Двигатель внутреннего сгорания

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соеетскмн

Соцмалнстическмк

Реслублмк

«ii750117 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву— (5t) М. Кл,а

F 02Â 37/00

F 02 D 23/00 (22) Заявлено 30.05.78 (21) 2619437/25-06 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

9Ьеударетеенлмй кем тат

СССР

Опубликовано 23.07.80. Бюллетень № 27 (53) УДК 62!.43. .052 (088.8) дю делам нзебретеннй н еткрытнй

Дата опубликования описания 29.07.80

О. Б. Леонов, В. П. Попов, О. А. Тарханов н В. В. Арапов (72) Авторы изобретения (7! ) Заявитель

Московское ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени высшее техническое училище им. Н. Э. Баумана (54) ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

1

Изобретение относится к области машйностроения, в частности к двигателям внутреннего сгорания с наддувом, а именно к системам регулирования наддува.

Известны двигатели внутреннего сгорания, снабженные устройствами, корректирующими подачу воздуха в цилиндры в зависимости от режима работы.

В качестве параметра для регулирования давления наддува может быть использовано либо сочетание давления наддува с частотой вращения вала двигателя, либо давление масла в системе смазки.

В известных двигателях регулирование подачи топлива производится путем изменения цикловой подачи, что не всегда приемлемо.

Известны двигатели внутреннего сгорания, содержащие систему подачи топлива с управляемым начальным давлением, снабженную гидроаккумулятором, подключенным к трубопроводу высокого давления и сообщенным с топливным баком через дроссель, управляемый в зависимости от хода рейки топливного насоса и давления наддува и турбокомпрессор наддува, снабженный механизмом поворота лопаток соплового аппарата и задатчиком их положения.

В известных . двигателях регулирование турбокомпрессора осуществляется по давлению наддува и ходу рейки. Однако это не может обеспечить необходимое для правильной организации рабочего процесса в двигателе соотношение между количеством подаваемого воздуха и впрыскиваемого топлива, так как величина цикловой подачи топлива зависит от его начального давления в магистрали высокого давления перед впрыском.

Целью изобретения является улучшение экономичности двигателя путем согласова. ния давления наддува с подачей топлива

Для достижения поставленной задачи задатчик положения лопаток соплового аппарата выполнен в виде подпружиненной подвижной стенки, установленнои в замкнутой полости и разделяющей ее на две части, одна из которых сообщена с гидроаккуму лятором, а вторая — с топливным баком.

На фиг. представлена схема; на фиг. 2конструктивное исполнение предла гаемого двигателя внутреннего сгорания.

750117

Двигатель внутреннего:;>а гия 1 держит систему 2 подачи топи,11ва с управлиемыч начальным давлением топлива и систему 3 наддува.

Система 2 пода-ги топлива вкл1очает топливный насос 4 высокого давления, насос 5 для создания начального давления топлива, гидроаккумулятор б, регулятор.7 начальнсго давления топлива (дроссель), г1одкачиваюший топливный насос Я, топливный бак 9 и систему трубопроводов.

СистеMa 3 наддува состоиr IIs туРбокомПрессора 10 с регулируемым сопловым аппаратом турбины 11, в11ускного 12 v. выпускного 13 коллекторов. Механизм поворота лопатОк соплового аппарата сОстОит из следующих элементов: рессоры 14, синхронизирующего кольца 15„через рычаги 16 связанио"-о с лопатками 17 соплового аппарата турбины 11 и задатчика положения лопаток со11лового аппарата (сервомотора, включаю1цего в себя замкнутую полость 18, г1одвижную стенку-поршень 6 и цггок 20). Одна часть замкнутой полости сервомотора сообщена трубопроводом 21 с гидроаккумулятором б системы топливоподачи, а другая— с топливным баком 9 через дренажный трубопрОвод 22.

На поршень -19 сервомотора действует усилие пружины 23, =.àòÿæêà которой регулируется резьбовой втyaIIoé 24, и gav IeIIHe топлива из гидроаккумулятора 6 системы 2 подачи топлива. Гидроаккумулятор 6 подключен к трубопроводу 25 высокого давления и к форсуике,- 6, ус: ЯновленнОЙ в цилиндре 27 двигателя, трубопроводоь. 28, и к регуля.1 ору 7 начального давления (дросаелю) — трубопроводом 29.

