Способ работы дизеля

 

()67О73б

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOhAY СВИДЕТЕЛЬСтВЬ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 13.06.77 (21) 2495191/25-06 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.06.79. Бюллетень № 24 (45) Дата опубликования описания 30.06.79 (51) М. Кл.

F 02В 37/00

Государственный комитет (53) УДК 621.43.052 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Б. Л. Резников и В. H. Васильев (71) Заявитель

Московский ордена Ленина и ордена Трудового Красного

Знамени институт инженеров железнодорожного транспорта (54) СПОСОБ РАБОТЫ ДИЗЕЛЯ

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к способам работы двигателей внутреннего сгорания, например, дизелей с газотурбинным подд вом, и предйазначено для использования преимущественно на транспортных средствах, например на магистральных и маневровых тепловозах, длительное время эксплуатирующихся на переходных режимах.

У форсированных дизелей с газотурбинным наддувом неудовлетворительно протекают переходные процессы. При увеличении нагрузки на дизель наблюдается резкое уменьшение коэффициента избытка воздуха, что вызывает повышение тепловой напряженности ряда узлов и деталей, увеличение расхода топлива, масла, а также дымный выхлоп.

Известны способы работы дизеля, заключающиеся во всасывании воздуха из промежуточной емкости, сообщенной с нагнетателем внешнего сжатия, подаче этого воздуха при помощи турбокомпрессора в цилиндры и подаче в них топлива (1). Нагнетатель работает со сжатием воздуха на всех режимах работы дизеля. При увеличении подачи топлива в цилиндры дизеля частота вращения нагнетателя возрастает пропорционально частоте вращения дизеля, а поскольку нагнетатель выполнен объемным, его производительность также возрастает пропорционально частоте вращения. Вследствие этого частота вращения вала нагнетателя не возрастает пока обороты дизеля не

5 начнут возрастать и подача воздуха не увеличится, а во время набросов нагрузки дизель работает с недостаточной подачей воздуха. Кроме того, постоянная работа приводного нагнетателя со сжатием снижает

1р механический КПД дизеля.

Известны также способы работы дизеля, преимущественно тепловозного, при котором промежуточная емкость сообщена и с

15 нагнетателем и с атмосферой (2). При запуске и на малых нагрузках емкость сообщена с нагнетателем, а при работе с номинальной и близких к ней нагрузках — с атмосферой. Механический КПД двигателя при таком способе работы выше, но на переходных режимах темп роста подачи воздуха также отстает от темпа увеличения подачи топлива.

Цель изобретения — улучшение воздуход снабжения на переходных режимах.

Для достижения этого при работе дизеля с постоянной подачей топлива емкость одновременно сообщают с атмосферой и с нагнетателем внешнего сжатия, а в процессе

30 увеличения подачи топлива емкость сооб670736 щают с нагнетателем внешнего сжатия и разобщают с атмосферой.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема системы воздухоснабжения дизеля, позволяющая реализовать описываемый способ; на фиг. 2 — один из вариантов выполнения схемы, также позволяющей реализовать описываемый способ.

Нагнетатель 1 внешнего сжатия через промежуточную емкость 2 сообщен с вса- 10 сывающим отверстием турбокомпрессора 3, подключенного к цилиндрам 4 дизеля, снабженным органами подачи в них топлива (на чертежах не показаны).

Промежуточная емкость сообщена с ат- 15 мосферой либо при помощи поворотных заслонок 5, установленных в ее стенках на осях б (см. фиг. 1), либо при помощи обводного трубопровода 7, в котором размещена поворотная заслонка 8 (см. фиг. 2). 20

Обводной трубопровод может быть соединен с воздухозаборным патрубком 9 нагнетателя внешнего сжатия.

При установившемся режиме заслонки 5 сообщают промежуточную емкость с атмосферой. Давление воздуха перед турбокомпрессором 3 равно атмосферному, и нагнетатель 1 внешнего сжатия в этом случае работает в холостом режиме, т. е. íà его привод тратится незначительная доля мощ- ч0 ности дизеля, практически равная мощности механических потерь нагнетателя.

В случае увеличения (наброса) нагрузки, например при переключении рукоятки контролера тепловозного дизеля на более высокую позицию, заслонки 5 занимают горизонтальное положение тем самым создается противодавление на выходе нагнетателя 1.

Воздух, пройдя нагнетатель 1, подается через промежуточную емкость к турбоком- 40 прессору с повышенным давлением.

При выполнении системы с обводным трубопроводом 7 (см. фиг. 2) в случае наброса нагрузки заслонка 8 перекрывает его сечение и воздух проходит через нагнетатель 1 к турбокомпрессору .3, т. е. реализуется двухступенчатая схема наддува дизеля.

Таким образом, на установившемся режиме (с постоянной подачей топлива) наддув осуществляется по одноступенчатой схеме, а при набросах нагрузки (увеличении подачи топлива) происходит переключение на двухступенчатый наддув, в результате чего улучшается воздухоснабжение и сокращается длительность переходного процесса.

Формула изобретения

Способ работы дизеля, например тепловозного, путем всасывания воздуха из промежуточной емкости, сообщенной с атмосферой и с нагнетателем внешнего сжатия, подачи этого воздуха при помощи турбокомпрессора в цилиндры и подачи в них топлива, отличающийся тем, что, с целью улучшения воздухоснабжения на переходных режимах, при работе дизеля с постоянной подачей топлива емкость одновременно сообщают с автосферой и с нагнетателем внешнего сжатия, а в процессе увеличения подачи топлива емкость сообщают с нагнетателем и разобщают с атмосферой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Bauman G. Leistungssteigeng von Zweitant — Motoren mit Abgasturboauf1aden.

MTZ, 1954, № 8.

2. Струнге Б. Н. и др. Конструкции зарубежных тепловозных и судовых двигателей.

М., Машгиз, 1961, фиг. 203.

670736

Фиг. 2

Редактор Н. Богатова

Заказ 1137/9 Изд. № 410 Тираж 558 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3(-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель М. Файн

Техред А. Камышникова

Корректоры: Е. Осипова и Л. Орлова