Силовая установка

 

Изобретение позволяет улучшить эффективные показатели силовой установки путем аккумулирования энергии отработавших газов и использования аккумулированной энергии для кратковременного увеличения мощности и для запуска двигателя внутреннего сгорания, циркуляционный насос 12 подает рабочую жидкость из емкости 11 в рубашку 2 охлаждения двигателя 1 внутреннего сгорания. Нагретая в винтовых каналах рубашки парожидкостная смесь нагнетается насосом 3 высокого давления в пароперегреватель 4, расположенный в магистрали выпуска отработавших газов двигателя 1. Перегретый пар поступает в аккумулятор 5 пара, а из него через управляемый клапан 6 и редукционный клапан 7 в паровую турбину 8, которая связана с двигателем 1 через планетарный редуктор и обгонную муфту. Клапан 6 можно открывать при запуске и в случае необходимости увеличения мощности и энергии пара из аккумулятора преобразуется в механическую работу турбины 8, мощность которой передается на вал двигателя 1. 1 с.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 02 G 5 /04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4695489/06 (22) 26.05.89 (46) 23,08.91. Бюл. N. 31 (75) П.Д.Чернышев (53) 621,43,068.1 (088.8) (56) Выложенная заявка ФРГ

М 2251157, кл. F 02 G 5/00, опублик. 1980.

Авторское свидетельство СССР М 1384812, кл. F 02 G 5/04, 1986. (54) СИЛОВАЯ УСТАНОВКА (57) Изобретение позволяет улучшить эффективные показатели силовой установки путем аккумулирования энергии отработавших газов и использования аккумулированной энергии для кратковременного увеличения мощности и для запуска двигателя внутреннего сгорания, циркуляционный насос12 подает

Изобретение относится к машиностроению, а конкретно двигателестроению, и может быть использовано в силовых установках с двигателем внутреннего сгорания и устройством для использования отходящего тепла последнего, Цель изобретения — повышение эффективных показателей установки путем аккумулирования энергии отработавших газов и использования аккумулированной энергии для кратковременного увеличения мощности и для запуска двигателя внутреннего сгорания.

На фиг, 1 приведена схема силовой установки; на фиг. 2 — многоступенчатая активная паровая турбина с планетарным редуктором; на фиг. 3 — устройство рубашки охлаждения двигателя внутреннего сгорания.

„„5U„,< 1671931 Al рабочую жидкость из емкости 11 в рубашку 2 охлаждения двигателя 1 внутреннего сгорания. Нагретая в винтовых каналах рубашки парожидкостная смесь нагнетается насосом

3 высокого давления в пароперегреватель 4, расположенный в магистрали выпуска отработавших газов двигателя 1. Перегретый пар посгупает в аккумулятор 5 пара, а иэ него через управляемый клапан 6 и редукционный клапан 7 в паровую турбину 8, которая связана с двигателем 1 через планетарный редуктор и обгонную муфту. Клапан 6 можно открывать при запуске и в случае необходимости увеличения мощности. Энергия пара иэ аккумулятора преобразуется в механическую работу турбины 8. мощность которой передается на вал двигателя 1. 1 с.п. ф-лы, 3 ил.

Двигатель 1 внутреннего сгорания выполнен с рубашкой 2 охлаждения. Насос 3 высокого давления установлен в питательном трубопроводе пароперегревателя 4, который расположен в магистрали выпуска отработавших газов двигателя внутреннего сгорания. Аккумулятор 5 пара, управляемый клапан 6 и редукционный клапан 7 установлены последовательно в паропроводе между пароперегревателем 4 и утилизационным паровым двигателем, выполненным в виде многоступенчатой активной паровой турбины 8, Аккумулятор 5 пара выполнен в виде сосуда Дьюара. Выхлопной патрубок турбины 8 подключен через расширитель 9 к конденсатору 10, а последний связан с емкостью 11 для рабочей жидкости. Циркуляционный насос 12 предназна <ен для подачи жидкости из этой емкости в рубашку 2

1671931

20 охлаждения, выполненную в виде винтовых канавок 13, охватывающих цилиндровую втулку 14. Турбина 8 установлена на подшипнике 15 и связана с двигателем внутреннего сгорания через планетарный редуктор, снабженный водилом 16 и сателлитами 17 и через обгонную муфту 18, выполняющую роль разъединительной муфты, связывающей турбину с валом 19 двигателя внутреннего сгорания. Водило 16 редуктора установлено на валу 19 двигателя при помощи подшипников 20 и может проворачиваться относительно вала. Управляемый клапан 6 выполнен в виде обратного клапана, у которого порог срабатывания выполнен управляемым от педали акселератора.

