Система регулирования наддува для двигат1библиотека..'•лafl

 

О П И С А Н И Е 359857

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К ПАТЕНТУ

Зависимый от патента №

М. Кл. F 02b 37/04

F 02Ь 39/04

F 02п 17/08

Заявлено 07Л1.1969 (¹ 1304852/24-6) Приоритет по пп. 1, 2, 4 и 5 07.П.1968, № 139048, Франция; по п. 3 08.Ч1П.1968, № 162320, Франция

Опубликовано 21.Х1.1972. Бюллетень ¹ 35

Комитет по делам изобретений и открытий при Сосете Иииистрое

CCCF

УД К 621.43.052-032.6-783.673 (088.8) Дата опубликования описания 13.I 1973

Авторы изобретения

Иностранцы

Морис Брийе и Ив Багюелен (Франция) Иностранная фирма

«Сосьете Аноним де Веикюль Эндюстриель э д Экипман Меканик

САВЭЭМэ (Франция) Заявитель

ECECO С., /.,у., t

p (fg y (j c

СИСТЕМА РЕГУЛИРОВАНИЯ НАДДУВА ДЛЯ ДВИГАТ

ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Известны системы регулирования наддува для двигателя, внутреннего сгорания, содержащие турбокомпрессор для подачи воздуха и двигатель через теплообменник и приводной нагнетатель. Однако такие системы не эффективны при работе на частичных нагрузках и в режиме холостого хода в связи с понижением к.п.д. двигателя прои малых числах оборотов его коленчатого вала.

Цель изобретения — оптимизация воздухоснабжения двигателя.

&ro достигается тем, что в предлагаемой системе привод нагнетателя выполнен в виде вар иатора, позволяющего повышать давление наддува при работе двигателя на частичных нагрузках. Вариатор может быть выполнен клиноременным со шкивами переменного диаметра HB валах нагнетателя и двигателя.

Клиноременный вариатор,имеет шкив постоянного диаметра на коленчатом валу и шкив переменного диаметра на .промежуточном валу, снабженном подшипниковой и. пружинной опорами и присоединенном при помощи кардана к валу нагнетателя. Вариатор может быть выполнен в виде гидравлической,передачи, содержащей установленный на коленчатом валу поршневой насос, сообщенный с гидромотором поршневого типа, соединенным с валом нагнетателя и имеющим золотниковое распределение с управлением по

5 импульсу давления воздуха перед нагнетателем.

Для повышения эффективности нагнетателя прои запуске двигателя на валу нагнетателя установлена передача, например зубчатая, 10 взаимодействующая при запуске с коленчатым валом через промежуточное звено, отключающее при помощи системы рычагов вариатор.

На фиг. 1 приведена схема описываемой

15 системы; .на фиг. 2 — кривые изменения давления наддува:в зависимости от числа оборотов коленчатого вала при .различной реализуемой нагрузке; на фиг, 3 — вариант системы с вариатором, выполненным в виде гидравли20 ческой передачи; на фиг. 4 и 5 — вариатор с одним шкивом постоянного диаметра.

Система регулирования наддува для двигателя 1 внутреннего сгорания содержит турбокомпрессор 2, сообщенный с д вигателем, вы25 хлопным коллектором 8 и ресивером 4 для подачи воздуха в коллектор б двигателя через теплообменник б и приводной, например, ро359857

3 торного типа нагнетатель 7. По патрубку 8 к теплообменнику подводится, а по,патрубку 9 отводится охлаждающая двигатель вода, отрегулированная на постоянную температуру.

Вал 10 нагнетателя 7 связан с коленчатым валом 11 двигателя клиноременным вариатором. Боковые стороны 12 и 18 шкивов вариатора размещены на валах 10 и 11, а боковые стороны 14,и 15 могут перемещаться в осевом направлении, что позволяет изменять скорость вращения клинового ф мня 16. Перемещение боковых сторон 14 и 15 шкивов осуществляется одновременно при,помощи рычага 17 управления, приводимого в действие штоком 18 манометрической коробки 19. Поршень 20 коробки 19 находится под давлением воздуха в трубке 21,,которая через калиброванные отверстия 22 — 24 сообщена с,ресивером 4 и с атмосферой.

На валу 10 со стороны,,противоположной .вариатору, установлена отключаемая зубчатая передача, состоящая из шестерни 25, сообщаемой с зубчатым венцом 26 коленчатого вала 11 при помощи шестерни стартера 27.

При запуске двягателя 1 клиноременный вариатор не работает. Это достигается взаимодействием тяг 28 и 29 при их воздействии на пружину 80 .либо использованием электромагнита, воздействующего на пружину 80 одновременно с действием стартера 27.

