Двигатель внутреннего сгорания

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

«i> 754097

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (51)М. Кл.з (22) Заявлено 27. 06. 77 (21) 2500002/25-06 с присоединением эаявок ¹ 2502152/06

-и 2504529/06 (23) Приоритет - по п. 3-01. 07. 77, по п.4-06.07.77

Опубликовано 070880. Бюллетень ¹ 29

F 02 В 37/004

02 В 51/00

Государствеииый комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДН 621. .43.052 (088.8) Дата опубликования описания, 07.0880 (72) Авторы иэобретения

И. В. Котляр,В. A. Шурипа,Г. А. Мокеев и A. Г. Важенов

Дальневосточный ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. В. В. Куйбышева (71) Заявитель (54) ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Изобретение относится к области машиностроения и касается, н частно сти, двигателестроения, а именно устройств для ноздухоснабжения двигателя внутреннего сгорания с наддувом.

Известны двигатели внутреннего сгорания, содержащие выхлопную магистраль, установленный в ней турбокомпрессор, подключенный к ныхлопному коллектору и к трубопроводу выпуска отработавших газов, воздушную магистраль, подключенную к турбокомпрессору и к ноздуховпускным органам цилиндров, установленные в ее парал- 15 лельных ветвях охладитель и подогреватель, подключенный к выхлопной магистрали, и орган поочередного перекрытия сечений ветвей (15 . Перекрытие ветви с подогревателем 20 производится при работе двигателя под нагрузкой. При этом воздух, поступающий н двигатель, охлаждается. Во вре. мя запуска и при работе на малых нагрузках, когда необходимо подогревать25 воздух, перекрывают сечение ветви с охладителем.

В известных двигателях невозможно реализовать преимущества способа ра.боты, заключающегося в том, что для 3 продувки двигателя используют нагретый воздух, а для наполнения — охлажденный (2).

Целью изобретения является обеспечение изменения температуры воздуха но время заполнения и продувки цилиндра.

Для достижения этого ветви воздушной магистрали подключены к каждому цилиндру и орган поочередного перекрытия ветвей выполнен в виде группы запорных органов, снязанных с валом двигателя в порядке работы цилиндров и установленных на участках подключения ветвей к воздуховпускным органам.

Трубопровод выпуска отработавших газов может быть выполнен с ответвлением, и подогреватель подключен и последнему.

Подогреватель может быть установлен в выхлопной магистрали между коллектором двигателя и турбокомпрессором.

Выхлопной коллектор двигателя может быть выполнен с ответвлением, под ключенным к турбокомпрессору, и подо греватель при этом будет установленв этом ответвлении.

754097

1. Двигатель внутреннего сгорания, содержащий выхлопную магистраль, установленный в ней турбокомпрессор, подключенный к выхлопному коллектору двигателя и к трубопроводу выпуска отработавших газов, воздушную магистраль, подключенную к турбокомпрессору и к воздухонпускным органам цилиндров, установленные в ее параллельных ветвях охладитель и подогреватель, подключенный к выхлопной магистрали, и орган поочередного перекрытия сечения ветвей, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью обеспечения изменения температуры воздуха во время заполнения и продувки цилиндра,ветви воздушной магистрали под ключены к каждому цилиндру,и орган по очередного перекрытия ветвей выполнен в виде группы напорных органов,связанных с налом двигателя в порядке работы цилиндров и установленных на участках подключения ветвей к воздуховпускным .органам.

°

2. Двигатель по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что трубопровод выпуска отработавших газов выполнен

На фиг. 1 представлена принципиальная схема описываемого двигателя; иа фиг. 2 - один иэ вариантов выполцения органа поочередного перекрытия ветвей, на фиг. 3 — вариант выполнения двигателя с установкой подогревателя в выхлопной магистрали между коллектором двигателя и турбокомпрессором; на фиг. 4 - установка подогревателя в ответвлении выхлопного коллектбра °

