Способ и система регулирования двигателя внутреннего сгорания с турбонаддувом и искровым зажиганием

 

Изобретение может быть использовано в системах наддува и топливоподачи двигателей внутреннего сгорания с искровым зажиганием. Регулирование давления (Ps) турбонаддува осуществляется посредством регулируемого перепускного клапана турбины турбокомпрессора, снабженного исполнительным пневмоприводом. Кроме того, обеспечивается проход потока отфильтрованного воздуха в обход компрессора на частичных нагрузках. Регулирование давления (Pтопл) подачи топлива в жиклеры карбюратора обеспечивается посредством мембранного топливного насоса и клапана пневмокорректора топливоподач. Изменение угла (заж) опережения зажигания осуществляется от индивидуального пневмокорректора-прерывателя. Связность автоматического регулирования всех трех параметров Ps, Pтопл, заж обеспечивается индивидуальными пневматическими приводами, управляющим параметром для которых является давление турбонаддува во впускном коллекторе. Технический результат заключается в улучшении показателей топливной экономичности и экологии. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к двигателестроению, и может быть использовано в системах наддува и топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС) с искровым зажиганием.

Известны способ и система для его реализации, принятые за прототип, обеспечивающие регулирование ДВС при изменении скоростных (дв) и нагрузочных (Mнагр) режимов его работы и осуществляющие автоматическое регулирование давления (Ps) во впускном коллекторе ДВС путем перепуска части отработавших газов (ОГ) в обход турбины турбокомпрессора (ТКР) перепускным клапаном, управляемым мембранным исполнительным приводом под действием разницы между давлением Ps и атмосферным давлением (Po) (см. патент США N 4548038, МПК F 02 B 37/12, 1985 г.).

Однако, данный способ и система для его реализации не обеспечивает глубокое регулирование ДВС по его определяющим координатам - углу (заж) опережения зажигания, давлению (Pтопл), что не позволяет достичь требуемых показателей по топливной экономичности и экологии.

Задача изобретения заключается в улучшении показателей топливной экономичности и экологии.

Поставленная задача в части способа решается тем, что способ регулирования двигателя внутреннего сгорания с турбонаддувом и искровым зажиганием заключается в том, что в процессе работы двигателя при измерении скоростных и нагрузочных режимов его работы осуществляют автоматическое регулирование давления Ps во впускном коллекторе двигателя путем перепуска части отработавших газов в обход турбины турбокомпрессора перепускным клапаном, управляемым мембранным исполнительным приводом под действием разницы между давлением Ps и атмосферным давлением Po, причем, осуществляется согласованное регулирование давления Ps турбонаддува, давления топливоподачи Pтопл и угла опережения зажигания, путем автоматического регулирования последовательной подачи атмосферного воздуха через фильтрующую полость воздушного двухполостного фильтра и первый воздушный ресивер, соединенный с выходом фильтрующей полости воздушного двухполостного фильтра, осуществляют переход всего потока отфильтрованного воздуха в обход компрессора на частичных нагрузках через выход первого ресивера, первый байпасный канал с саморегулирующимся пневмоклапаном, при полных нагрузках последовательно через компрессор, саморегулирующийся пневмоклапан, внутреннюю нефильтрующую полость двухполостного фильтра, второй ресивер, карбюратор и впускной коллектор, подают воздух в цилиндры двигателя, при минимальных нагрузках и холостых режимах отфильтрованный воздух из первого ресивера подается через второй байпасный канал и пневмоклапан во второй ресивер, последовательно соединенный со входом карбюратора, пневмоклапан управляется первым мембранным приводом, который открывает второй байпасный канал при прикрытии дроссельных заслонок в карбюраторе посредством разницы давлений Po и Ps во впускном коллекторе, обеспечивая проход отфильтрованного воздуха через первый ресивер, минуя компрессор, осуществляют автоматическое регулирование открытия и отслеживания угла поворота дроссельной заслонки во второй камере карбюратора в зависимости от разрежения в первом ресивере с помощью второго мембранного привода, работающего под действием разницы атмосферного давления и разрежения в первом ресивере, а автоматическое регулирование подачи топлива в карбюратор осуществляют с помощью последовательно соединенных мембранного топливного насоса и клапана пневмокорректора топливоподачи с обратным сливом излишков топлива из топливного насоса и клапана пневмокорректора топливоподачи в бензобак через демпфер, при этом подача топлива в карбюратор осуществляется через выход клапана пневмокорректора топливоподачи, регулирование Pтопл в зависимости от давления после компрессора Pк, осуществляется с помощью подвода давления Pк в полость под мембрану топливного насоса и в клапан пневмокорректора топливоподачи, а автоматическое регулирование угла опережения зажигания осуществляется с помощью пневмокорректора-прерывателя посредством третьего мембранного привода, работающего под действием разницы между давлением турбонаддува и атмосферного давления Pо, регулируя угол опережения зажигания в зависимости от параметров турбонаддува на всех режимах работы двигателя.

