообщен с атмосферой через глушитель 8. Газовыхлопной па рубок 7 снабжен обтекателем 9, выполненным в виде полого усеченного конуса с вентиляционным каналом 10, который подключен к трубе 11 вентиляции картера. Обтекатель 9 снабжен радиальными ребрами

12, В стенках гаэовыхлопного патрубка 7 и обтекателя 9 выполнены щели 13 flo числу ребер, а вентиляционный канал 10 размещен в ребрах 12 и сообщен с полостью 14 обтекателя 9 через щели 13 и с глушителем 8, Стенки газоприемного патрубка 7 могут быть выполнены двойными с образованием полости,5, которая сообщена с глушителем

8, с вентиляционным каналом 16 и с трубой

11 вентиляции картера.

Труба 11 вентиляции картера может быть выполнена с инжектором 17, активное сопло 18 которого сообщено с воздухонапорным патрубком 5, приемная камера 19— с картером двигателя 1, а диффузор 20 подключен к оентиляционному каналу 10.

Инжектор 17 может быть размещен в полости 14 обтекателя 9, а его активное сопло 18 сообщено с газоприемным чатрубком 3, приемная камера 19 — с вен иляционным каналом 10 через щели 13 обтекателя

9, а диффуэор 20 может быть сообщен с глушителем 8.

Ребра 12 могут быть установлены под у лом 15 40 к продольной оси патрубка с отклонением входных кромок по направленик) вращения ротора 21 турбокомпрессора 2.

Двигатель 1 содержит также маслоотделитель 22, Комбинированный двигатель внутреннего сгорания работает следующим образом.

При работе двигателя отработавшие газы из выхлопного коллектора 4 поступают в газоприемный патрубок 3 турбокомпрессора 2 и раскручивают его ротор 21. Сжатый воздух подается через воздухонапорный патрубок 5 в воздушный ресивер 6 двигателя. Отработавшие газы после турбокомпрессора 2 через газовыхлопной патрубок 7 и глушитель 8 выбрасываются в атмосферу.

Картерные газы поступают по трубе 11 через маслоотделитель 22 и щели 13 в стенках гаэовыхлопного патрубка 7 в вентиляционный канал 10 и в полость 14 обтекателя 9. 3а счет эжекции карт рные газы захватываются потоком отработавших газов одновременно из ребер 12 и обтекателя 9 и выбрасываются через глушитель 8 в атмосферу.

Если глушитель 8 имеет повышенное сопротивление или двигатель работает с небольшим противодавлением, то для более полного использования энергии отработавших газов в стенках газовыхлопного патрубка 7 можно выполнить полость 15, открытую к глушителю. Картерные газы из трубы 11 вентиляции картера поступают в полость 15, а иэ нее одновременно — к глушителю 8. в вентиляционный канал 10 и в полость 14 обте кател я 9.

При работе двигателя с повышенным противодавлением энергии отработавших газов может быть недостаточно для обеспечения эффективного отсоса картерных газов. В этом случае в трубе 11 вентиляции картера может быть размещен инжектор 17, в активное сопло которого подается сжатый воздух из воздухонапорного патрубка 5.

Картерные газы в приемной камере 19 инжектора 17 захватываются потоком сжатого воздуха и подаются через диффуэор в газовыхлопной патрубок 7, где, проходя через полость 15, вентиляционный канал 10 и полость 14, смешиваются с отработавшими газами двигателя 1.

В инжекторе целесообразно иногда испольэовать в качестве активной среды сжатый газ. В этом случае в приемной камере

19 инжектора, размещенного внутри обтекателя 9, картерные газы, поступающие по каналу 10 в ребрах 12, захватываются потоком сжатого газа, отбираемым из газоприемного патрубка 3, и, если инжектор размещен в полости 14 обтекателя 9, направляются к глушителю 8. Этот вариант предпочтителен для судовых двигателей, 1645578 работающих, со значительным противодавлением.