Клиноременный вариатор может быть заменен гидравлической передачей. В этом случае (см. фиг. 3) коленчатый вал 11 соединен с поршневым насосом 31, сообщенным с гидромотором 82 также поршневого типа, соединенным с валом 10 нагнетателя 7 и имеющим золотниковое распределен не. Производитель-, ность гидромотора 32 определяется наклоном пластины 88, управляемым манометрическим датчиком 84, соединенным с ресивером 4 при помощи трубки 85, т. е. реагирующим на давление воздуха перед нагнетателем 7. Насос

81 и гидромотор 82 передачи соединены каналами 86 и 37, которые могут быть замкнуты при помощи,перепускного клапана 38, вза имодействующего через систему рычагов-тяг

28 и 29, управляемых от шестерни стартера 27. Для упрощения и удешевления клиноремен,ного вариатора (см. фиг. 4) вал 10 нагнетателя 7 может быть соединен карданом 89 с полым валом 40, сочлененным с валом 41, выполненным с правой боковой поверхностью 42 приемного шкива. На конце вала 41 установлен шарикоподшипник 48, вмонтированный в коробку 44, которая прикреплена к концу ялоской пружины 45, закрепленной другим ,концом при помощи уголка 46 на блоке двигателя 1. Левая боковая .поверхность 47 шкива установлена на валу 41 с возможностью перемещения и снабжена мембранной коробкой 48, пр икрепленной к выступу 49 вала 40.

Внутри коробки 48 имеется пружина 50, вза имодействующая с поверхностью 47. Канал 51 связывает полость коробки 48 с ресивером двигателя. Ремень 16 смонтирован на шкиве

52 постоянного диаметра, закрепленном на коленчатом валу.

При 100% нагрузке (см. фиг. 2) для числа оборотов п коленчатого вала 11, соответствующего 0,75 — 0,8n „,„, (точка а), отношение числа оборотов п„насоса к числу оборотов пд коленчатого вала выбирают так, чтобы количество воздуха, проходящее через,нагнетатель

7, было равно количеству воздуха, требуемо5

Предмет изобретения

il. Система регулирования наддува для двигателя внутреннего сгорания, содержащая турбокомпрессор для подач и воздуха в двигатель му двигателю 1, т. е. и„/п =1. В этом случае отношение давления P наддува после нагнетателя .к величине давления Р, воздуха на входе в турбонагнетатель равно отношению давления Р, воздуха до нагнетателя к велиI чине давления Р„ следовательно, Р„=Р„.

Пунктирная красивая, характеризующая, работу системы с описываемым приводом, и сплошная кривая для системы с нерегулируемым приводом, пересекаются в точке А.

Если число оборотов п„увеличивается, то

1 величина отношения P» JP также увел ичивается. Давление воздуха;по трубке 21 передается на поршень 20, сообщенный через шток 18 с упором боковой стороны 14 шкива вариатора. В результате этого воздействия соотношение и„/п уменьшается, например, до величины

085 при числе оборотов и в точке б, что приводит к дополнительному понижению температуры наддувочного воздуха вследствие его расширения в нагнетателе 7. Таким образом, несмотря на значительное повышение температуры воздуха за насосным колесом турбокомпрессора, температура воздуха, поступающего в .коллектор 5, соответствует оптимальной.

Нагнетатель 7 в данном случае используется как детандер.

При уменьшении числа оборотов и .величи40 на отношения Р, /Р, также уменьшается, что приводит к увеличению числа оборотов и т. е. нагнетатель 7 используется как вторая ступень наддува. Следовательно, температура воздуха, поступающего в коллектор 5, снова

45 близка к оптимальной.

Таким образом, совместная работа агрегатов наддува и теплообменника обеспечивает оптимальные условия для протекания процесса сгорания смеси в цилиндрах двигателя, 50 При запуске шестерня стартера 27 перемещается влево для зацепления с шестерней 25 и венцом 26 коленчатого вала 11. При этом через систему рычагов 28 и 29 происходит отключение клиноременного или гидравлическо55 го вариатора. Передаточное отношение шестерни 25 и венца 26 выбирают из условия обеспечения резкого повышения давления Р» и, следовательно, ускорения запуска двигателя.

60 359857 через теплообменник и приводной нагнетатель, отличающаяся тем, что, с целью оптимизации ,воздухоснабжения двигателя, привод нагнетателя выполнен в виде вариатора.

2, Система по п. 1, отличающаяся тем, что вар1иатор выполнен клиноременным со шкивами .переменного диаметра на валах нагнетателя и двигателя.

3. Система по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что клиноременный вариатор имеет шкив постоянного диаметра на коленчатом валу и шкив переменного диаметра на,промежуточном валу, снабженном подшипниковой и пружинной опорами и присоединенном при помощ и кардана к валу нагнетателя.

4. Система по п. 1, отличающаяся тем, что вариатор выполнен в виде гидравлической передачи, содержащей установленный на коленчатом валу, поршневой насос, сообщенный с гидромотором поршневого типа, соединенным с валом нагнетателя и имеющим золотниковое распределение с управлением по импульсу давления воздуха перед нагнетателем.

5. Система по пп. 2, 3 и 4, отличающаяся

lo тем, что, с целью повышения эффективности нагнетателя пры запуске, двигателя, на валу нагнетателя установлена передача, .например зубчатая, взаимодействующая при запуске с коленчатым валом через промежуточное зве1S но, отключающее при помощи системы рычагов вариатор.

359857

Вид A

Фиг.5

Составитель В. Васильев

Редактор А. Пейсоченко Техред Е, Борисова Корректор 3. Тарасова

Заказ 4248/15 Изд. № 1754 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2