Поставленная задача в части устройства решается тем, что система регулирования двигателя внутреннего сгорания с турбонаддувом и искровым зажиганием содержит турбокомпрессор, перепускной клапан, обеспечивающий перепуск части отработавших газов в обход турбины турбокомпрессора и мембранный исполнительный привод, управляющий перепускным клапаном под действием разницы давления во впускном коллекторе и атмосферного давления, причем, система снабжена первым и вторым ресиверами, первым и вторым байпасными каналами, саморегулирующимся пневмоклапаном и пневмоклапаном, последовательно соединенных с карбюратором мембранного топливного насоса и клапана пневмокорректора топливоподачи, с возможностью обратного слива излишков топлива из топливного насоса и клапана пневмокорректора топливоподачи в бензобак через демпфер, и пневмокорректором-прерывателем автоматического регулирования угла опережения зажигания, при этом первый ресивер соединен с выходом фильтрующей полости воздушного двухполостного фильтра, первый выход первого ресивера соединен со входом компрессора, второй выход первого ресивера через первый байпасный канал с саморегулирующимся пневмоклапаном выполнен с возможностью осуществления провода всего потока отфильтрованного воздуха в обход компрессора на частичных режимах, а при полных нагрузках, последовательно через компрессор, саморегулирующийся пневмоклапан, внутреннюю нефильтрующую полость воздушного двухполостного фильтра, второй ресивер, карбюратор и впускной коллектор - в цилиндры двигателя, на минимальных нагрузках и холостых режимах отфильтрованный воздух подается через второй байпасный канал и пневмоклапан во второй ресивер, соединенный с входом карбюратора, пневмоклапан управляется первым мембранным приводом, открывающим второй байпасный канал при прикрытии дроссельных заслонок в карбюраторе посредством разницы атмосферного давления и давления во впускном коллекторе двигателя, обеспечивая проход отфильтрованного воздуха через первый ресивер, минуя компрессор, автоматическое регулирование открытия и отслеживания угла поворота дроссельной заслонки во второй камере карбюратора в зависимости от разрежения в первом ресивере осуществляется с помощью второго мембранного привода, работающего под действием разницы атмосферного давления и разрежения в первом ресивере, а пневмокорректор-прерыватель осуществляет автоматическое регулирование угла опережения зажигания посредством третьего мембранного привода, работающего под действием разницы между давлением турбонаддува во впускном коллекторе и атмосферным давлением.

На фиг. 1 показана система регулирования двигателя внутреннего сгорания с турбонаддувом и искровым зажиганием.

Фиг. 2 - графики стендовых испытаний заявленной системы и штатной системы двигателя автомобиля ВАЗ 2106.