Рабочая полость цилиндра 1 двигателя внутреннего сгорания сообщена с вььчлопной магистралью, состоящей из выхлопного коллек ора 2 и трубопровода 3 выпуска отработавших газов. К ним подключен турбокомпрессор 4, состо- 15 ящий иэ турбины 5 и нагнетателя б. K последнему подключена воздушная магистраль, выполненная в виде двух параллельных ветвей 7 и 8, в первой из которых установлен охладитель 9, а во 2() второй подогреватель 10, подключенный к выхлопной магистрали. Подключение может быть осуществлено либо к ответвлению 11 от трубопронода. 3. выпуска отработавших газов из турбокомпрессора, как показано на фиг. 1, либо к ответвлению 12 от коллектора

2, как показано на фиг. 4, либо подогреватель может быть установлен и выхлопной магистрали между коллектором двигателя.и турбокомпрессором, как показано на фиг. 3. Участок подключения нетней 7 и 8 воздушной магистрали к ноздухонпускным органам каждого цилиндра выполнен в виде промежуточного канала 13 и группы органов 14, связанных с валом двигателя.

Запорные органы могут быть любой конструкции. В частности, ветни 7 и 8 могут быть соединены с каналом 13 через клапаны 15 .и 1б, управляемые ку- 4О лачконым валом 17, связанным с валом (на чертежах не показан) двигателя.

При этом обеспечивается требуемая очередность и длительность открытия клапанов рпя каждого цилиндра и чередование их работы в соответствии с ° порядком работы цилиндров.

Во время работы двигателя отработавшие газы иэ цилиндра 1 через выпускные органы поступают в выхлопной коллектор 2, в турбину 5 турбокомпрессора 4 и в трубопровод 3 выпуска отработавших газов. Иагнетатель 6 турбокомпрессора всасывает воздух из атмосферы и подает его . в цилиндры двигателя под давлением через две ветви 7 и 8 воздушной магистрали, в первой иэ которых воздух охлаждается в охладителе 9, а во второй подогревается теплом отработавших газов в подогревателе 10. Нагретый и охлаж- 40 денный воэдух подается в цилиндр поочередно в течение каждого рабочего цикла в момент сообщения соответствующей ветви через один из клапанов 15 или 16 с промежуточным каналом 13. 65

При этом нагретый воздух подают во время продувки, а охлажденный но время наполнения.

Для подогрева воздуха может быть использована часть газов, отработавших в турбине (см. фиг. 1). Их сравнительно высокая температура позволя ет уменьшить размеры подогревателя.

Габариты. подогревателя могут быть уменьшены в более существенной мере н случае установки подогревателя между коллектором двигателя и турбокомпрессором (см. фиг. 3), так как на этом участке значительно ныше температура отработавших газов. Однако при этом снижается температура газов перед турбокомпрессором, что может привести к уменьшению давления наддува. Такой же эффект можно получить, если использовать часть газов, поступающих н турбину, выполнин коллектор с ответвлением (см. фиг. 4), при этом перераспределение расходов между двумя потоками: поступающими н турбокомпрессор непосредственно и поступающими в турбокомпрессор через подогреватель воздуха, облегчает компоновку двигателя.

В результате подключения ветвей к каждому цилиндру через запорные органы с поочередным открытием описываемое устройство позноляет изменять температуру воздуха но время наполнения и продувки цилиндра, обеспечивает продувку нагретым воздухом, наполнение охлажденным, что позволяет уменьшить расход воздуха на продувку и повысить экономичность двигателя.

Формула изобретения 754097 с ответвлением, и подогреватель под.ключен к последнему.

3. Двигатель по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что подогреватель установлен в выхлопной магистрали между коллектором двигателя н 5 турбокомпрессором.

4. Двигатель по п. 3, о т л и ч аю шийся тем,,что выхлопной коллектор двигателя выполнен с ответ влением, подключенным к турбокомпрессору, и подогреватель установлен в этом ответвлении. .

Источники информации, принятые во внимание при экспертиэе

1. Авторское свидетельство СССР 9461237 g кл. F 02 В 51/00, 1975.

2. Авторское сви .етельство СССР

9 530102, кл. F 02 В 29/ОВ, 1976.

754097

Составитель N. Файн

Редактор Т. Загребельная Текред Н.Бабурка акаэ 4952

Корректор И. Муска

Подлисное

Тираж 08

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Ф илм л ППП"Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4