Устройство для наддува двигателя внутреннего сгорания
ОП ИСАНИЕ
И ЗОЬРЕТЕ.Н ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советскмк Соцкалкстическик Республик (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 19.07.74 (21) 2045772/06 (51) М. Кл. F 02 В 37/00 Р 02 и 17/04 с присоединением заявки .%— Гасударственный комитет СССР (23) Приоритет— Опубликовано 25 05.80. Бюллетень И 19 по делам изобретений и открытий (53) ДК 621.48. .052 (088.8) Дата опубликования описания 26.05.80 A. Ф. Косяк,. В. Т. Бордуков, В. И. Разуваев, A. Н. Чиндяев и Г. Г. Бондарев (72) Авторы изобретения (73) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАДДУВА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Изобретение относится к машиностроешпо и в частности предназначено для улучшения запуска форсированных двигателей внутреннего сгорания с высоким наддувом и низкой степенью сжатия. Известны устройства для наддува двигателя внутреннего сгорания, содержащие турбокомпрессор, камеру сгорания, подключенную к его газовпускной магистрали и воздухонапорному патрубку, и теплообменник, установленный между пос10 ледним и ресивером 1 Такие устройства позволяют существенно повысить мощность двигателя, но при этом, с целью обеспечения 15 работоспособности, степень сжатия заряда в цилиндрах двигателя снижают по сравнению с .принятым уровнем. В результате снижения степени сжатия ухудшаются условия воспламенения смеси в цилиндрах при запуске, т.е. при неработающей турбокомпрессорной группе. Поэтому перед запуском двигателя разжигают камеру сгорания и производят .эа2 пуск турбокомпрессорной группы, что естественно увеличивает общую продолжительность запуска. Этот недостаток может быть, устранен путем подогрева воздуха перед подачей его в цилиндры, что улучшит условия воспламенения, позволит уменьшить минимальное значение начального давления наддува и соответственно сократить время приходящееся на достижение турбокомпрессором. соответствующего числа оборотов. Устройства для подогрева воздуха теп- . лом обработавших в турбине газов в теплообменнике (2) и 3 довольно громоздки и сложны в управлении. В связи с чем получило распространение устройство для подогрева воздуха путем подмешивания к нему продуктов сгорания, имеющих высокую температуру P4) . Это устройство применено на дизеле с воздушным охлаждением. Для предпускового разогрева дизеля ресивер и кожух, охватывающий цилиндры, подключают к смесителю сжатого воздуха, поступающего иэ воэдухо73581 3 напорного патрубка турбокомпрессора, и отработавших газов турбины. Подача гаэовоздушной смеси повышенной температуры и давления в ресивер и дополнительный подогрев этой смесью наружных поверхностей цилиндров улучшают условия и сокращают время запуска. Недостаток этого устройства заключается в том, что отбор отработавших газов производят на выхлопе из тур о бины, в результате чего снижается возможность повышения давления наддува и усложняется запуск дизеля с пониженной степенью сжатия. Цель изобретения — ускорение запуска двигателя. Для достижения поставленной цели газовпускная магистраль сообщена с ресивером и с воздухонапорным патрубком с помощью двух дополнительных труб и 20 расположенного между ними запорного органа. На фиг. 1 приведена принципиальная схема предлагаемого устройства; на . фиг. 2 — схема того же устройства, но узел подключения дополнительных труб размещен на участке, заключенном между камерой сгорания и выхлопным коллектором дизеля; на фиг. 3 — схема того же устройства,но камера сгорания разме-щена на участке, заключенном между выхлопным коллектором и турбокомпрессором. Газовая турбина 1 турбокомпрессора подсоединена своей газовпускной магистралью 2 к выхлопному коллектору 3 двигателя внутреннего сгорания 4. К ресиверу 5 последнего подключен воздухонапорный патрубок 6 компрессора 7 того 40 же турбокомпрессора. Между