В состав системы регулирования ДВС с турбонаддувом и искровым зажиганием входят следующие элементы, показанные на фиг. 1: 1 - турбина турбокомпрессора (ТКР), 2 - компрессор ТКР, 3 - двухполостной воздушный фильтр, 4 - первый ресивер, 5 - первый байпасный канал ресивера, 6 - второй байпасный канал ресивера, 7 - саморегулирующийся клапан, 8 - второй ресивер, 9 - карбюратор,
10 - впускной коллектор,
11 - пневмоклапан,
12 - первый мембранный привод,
13 - второй мембранный привод,
14 - исполнительный мембранный привод,
15 - перепускной клапан,
16 - бензобак,
17 - мембранный насос,
18 - пневмокорректор топливоподачи,
19 - демпфер топливоподачи,
20 - корректор угла опережения зажигания,
21 - третий мембранный привод,
22 - центробежный регулятор угла опережения впрыска,
23 - пневмокорректор-прерыватель,
24 - катушка зажигания,
25 - распределитель высокого напряжения,
26 - свеча зажигания,
27 - ДВС.

Данный способ и система, его реализующая, была апробирована на двигателях АЗЛК и Волжского автозавода в эксплуатации на автомобилях "Москвич", "Жигули". В результате показатели автомобиля, оснащенного предлагаемой системой, существенно улучшились. Контрольный расход топлива при скоростях движения автомобилей 80 - 100 км/час до 25% ниже базового автомобиля в зависимости от параметров настройки системы регулирования. Динамика разгона автомобиля от 0 до 100 км/час на горизонтальном участке ровного шоссе при полной массе автомобиля на 10 - 20% (в зависимости от настройки системы) лучше, чем у базового. Улучшены экологические показатели автомобиля по выбросам CO, CH и NOx.

В состав реализованной системы входили следующие элементы:
- турбокомпрессор,
- подсистема регулирования турбонаддува, устанавливаемая непосредственно на турбокомпрессоре,
- бензонасос с доработкой под подсистемой регулирования давления Pтопл топливоподачи,
- распределитель зажигания базовый с подсистемой регулирования угла опережения зажигания,
- клапан пневмокорректора регулирования давления Pтопл топливоподачи,
- магистраль слива масла из турбокомпрессора в поддон,
- магистраль перепуска топлива в бак,
- корпус воздушного фильтра,
- приемная труба (базовая с доработкой),
- поддон (базовый с доработкой).

В комплект системы также входят кронштейны, хомуты, гайки упорные и накидные, переходники, рукава резиновые воздушные, бензиновые, штуцера, ниппели, элементы крепежа и прокладки.

Работа системы осуществляется следующим образом: выхлопные газы от двигателя подаются в турбину 1 турбокомпрессора, где отдают свою энергию и затем поступают в приемную трубу и глушитель. На одном валу с турбиной 1 находится компрессор 1 турбокомпрессора. Через воздушный фильтр 3 и ресивер 4 воздух поступает на вход в компрессор 2, где сжимается в колесе компрессора 3 и через корпус поступает в карбюратор 9. Вращение вала турбокомпрессора осуществляется в специальных подшипниках. Подвод масла к подшипникам осуществляется из масляной магистрали двигателя, а слив из ТКР в поддон двигателя.

С целью изоляции компрессора и турбины от газомасляной полости в корпусе подшипников выполнены специальные уплотнения в виде резиновых (типа поршневых) колец.

Использование энергии выпускных газов в турбокомпрессоре для сжатия воздуха позволяет в один и тот же литраж (объем цилиндров) двигателя 27 подавать большие по весу количества воздуха и рабочей смеси и обеспечить увеличение мощности (крутящего момента) на требуемых режимах, не превышая при этом предельных величин крутящего момента двигателя, а за счет дополнительного использования выпускных газов повысить КПД двигателя и, соответственно, снизить удельный расход топлива на 5 - 20%. При соответствующих регулировках системы наддува достигается снижение выбросов токсических компонентов CO и CH, а в случае применения турбонаддува с промежуточным охлаждением наддувочного воздуха NOx. В отличие от традиционно применяемых систем снижения токсичности с нейтрализаторами система турбонаддува не понижает мощность и не ухудшает расхода топлива, а также не реагирует на применение этилированных бензинов, которые отравляют катализатор, что приводит к выходу из строя нейтрализатора, электронных датчиков и даже к самовозгоранию нейтрализатора.

Система регулирования турбонаддува состоит из перепускного клапана 15 для выпускных газов, клапан выполнен в корпусе турбины и открывается или закрывается при вращении оси, которая приводится во вращение за счет перемещения штока. Шток связан с пневмоприводом (камерой управления) мембранного типа.