Установка работает следующим образом.

При запуске двигателя 1 внутреннего сгорания циркуляционный насос 12 подает рабочую жидкость из емкости 11 в рубашку

2 охлаждения. Проходя по винтовым канавкам жидкость нагревается и частично испаряется.

Нагретая парожидкостная смесь поступает в насос 3 высокого давления, который нагнетает ее в пэроперегреватель 4, расположенный в магистрали выпуска отработавших газов, Перегретый пар поступает в аккумулятор 5, выполненный в виде сосуда

Дьюара. что позволяет пару продолжительное время сохранять высокие параметры, При повышении давления пара в аккумуляторе 5 до значения выше максимального, управляемый клапан 6 выпускает избыточный пар через редукционный клапан 7, на активную турбину 8, в которой энергия пара преобразуется в механическую работу и через планетарный редуктор и обгонную муфту 18 суммируется с помощью двигателя внутреннего сгорания, Отработавший пар поступает в расширитель 9, где частично охлаждается и конденсируется, а окончательная конденсация пара происходит в конденсаторе 10. Сконденсированная жидкость поступает в емкость 11. В случаях, когда требуется резко увеличить мощность установки (разгон автомобиля при обгоне, преодоление подъемов), за предельным нажатием педали акселератора происходит принудительное открывание обратного клапана управляемого клапана 6, пар иэ аккумулятора 5 поступает в редукционный клапан 7, который обеспечиеаег подачу пара на турбину с оптимальным для нее дав25

55 пением. Накопленная в аккумуляторе 5 энергия пара преобразуется в турбине 8 в механическую работу и мощность турбины суммируется с мощностью ДВС, в результате чего общая мощность силовой установки возрастает. Мощность от вала 19 двигателя не передается на планетарный редуктор, . т.к. обгонная муфта передает крутящий момент только в одном направлении, Аккумулятор 5 парэ способен продолжительное время сохранять высокие параметры пара, что позволяет производить запуск двигателя путем запредельного нажатия педали акселератора, Таким образом, аккумулирование пара и описанные средства использования этого пара позволяют обеспечить запуск двигателя внутреннего сгорания и кратковременное увеличение мощности установки, Формула изобретения

Силовая установка, содержащая двигатель внутреннего сгорания и утилизационный паровой двигатель, разъединительную муфту, связы вающую их между собой, пароперегреватель, расположенный в магистрали выпуска отработавших газов двигателя внутреннего сгорания и связанный при помощи питательного трубопровода с его рубашкой, а при помощи паропровода — с паровым двигателем, трубопровод выпуска отработавшего пара иэ последнего в конденсатор и емкость с рабочей жидкостью, и циркуляционный насос для подачи рабочей жидкости в рубашку охлаждения, причем двигатель внутреннего сгорания снабжен педалью акселератора, о т л и ч а ю щ а ясятем,,что,,с целью улучшения эффективных показателей путем аккумулирования энергии отработавших газов и использования аккумулированной энергии для кратковременного увеличения мощности и для запуска двигателя внутреннего сгорания, установка дополнительно снабжена аккумулятором пара, управляемым и редукционным клапанами и насосом высокого давления, аккумулятор пара, управляемый и редукционный клапаны последовательно установлены в паропроводе между пароперегревателем и паровым двигателем, насос высокого давления установлен в питательном трубопроводе пароперегревателя, управляемый клапан связан с педалью акселератора, а управляемая муфта выполнена в виде обгонной муфты.

1671931

/(ned ак(м тора

Фиг!

1671931

Выход

Вход

Фиг. 3

Составитель М.Файн

Техред М.Моргентал

Корректор О.Кравцова

Редактор С.Пекарь

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

Заказ 2815 Тираж 344 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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