В регуляторе 7 начального давления топлива содержится подпружиненный золотниковый клапан 30., снабженныи косой

Обсечкой, кромкой 31 и помещенный во втулке 32. Золотниковый клапан 30 с помощью зубчатой рейки 33 кинематически . связан с рейкой 34 топливного насоса 4, а втулка 32 с помощью зубчатой рейки 35 соединена с центрОбежным измерителем скорОсти 36, 37 КОтОро10 caao&eH мембраной 38, разделяю1це 1 камеру 39, связаньу о ма1 ис1ралью 40 с выпускным коллектором системы 3 наддува, H камеру 41, связанну1о атмосферой. Р4ембрана 38 со стороны камеры 41 нагружена пружиной 42, затяжка которой регулируется прокладкой 43, Двигатель pa6oTae caeIIyloUIHM ооразом.

Топливо из топливного бака 9 подается подкачивающим насосом 8 в полость насосов 4 и 5. Насос 5 создает в гндроаккумуляторе 6 начальное давление топлива, которое поддерживается регулятором 7 начального давления топлива в зависимости от положения рейки 34 топливного насоса; частоты вра щения коленчатого вала двигателя, измеряемой центробежным измерителем скорости 36. который через шток 37 поворачивает втулку 32 относительно золотннкового клапана 30; давления иаддуьочного воздуха дополнительным поворотом втулки 32.

Тоиливо из гидроаккумулятора 6 поступает по трубопроводу 28 в нагнетательный трубопровод 25 высокого давления, а по трубопроводу 21 — в замкнутую полость сервомотора, перемещая шток 20, который через рессору 14 и синхронизируюшее кольцо 15 поворачивает лопатки 17 соплового аппарата турбины 11. Таким образом, достигается оптимальное соотношение между подачей топлива и воздуха в цилиндре 27 двигателя на установившемся режиме его работы.

При разгоне двигателя рейка 34 насоса

4 высокого давления перемещается в сторону увеличения подачи топлива, и одновременно перемещается рейка 33 регулятора 7 начального давления, поворачивая золотниковый клапан 30 в положение, обеспечивающее стравливание топлива из гидроаккумулятора 6 при более высоком давлении по сравнению с исходным установившимся режимом.

Шток 20 сервомотора под давлением топлива из гидроаккумулятора б через рессору 14 и синхронизирующее кольцо 15 поворачивает лопатки 17 в сторону уменьшения площади выходного сечения соплового аппарата турбины 11, что способствует разгону ротора турбокомпрессора 10. Тем самым увеличивается подача воздуха в цилиндр 27 в режиме разгона двигателя. По мере разгона двигателя давление топлива в гидроаккумуляторе 6 корректируется в зависимости от мгновенных значений частоты вращения коленчатого вала и давления наддува регулятором 7 начального давления топлива.

Изобретение позволяет повысить экономичность, снизить токсичность и тепловую напряженность деталей двигателя на установившихся и неустановившихся режимах его работы за счет согласования соотношения между подаваемым в цилиндры воздухом и топливом.

Формула изобретения

Двигатель внутреннего сгорания, содержащий систему подачи топлива с управляемым начальным давлением, снабженную гидроаккумулятором, подключенным к трубопроводу высокого давлейня и сообщенным с топливным баком через дроссель, управляемый в зависимости от хода рейки топливного насоса и давления наддува, и турбокомпрессор наддува, снабженный механизмом поворота лопаток соплового аппарата ,и задатчиком их положения, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности двигателя путем согласования давления наддува с подачей топлива, задатчик поло750!!7

3 жения лопаток соплового аппарата выполнен в виде подпружиненной подвижной стенки, установленной в замкнутой полости и раза деляющей ее на две части, одна из которых сообщена с гидроаккумулятором, а вторая-с топливным баком.

Сосчавнтель В. Козлов

Редактор О. Степина Техред К. Шуфрич Корректор E. Папи

Заказ 4589/27 Тираж Ю8 Подписное

ИНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I l 3035, Яоснва, Ж вЂ” 35, Раушскан наб., д. 4)5

Филиал ППП Патент>, т. Ужгород, ул, Проектная, 4