Управляющим сигналом для мембранного привода является давление Ps турбонаддува, подводимое по воздухопроводу от точки отбора.

Данная система регулирования ограничивает давление Ps при высоких частотах вращения коленчатого вала за счет прохода части газа, минуя турбину через регулировочный клапан, что обеспечивает бездетонационную работу двигателя.

Клапан пневмокорректора 18 топливоподачи устанавливается на трассе подачи топлива в карбюратор 9 и осуществляет коррекцию подачи топлива в зависимости от давления Ps. Управляющим сигналом служит давление Ps. Данный клапан пневмокорректора 18 топливоподачи мембранного типа настраивается таким образом, что обеспечивает оптимальное протекание подачи топлива во всем диапазоне рабочих режимов двигателя. За счет изменения коэффициентов усиления звеньев системы регулирования достигается различная настройка системы турбонаддува и, соответственно, различные характеристики двигателя.

Базовый бензонасос 17 доработан таким образом, что он обеспечивает подачу топлива в поплавковую камеру карбюратора 9 при избыточном по сравнению с атмосферным давлением. С этой целью подмембранная полость бензонасоса 17 дополнительно уплотняется, а под мембрану подводится избыточное давление, превышающее давление в карбюраторе.

Базовый карбюратор 9 дорабатывается таким образом, чтобы он обеспечил работоспособность при избыточных давлениях воздуха и топлива по сравнению со штатным вариантом. С этой целью дополнительно уплотняются возможные места утечек: оси, фланцы, разъемы и т.д. Одновременно различные настройки системы турбонаддува обеспечиваются различными топливными и воздушными жиклерами, а также осуществляются варианты привода заслонки первой и второй камер карбюратора.

Таким образом, эжектирование топлива происходит в карбюраторе не за счет разрежения как в базовом варианте, а за счет разности давлений в диффузоре и поплавковой камере карбюратора.

Базовый поддон сконструирован таким образом, чтобы обеспечить слив масла из турбокомпрессора с минимальным сопротивлением. Имеются модификации, на которых слив масла осуществляется непосредственно в блок, который соответствующим образом дорабатывается.

Базовый распределитель 25 высокого напряжения дорабатывается таким образом, чтобы изменение угла опережения зажигания осуществлялось, как при разрежении, так и при избыточном давлении в карбюраторе. Таким образом обеспечивается уход от детонационного сгорания.

Магистраль подвода масла к турбокомпрессору обеспечивает работу подшипников скольжения турбокомпрессора и охлаждение деталей турбокомпрессоров за счет контакта с горячими деталями и дополнительного подогрева масла. Для обеспечения надежного запаса по давлению масла в главной масляной магистрали и избежания низких давлений, что отрицательно сказывается на работоспособности турбокомпрессора и двигателя с турбонаддувом, дорабатывается масляный насос базового двигателя, за счет чего обеспечивается стабильная подача масла на всех режимах работы.

Корпус воздушного фильтра 3 сконструирован таким образом, чтобы при сохранении унификации с базовым образцом он обеспечивал забор воздуха, прохождение через фильтр (с очисткой) и затем на вход в компрессор, при этом имеется соответствующий отводной патрубок, и из компрессора через зону корпуса фильтра с избыточным давлением в карбюратор и далее в двигатель. Все фланцы и соединения в корпусе воздушного фильтра выполнены с улучшенным уплотнением стыков.

Приемная труба выполнена на основе базовой приемной трубы с измененной входной частью, которая соединяется с выходным фланцем турбины турбокомпрессора.

Выполненный на базе двигателя автомобиля ВАЗ 2106 по предлагаемому изобретению двигатель с турбонаддувом прошел стендовые и эксплуатационные испытания. Результаты испытаний показали, что обеспечиваются как высокие эффективные показатели двигателя на стенде фиг. 2, так и улучшение динамических, экологических и других показателей автомобиля.