При расположении ребер 12 под углом

15-40 к продольной оси патрубка 9 с отклонением входных кромок по направлению вращения ротора 21 турбокомпрессора 2 отработавшие газы закручиваются вдоль продольной оси патрубка 7. Центробежные силы отбрасывают частицы масла и сажи на стенки глушителя 8, где они отделяются от потока отработавших газов.

Если двигатель работает без противодавления или с небольшим противодавлением, то суммарное действие эффекта эжекции при обтекании отработавшими газами конуса. ребер и полости в стенках газовыхлопного патрубка обеспечивает, как показывают выполненные расчеты, необходимую вентиляцию картера на всех режимах беэ дополнительных затрат энергии, что позволяет исключить регулирующий дроссель.

Если двигатель работает со средним противодавлением, то вентиляция картера может осуществляться двумя ступенями: в инжекторе, использующем энергию сжатого воздуха, и в газовыхлопном патрубке за счет эжекции при движении потока отработавших газов. В этом случае расход сжатого воздуха для отсоса картерных газов может быть уменьшен на 30 — 50 .

В случае, когда двигатель работает с высоким противодавлением, в инжекторе в качестве рабочей среды может использоваться сжатый газ, Тогда инжектор выгодно разместить внутри обтекателя, обеспечив подачу к нему картерных газов через щели в корпусе гаэоприемного патрубка и по каналу в ребрах. Такое расположение предупреждает появление в инжекторе нагароотложений, которые резко снижают его работоспособность. Находясь внутри обтекателя, который омывается горячими газами, vHæåêToð периодически при выходе дизеля под нагрузку прогревается, а образовавшийся при работе на холостом ходу нагар в ы го рвет.

Формула изобретения

1. Комбинированный двигатель внутреннего сгорания, содержащий воздушный ресивер, турбокомпрессор с газоприемным, воздухонапорным и газовыхлопным патрубками, глушитель, выхлопной коллектор, обтекатель, выполненный в виде полого

5 усеченного конуса с вентиляционным каналом, и трубку вентиляции картера, причем газоприемный патрубок гидравлически связан с выхлопным коллектором, воздухонапорный — с воздушным ресивером, гаэовы10 хлопной — с атмосферой через глушитель. а вентиляционный канал — с трубой вентиляции картера, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности отсоса картерных газов, обтекатель снабжен ради15 альными ребрами, выполненными полыми и закрепленными на газовыхлопном патрубке, последний снабжен щелями по числу ребер, вентиляционный канал размещен в ребрах и гидравлически связан со щелями, 20 а полость обтекателя сообщена с глушите. лем, 2.Двигатель по п.1, отл ич а ю щи йс я тем, что ребра установлены под острым уг25 лом к продольной оси газовыхлопного патрубка с отклонением входных кромок по направлению врг.цения ротора турбокомпрессора.

3, Двигатель по пп 1 и 2, о т л и ч а ю30 шийся тем, что стенки гаэовыхлопного патрубка выполнены двойными с образованием полости, гидравлически связанной с одной стороны с трубой вентиляции картера, а с другой — с глушителем.

35 4. Двигатель по пп.1-3, о т л и ч а юшийся тем, что он снабжен инжектором, содержащим активное сопло, приемную камеру и диффузор.

5, Двигатель по п.4, отличающийся

40 тем, что активное сопло инжектора сообщено с воздухонапорным патрубком, приемная камера — с картером, а диффузор — с вентиляционным каналом.

6. Двигатель по пп.4 и 5, о т л и ч а ю45 шийся тем, что инжектор размещен в полости обтекателя, его активное сопло сообщено с газоприемным патрубком, приемная камера — с вентиляционным каналом через щели в обтекателе, а диффузор сооб50 щен с глушителем.

1645570

puz. 2

1645578

Puz 4

1 7

gus. 5

Составитель В.Анфимов

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор В. Гирняк

Редактор М.Келемеш с

Заказ 1335 Тираж 361 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

Напра5леuvre праще

МИР о8У лм