воздухонапорным патрубком 6 и ресивером установлен теплообменник 8. Камера сгорания 9 под ключена к гаэовпускной магистрали турбокомпрессора и к обводной трубе 10. Ресивер 5 и воздухонапорный патрубок 6 45 сообщены каждый с газовпускной магистралью" с йомощью двух дополнительных труб 11 и 3 2. В стыке последней из них с магистралью установлен орган поочеред50 ного перекрытия сечений 13, подключенних к нему каналов, а в стыке трубы 11 с воздухонапорным патрубком установлен зайорно-смесительный орган 14. В обводной трубе также предусмотрен орган 55 перекрытия ее сечения 15. Турбокомпрессор снабжен приспособлением 16 привода его во вращение при запуске. Орган поочередного перекрытия сечений 13 вы3 4 полняет одновременно функции запорного органа, установленного в газовпусКной магистрали между двумя дополнительными трубами и запорного органа трубы 12. Для запуска двигателя или для поддержания его прогретым и готовым к запуску (в горячем резерве ) ротор турбокомпрессора раскручивают приспособлением 16. При этом воздух из компрессора по обводной трубе 10 поступает в камеру сгорания 9 и далее — в турбину 1. После включения подачи топлива в камеру сгорания и воспламенения его там, в турбину начинают поступать продукты сгорания и турбокомпрессор работает по"циклу холостого хода газотурбинной установки. Одновременно газы из камеры сгорания могут по дополнительной трубе 11 поступать в теплообменник и возвращаться в газовпускную магистраль турбокомпрессора по трубе 12. Положением органа поочередного перекрытия сечений 13 можно регулировать количество продуктов сгорания, циркулирующих через теплообменник. Если двигатель выполнен с водяным охлаждением и теплообменник 8 включен в контур циркуляции воды через рубашки цилиндров, циркулирующие через него продукты сгорания подогревают воду в системе охлаждения. Запуск двигателя и его работа на частичных нагрузках происходит при работающей камере сгорания. При этом запорносмесительный орган 11 переводят в,положение, обеспечивающее одновременное поступление воздуха в обводную трубу и в теплообменник. Дви-! гатель приводят во вращение любым известным пусковым устройством. В его цилиндры поступает смесь сжатого воздуха и продуктов сгорания, а их соотношение в смеси зависит от положения запорно-смесительного органа 1 1. По мере повышения числа оборотов и нагрузки количество подмешиваемых продуктов сгорания уменьшают и после определенной, заранее выбранной нагрузки прекращают полностью. Циркуляция продуктов сгорания через теплообменник обеспечивает повышение температуры заряда при запуске двигателя путем додмешивания продуктов сгора. ния с одновременным обеспечением наддува, что позволяет существенно сократить время запуска, а также использовать камеру сгорания для подогрева жидкости в системе охлаждения двигателя перед запуском. 5 735813 6 ф о р м у и а и з о б р е т е н и я дополнитепьных труб и установленного между ними запорного органа. Устройство для наддува двигателя внутреннего сгорания, содержащее турбокомпрессор, камеру сгорания, подключенную при помощи обводной трубы к его газовпускной магистрали и воздухонапорному патрубку и теплообменник, установленный между последним и ресивером, о т и ич а ю щ е е с я тем, что, с пенью ус- to корения запуска двигателя,, газовпускная магистраль сообщена с ресивером и воздухонапорным патрубком с помощью двух Источники информапии, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Франции N 2087095, кп. г 02 В 33/00, 1971. 2. Патент США No 2633698, кл. 60-13, 1965, 3. Патент США N 3163984, кл. 60-13; 1965. 4. Авторское свидетельство СССР N 270393, кл F 02 8 17/04, 1970. 735813 Составитель М. Файн Редактор Т. Зубкова Техред Я. Цирик Корректор. H. Степ "-аказ 2391/27 Тираж 608: Подписное БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент",. г. Ужгород, ул. Проектная, 4