Формула изобретения

1. Способ регулирования двигателя внутреннего сгорания с турбонаддувом и искровым зажиганием, заключающийся в том, что в процессе работы двигателя при изменении скоростных и нагрузочных режимов его работы осуществляют автоматическое регулирование давления Ps во впускном коллекторе двигателя путем перепуска части отработавших газов в обход турбины турбокомпрессора перепускным клапаном, управляемым мембранным исполнительным приводом под действием разницы между давлением Ps и атмосферным давлением Pо, отличающийся тем, что осуществляется согласованное регулирование давления Ps турбонаддува, давления топливоподачи Pтопл и угла опережения зажигания путем автоматического регулирования последовательной подачи атмосферного воздуха через фильтрующую полость воздушного двухполостного фильтра и первый воздушный ресивер, соединенный с выходом фильтрующей полости воздушного двухполостного фильтра, осуществляют проход всего потока отфильтрованного воздуха в обход компрессора на частичных нагрузках через выход первого ресивера, первый байпасный канал с саморегулирующимся пневмоклапаном, при полных нагрузках последовательно через компрессор, саморегулирующийся пневмоклапан, внутреннюю нефильтрующую полость двухполостного фильтра, второй ресивер, карбюратор и впускной коллектор, подают воздух в цилиндры двигателя, при минимальных нагрузках и холостых режимах отфильтрованный воздух из первого ресивера подается через второй байпасный канал и пневмоклапан во второй ресивер, последовательно соединенный со входом карбюратора, пневмоклапан управляется первым мембранным приводом, который открывает второй байпасный канал при прикрытии дроссельных заслонок в карбюраторе посредством разницы давлений Pо и Ps во впускном коллекторе, обеспечивая проход отфильтрованного воздуха через первый ресивер, минуя компрессор, осуществляют автоматическое регулирование открытия и отслеживания угла поворота дроссельной заслонки во второй камере карбюратора в зависимости от разрежения в первом ресивере с помощью второго мембранного привода, работающего под действием разницы атмосферного давления и разрежения в первом ресивере, а автоматическое регулирование подачи топлива в карбюратор осуществляют с помощью последовательно соединенных мембранного топливного насоса и клапана пневмокорректора топливоподачи с обратным сливом излишков топлива из топливного насоса и клапана пневмокорректора топливоподачи в бензобак через демпфер, причем подача топлива в карбюратор осуществляется через выход клапана пневмокорректора топливоподачи, регулирование Pтопл в зависимости от давления после компрессора Pк, осуществляется с помощью подвода давления Pк в полость под мембрану топливного насоса и в клапан пневмокорректора топливоподачи, а автоматическое регулирование угла опережения зажигания осуществляется с помощью пневмокорректора-прерывателя посредством третьего мембранного привода, работающего под действием разницы между давлением Ps турбонаддува и атмосферным давлением Pо, регулируя угол опережения зажигания в зависимости от параметров турбонаддува на всех режимах работы двигателя.

2. Система регулирования двигателя внутреннего сгорания с турбонаддувом и искровым зажиганием, содержащая турбокомпрессор, перепускной клапан, обеспечивающий перепуск части отработавших газов в обход турбины турбокомпрессора и мембранный исполнительный привод, управляющий перепускным клапаном под действием разницы давления во впускном коллекторе и атмосферного давления, отличающаяся тем, что система снабжена первым и вторым ресиверами, первым и вторым байпасными каналами, саморегулирующимся пневмоклапаном и пневмоклапаном, последовательно соединенных с карбюратором мембранного топливного насоса и клапана пневмокорректора топливоподачи с возможностью обратного слива излишков топлива из топливного насоса и клапана пневмокорректора топливоподачи в бензобак через демпфер, и пневмокорректором- прерывателем автоматического регулирования угла опережения зажигания, причем первый ресивер соединен с выходом фильтрующей полости воздушного двухполостного фильтра, первый выход первого ресивера соединен со входом компрессора, второй выход первого ресивера через первый байпасный канал с саморегулирующимся пневмоклапаном выполнен с возможностью осуществления прохода всего потока отфильтрованного воздуха в обход компрессора на частичных режимах, а при полных нагрузках, последовательно через компрессор, саморегулирующийся пневмоклапан, внутреннюю нефильтрующую полость воздушного двухполостного фильтра, второй ресивер, карбюратор и впускной коллектор - в цилиндры двигателя, при этом на минимальных нагрузках и холостых режимах отфильтрованный воздух подается через второй байпасный канал и пневмоклапан во второй ресивер, соединенный с входом карбюратора, пневмоклапан управляется первым мембранным приводом, открывающим второй байпасный канал при прикрытии дроссельных заслонок в карбюраторе посредством разницы атмосферного давления и давления во впускном коллекторе двигателя, обеспечивая проход отфильтрованного воздуха через первый ресивер, минуя компрессор и автоматическое регулирование открытия, отслеживание угла поворота дроссельной заслонки во второй камере карбюратора в зависимости от разрежения в первом ресивере осуществляют с помощью второго мембранного привода, работающего под действием разницы атмосферного давления и разрежения в первом ресивере, а пневмокорректор-прерыватель осуществляет автоматическое регулирование угла опережения зажигания посредством третьего мембранного привода, работающего под действием разницы между давлением турбонаддува во впускном коллекторе и атмосферным давлением.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания и предназначено для регулирования соотношения компонентов топливно-воздушной смеси

