Двигатель внутреннего сгорания снаддувом

 

(1 1) 827822

ОПИСАЫИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ йоюв Советских

Социалистических

Росиублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 15.06.79 (21) 2780287/25-06 с присоединением заявки № (23} Приоритет (43) Опубликовано 07.05.81. Бюллетень № 17 (45) Дата опубликования описания 07.05.81 (51) М. К .

F 02 D 23(00

F 02 В 37/00

Государствеииый комитет

СССР ио иолам изо&ретеиий и открытий (53) УДК 621.43-522 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. И. Крутов, Ф. М. Данилов, И. В. Леонов и В. И. Шатров

Московское ордена Ленина, ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени 1 akk" йс ... высшее техническое училище им. Н. Э. Баум на (71) Заявитель

1

1 (54) ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

С НАДДУВОМ

Изобретение относится к области машиностроения, а именно двигателестроения, и в частности к регулированию двигателей внутреннего сгорания с газотурбинным наддувом. 5

Известны двигатели внутреннего сгорания с наддувом, содержащие турбокомпрессор, воздухонапорная магистраль которого подключена к впускному патрубку и к пневматическому чувствительному эле- (0 менту, топливный насос, и сервомотор подачи топлива, снабженный силовым поршнем, подсоединенным через рычаг к топливному насосу, и золотником, установленным в напорной магистрали и подсоединен- 15 ным к чувствительному элементу и к рычагу (1).

Однако в известных двигателях при работе на неустановившихся режимах и особенно на режимах разгона снижается эф- 2о фективность и мощность двигателя, что объясняется снижением мощности турбины и давления наддува из-за несогласованности характеристик двигателя и турбокомпрессора при значительных отклонениях от номинального режима работы.

Как правило, для согласования характеристик двигателя и турбокомпрессора в широком диапазоне работы применяются различные способы воздействия на харак- 30 теристики турбокомпрессора, оставляя характеристики двигателя неизменными.

Такой подход к решению задачи согласования характеристик двигателя и турбокомпрессора не устраняет основной недостаток дизеля с турбонаддувом при его работе на малых нагрузках, когда недостаточная энергия выпускных газов приводит к значительному снижению скорости вращения ротора турбокомпрессора, падению давления наддува и в дальнейшем к затягиванию процесса разгона турбокомпрессора и двигателя.

Цель изобретения — улучшение качества переходных процессов двигателя внутреннего сгорания с газотурбинным наддувом за счет перераспределения энергии топлива, реализуемой в поршневой части двигателя и в турбине путем изменения угла опережения впрыска топлива.

Это достигается тем, что топливный насос снабжен муфтой опережения впрыска топлива, а подсоединение рычага к топливному насосу выполнено через муфту опережения впрыска топлива и к золотнику— через пружину.

На фиг. 1 приведена схема предлагаемого двигателя; на фиг. 2 приведена требуемая зависимость угла опережения впрыска топлива рддр от давления наддува Ð.

827822

Двигатель 1 внутреннего сгорания содержит турбокомпрессор 2, топливный насос

3, муфту 4 опережения впрыска топлива и сервомотор 5 подачи топлива, снабженный силовым поршнем 6 напорной масляной 5 магистралью 7 и золотником 8, установленным в последней. Воздухонапорная магистраль 9 турбокомпрессора 2 подключена к впускному патрубку 10 цилиндра 11 двигателя 1 и через трубопровод 12 к воз- )o душной полости 13 пневматического чувствительного элемента 14. Рабочие полости

15 и 16 силового поршня 6 подключены к напорной магистрали 7 и к сливной магистрали 17, Силовой поршень 6 через ) шток 18 подсоединен к рычагу 19, который в свою очередь связан с муфтой 4 опережения впрыска топлива и с валом 20 топливного насоса 3.

Золотник 8 подключен к мембране 21 2о пневматического чувствительного элемента

14 и через пружину 22 к рычагу 19.

Двигатель работает следующим образом.

При снижении давления наддува мемб- д рана 21 чувствительного элемента 14 вместе с управляющим золотником 8 перемещается влево, открывая доступ масла из напорной магистрали 7 в рабочую полость

15 сервомотора 5. Силовой поршень 6 под зо давлением масла сдвигается вправо, перемещая рычаг 19 с муфтой 4 опережения впрыска топлива в сторону уменьшения угла опережения впрыска топлива, что приводит к увеличению энергии выпускных з газов, мощности турбины и давления наддува.

При перемещении рычага 19 деформируется пружина 22 обратной связи, обеспечивающая необходимую статическую харак- 4о теристику угла опередения впрыска топлива, р от давления наддува Р„(фиг. 2), т. е. увеличение угла опередения впрыска топлива при увеличении давления наддува.

Применение предлагаемого двигателя внутреннего сгорания с регулятором давления наддува с отрицательной обратной связью через объект регулирования (дизель) позволит на режимах работы, близких к номинальному или наиболее часто встречающемуся эксплуатационному режиму настраивать систему на получение максимальных мощностных и экономических показателей двигателя, а на частичных режимах работы поддерживать давление наддува, близкое к номинальному, что при приеме нагрузки двигателя приведет к сокращению времени разгона турбокомпрессора, увеличению подачи воздуха и снижению дымности выпускных газов двигателя.

Формула изобретения

Двигатель внутреннего сгорания с наддувом, содержащий турбокомпрессор, воздухонапорная магистраль которого подключена к впускному патрубку и к пневматическому чувствительному элементу, топливный насос и сервомотор подачи топлива, снабженный силовым поршнем, подсоединенным через рычаг к топливному насосу, и золотником, установленным в напорной магистрали и подсоединенным к чувствительному элементу и к рычагу, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества переходных процессов, топливный насос снабжен муфтой опережения впрыска топлива, а подсоединение рычага к топливному насосу выполнен через муфту опережения впрыска топлива и к золотнику — через пружину.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Крутов В. И„Рыбальченко А. Г. Регулирование турбонаддува ДВС. M. Высшая школа. 1978, с. 46, рис. 26.

827822

Ды/flg с/

Дадпенае war,:г

Фиг. I

Составитель В. Козлов

Редактор Т. Глазова

Техред А. Камышникова

Заказ 920/12 Изд. № 346 Тираж 581 Подписное

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

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография. пр. Сапунова, 2

Я7Ь миф

Корректоры: О. Данишева и E. Осипова