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания с турбонаддувом, в частности к регулированию подачи в ДВС воздуха

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к двигателям внутреннего сгорания, оснащенным газотурбинным наддувом

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания с наддувом. Способ управления и регулирования двигателя (1) внутреннего сгорания с наддувом заключается в том, что в области высоких мощностей наддувочный воздух подают с предварительным сжатием в двигатель внутреннего сгорания за счет двухступенчатого наддува из ступени (ND) низкого давления, а также ступени (HD) высокого давления. В области низких мощностей предварительно сжатый за счет двухступенчатого наддува наддувочный воздух подают с дополнительным сжатием в двигатель (1) внутреннего сгорания посредством компрессора в качестве третьей ступени наддува. Раскрыты варианты выполнения узла наддува для осуществления способа. Технический результат заключается в сохранении мощности независимо от геодезической высоты. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение может быть использовано в двигателестроении. Двигатель внутреннего сгорания содержит цилиндр с поршнем, впускной и выпускной клапаны (7) и (1), турбокомпрессор (10), канал (8) для прохода воздуха от компрессора (9) турбокомпрессора к впускному клапану (7) и канал (4) для прохода выпускных газов от выпускного клапана (1) к турбине турбокомпрессора. Двигатель содержит многопозиционный распределитель (5), в одной из позиций сообщающий канал (4) прохода выпускных газов через рециркуляционный канал (2) с впускным клапаном (7). В другой позиции многопозиционный распределитель (5) сообщает канал (4) прохода выпускных газов через рециркуляционный канал (2) с входом в компрессор. В третьей позиции многопозиционный распределитель (5) сообщает канал (8) прохода воздуха от компрессора (9) с входом в компрессор и с рециркуляционным каналом (2). В рециркуляционном канале (2) между каналом (4) прохода выпускных газов от выпускного клапана (1) к турбине турбокомпрессора и многопозиционным распределителем (5) установлен управляемый клапан (3). Технический результат заключается в снижении выбросов азота. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение может быть использовано в комбинированных двигателях внутреннего сгорания с регулируемым наддувом. Турбокомпрессор для наддува двигателей внутреннего сгорания включает в себя корпус (3) турбины, колесо (1) турбины, венец (2) сопловый, вставку (4) турбины, корпус (10) компрессора, вставку (16) компрессора и как минимум один исполнительный механизм (9) с рычагом (8). Турбина дополнительно снабжена поворотной втулкой (5), удерживаемой от осевого перемещения упорным кольцом (7). На боковой поверхности поворотной втулки (5) выполнен ряд отверстий (6), совпадающих с отверстиями во вставке (4) турбины и направленных под углом к оси ротора турбокомпрессора. В компрессоре установлена вставка (16), образующая перепускной канал. На боковой поверхности корпуса (10) компрессора выполнены отверстия (15). На всасывающем патрубке корпуса установлен обратный клапан (14) для перепуска воздуха мимо компрессора при возникновении перепада давлений между полостями всасывания и нагнетания (12) и (13). Технический результат заключается в повышении надежности работы турбокомпрессора. 1 ил.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Впускное устройство предназначено для двигателя (1) внутреннего сгорания с нагнетателем. Впускное устройство содержит впускной канал (10), оснащенный расходомером (12) воздуха, дроссельным клапаном (13) и рециркуляционным клапаном (17). Компрессор (5) нагнетателя расположен между дроссельным клапаном (13) и расходомером (12) воздуха. Рециркуляционный клапан (17) выполнен с возможностью сброса давления из области ниже по потоку от компрессора (5) в область выше по потоку от компрессора (5) в ходе закрытия дроссельного клапана (13). Канал (16) рециркуляции выхлопных газов (EGR) двигателя соединен с впускным каналом (10) с областью выше по потоку от компрессора (5). Пропускная способность (V1) впускного канала (10) от расходомера (12) воздуха до соединения впускного канала и EGR-канала (16), пропускная способность (V2) впускного канала от компрессора (5) до дроссельного клапана (13) и максимальное давление (Pb) наддува в рабочем режиме, в котором выполняется введение EGR-газа, связаны между собой следующим математическим выражением: V1>V2×(Pb-P1/P1)×(P1/Pb)k-1/k, где P1 является давлением выше по потоку от компрессора (5) и k является удельной теплоемкостью газовой смеси из свежего воздуха и EGR-газа ниже по потоку от компрессора (5). Раскрыт вариант выполнения впускного устройства. Технический результат заключается в предотвращении обратного протекания газовой смеси воздуха и EGR-газа в расходомер воздуха. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение может быть использовано при диагностике воздушных фильтров двигателей внутреннего сгорания. Способ определения состояния впускного воздушного фильтра (82) предназначен для двигателя (10), который содержит турбонагнетатель, имеющий перепускную заслонку и электронный контроллер (12) двигателя, в котором выполняют следующие операции. Создают движущую силу из вакуумного бачка (138) и прилагают эту движущую силу путем настройки электрического вакуумного регулятора. Задействуют вакуумный привод перепускной заслонки с помощью указанной выше движущей силы. Вакуумный привод перепускной заслонки соединен с перепускной заслонкой турбонагнетателя. Изменяют положение перепускной заслонки турбонагнетателя с помощью присоединенного привода перепускной заслонки. Оценивают состояние фильтра (82) воздухозаборника двигателя с помощью электронного контроллера (12) двигателя в зависимости от состояния бачка вакуумного привода перепускной заслонки. Уведомляют оператора об ухудшении состояния впускного воздушного фильтра (82). Раскрыты вариант способа определения состояния впускного воздушного фильтра двигателя и система диагностики впускного воздушного фильтра. Технический результат заключается в уменьшении сложности контроля и диагностики работы двигателя. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение может быть использовано в двигателестроении. Тепловая машина (100) содержит двигатель (10) внутреннего сгорания со стороной (AG) выпуска отработавших газов и стороной (LL) наддувочной текучей среды и систему наддува. Система наддува включает в себя турбонагнетатель (20) отработавших газов для наддува двигателя (10) внутреннего сгорания, снабженный компрессорной системой на стороне (LL) наддувочной текучей среды и турбинной системой на стороне (AG) выпуска отработавших газов, и компрессор (41), первичная сторона (41.1) которого подключена к стороне (LL) наддувочной текучей среды, а вторичная сторона (41.2) которого - к стороне (AG) выпуска отработавших газов. Система наддува также включает в себя систему (30) рециркуляции отработавших газов, снабженную рециркуляционным трубопроводом (39) для отработавших газов от стороны (AG) выпуска отработавших газов двигателя (10) внутреннего сгорания к стороне (LL) наддувочной текучей среды двигателя (10) внутреннего сгорания. Турбонагнетатель (20) имеет одну ступень (ND) низкого давления и одну ступень (HD) высокого давления. Ступень (ND) низкого давления имеет низконапорный компрессор (22) компрессорной системы, привод которого осуществляется низконапорной турбиной (21) турбинной системы. Ступень (HD) высокого давления имеет высоконапорный компрессор (24) компрессорной системы, привод которого осуществляется высоконапорной турбиной (23) турбинной системы. Компрессор (41) предназначен для сжатия наддувочной текучей среды из ступени (ND) низкого давления и подачи сжатой наддувочной текучей среды к ступени (HD) высокого давления. Первичная сторона (41.1) компрессора (41) подключена к вторичной стороне (22.1) низконапорного компрессора (22), а его вторичная сторона (41.2) - к первичной стороне (23.1) высоконапорной турбины (23). Раскрыто транспортное средство, снабженное тепловой машиной. Технический результат заключается в повышении количества надувочного воздуха и в повышении динамики движения транспортного средства. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания с наддувом. Способ управления работой компрессора (22), выполненного с возможностью подачи надувочного воздуха в двигатель (10), заключается в том, что изменяют максимально допустимую выходную температуру компрессора (22) на основании зависимости выходной температуры компрессора (22) от времени работы компрессора (22). Контролируют работу компрессора (22) таким образом, чтобы выходная температура компрессора (22) не превышала максимально допустимое значение. Раскрыта система двигателя с наддувом. Технический результат заключается в предотвращении коксования компрессора. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 4 ил., 2 табл.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Система турбонаддува тепловозного двигателя внутреннего сгорания, содержит турбокомпрессор (1), подключенный через воздухонапорную магистраль (2) и охладитель (3) наддувочного воздуха к впускному ресиверу (4) двигателя (5). Имеется линия (25) перепуска части сжатого в компрессоре воздуха. Турбина (7) через диффузор (12), газоприемный патрубок (6) и газопровод (8) подключена к выпускному коллектору (24) двигателя (5). В состав системы введен накопитель-рессивер (17) с аккумулятором давления, выполненным в виде цилиндра с подпружиненным поршнем, перепускной клапан (14) и электронный блок (15) управления. В состав турбокомпрессора входит мотор-генератор (19). Линия (25) перепуска связывает накопитель-ресивер (17) с полостью колеса (18) подкрутки с лопатками, установленного на валу турбокомпрессора (1), на котором дополнительно установлен якорь электрического мотор-генератора (19). Воздухонапорная магистраль (2) компрессора, через перепускной клапан (14), связана с полостью аккумулятора давления накопителя-рессивера (17). Управление перепускным клапаном (14) и мотор-генератором (19) осуществляют электронным блоком (15) управления. К электронному блоку (15) управления подключены датчики (16), (20), (23) давления воздуха, установленные соответственно в воздухонапорной магистрали (2), аккумуляторе давления и улитке турбины, а также датчик (21) частоты вращения коленчатого вала двигателя. Технический результат заключается в обеспечении стабилизации давления во впускном ресивере, сглаживании скачков уплотнения воздуха и расширение зоны эффективной работы турбокомпрессора. 1 ил.

Изобретение относится к способу для эксплуатации двигателя внутреннего сгорания, в частности для регулирования нагрузки и/или управления нагрузкой в двигателе. Техническим результатом является обеспечение улучшенного регулирования нагрузки во время эксплуатации двигателя. Указанный технический результат достигается тем, что в двигателе внутреннего сгорания имеется участок (30) впуска, двигатель (10) с множеством цилиндров (Ai, Bi) и расположенный выше по потоку перед цилиндрами (Ai, Bi) ресивер (80), причем участок (30) впуска имеет наддув с компрессором (51) и обвод для обхода наддува, причем с ресивером (80) согласован дроссель двигателя, а с обводом байпасный дроссель компрессора; где положение дросселя двигателя и/или байпасного дросселя компрессора регулируется в зависимости от режима работы для воздействия на наддувочное вещество. Также предусмотрено, что с участком (30) впуска согласована модель участка впуска, при помощи которой определяется, по меньшей мере, массовый расход и/или состояние наддувочного вещества перед двигателем (10), и, основываясь на результате определения, байпасный дроссель компрессора регулируется в зависимости от дросселя двигателя. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 5 ил.
Наверх