Двигатель внутреннего сгорания

 

(i ц 827829

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 15.06.79 (21) 2780363/25-06 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.05.81. Бюллетень № 17 (45) Дата опубликования описания 07.05.81 (51) М. Кл.

F 02М 45/00

F 02D 1/00

Гесударстоеннык комитет (53) УДК 621.43.038 (0as.s) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

О. Б. Леонов, О. А. Тарханов, В. В. Арапов, В. И.

Ю. А. Великий

Московское ордена Ленина, ордена Октябрьской P и ордена Трудового Красного Знамени высшее те училище им. Н. Э. Баумана (71) Заявитель (54) ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к двигателям внутреннего сгорания с трубонаддувом.

Известен двигатель внутреннего сгорания, содержащий впускной коллектор, подключенный к нему турбокомпрессор, общий привод для агрегатов, орган управления двигателем и два топливо-впрыскивающих насоса с органами дозирования, валы которых связаны с общим 10 приводом (1).

Недостатками этого двигателя являются его низкие динамические качества, которые во многом обусловлены недостаточной подачей нагнетателем воздуха в цилиндры на 15 переходных режимах работы.

Цель изобретения — улучшение динамических качеств двигателя внутреннего сгорания путем повышения частоты вращения ротора турбокомпрессора на исходных ре- 20 жимах холостого хода и малых нагрузок.

Это достигается тем, что двигатель дополнительно снабжен управляемой муфтой, установленной на валу одного из топливо- 25 впрыскивающих насосов, и системой управления со штоком, соединенным с органом дозирования этого насоса, причем шток с помощью мембранного регулятора связан с впускным коллектором, а посредством ЗО электромагнита и переключателя — с органом управления двигателем.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема двигателя внутреннего сгорания; на фиг. 2 — конструктивное выполнение узла соединения рычагов с органом дозирования топливо-впрыскивающего насоса, осуществляющего дополнительный впрыск топлива в цилиндры двигателя на исходных режимах холостого хода и малых нагрузок.

Двигатель внутреннего сгорания содержит впускной коллектор 1, турбокомпрессор 2, общий привод 3 для агрегатов, орган управления двигателем 4, два топливовпрыскивающих насоса 5 и 6 и общий регулятор 7.

Валы насосов 5 и 6 соответственно с помощью автоматической муфты 8 изменения угла опережения впрыска топлива, муфты

9 опережения впрыска и управляемой муфты 10 связаны с общим приводом для агрегатов 3. Управляемая муфта 10 связана с задатчиком ее положения, сервомотором

11, включающего в себя рабочие полости

12 и 13 и подвижный поршень 14. Рабочие полости 12 и 13 сообщены трубопроводами с золотниковым двухпозиционным гидравлическим переключателем 15, золотник 16 которого имеет связь с электромагнитом 17, 827829

На валике 18 установлены рычаги 19 и

20. Рычаг 19 при помощи втулки 21 связан с органом дозирования 22 топливного насоса 6. Рычаг 20, имеющий торцевые зубья

23, связан с электромагнитом 24 посредством пружины 25, а другим концом соединен со штоком 26 системы управления, содержащей мембранный регулятор 27, ограничитель 28, датчик 29 температуры, электромагнит 30, переключатель 31, пружины

32 и 33, концевой выключатель 34.

Шток 26 с одной стороны соединен с мембраной 35 мембранного регулятора 27, а с другой стороны при помощи пружины

ЗЗ, электромагнита 30 и переключателя 31 связан с органом управления двигателем 4.

Мембранный регулятор 27 имеет две камеры: камеру 36, сообщенную магистралью

37 с впускным коллектором 1, и камеру 38, сообщенную с атмосферой. Ограничитель

28 связан с датчиком 29 температуры. Перекл очатель 31 имеет электрическую связь с кнопкой 39 и концевым выключателем 34.

Концевой выключатель 40 имеет электрическую связь (на фигуре не показана) с электромагнитами 17, 24 и 30, втулка 21 нагружена пружиной 41, а поршень 14 пружиной 42, причем втулка 21 снабжена прорезью 43 для размещения рычага 19. На впускном коллекторе 1 установлен датчик

44 давления.

Двигатель внутреннего сгорания работает следующим образом.

На установившихся режимах холостого хода и малых нагрузках общий регулятор

7 поворачивает рычаг 19 по часовой стрелке. Под действием усилия пружины 41 втулка 21 поворачивается и перемещает орган дозирования 22 в положение, соответствующее отключению подачи топлива насосом 6. При этом рычаг 19 удерживает концевой выключатель 40 в положении, которое позволяет включать электромагниты

17, 24, 30 от кнопки 39 на указанных выше исходных режимах перед совершением двигателем переходного режима.

При срабатывании электромагнита 17 происходит перемещение золотника 16 в крайнее левое положение, в результате чего рабочая жидкость (масло) под давлением поступает в полость 12 сервомотора 11, а из полости 13 происходит ее стравливание. Поршень 14 под давлением жидкости преодолевает усилие пружины 42 и перемещается в крайнее правое положение, обеспечивая при помощи управляемой муфты

10 угловое смещение вала топливного насоса 6 относительно вала насоса 5.

Включение электромагнита 24 вызывает сжатие пружины 25 и тем самым соединение рычага 20 со втулкой 21 при помощи торцевых зубьев 23.

Срабатывание электромагнита 30 вызывает сжатие пружины 33, в результате чего

)5

65 шток 26 освобождается от действия пружины 33. Пружины 32 и 33 подобраны таким образом, что жесткость пружины 33 больше жесткости пружины 32. Шток 26 под действием усилия пружины 32 перемещается влево до положения, которое определяется равенством усилий, нагруженной давлением воздуха, мембраны 35 и пружины 32.

Перемещение штока 26 вызывает поворот рычага 20 втулки 21 и перемещение органа дозирования 22 топливного насоса 6 на впрыск дополнительного количества топлива в цилиндр двигателя после основной подачи насосом 5. Рычаг 19 не препятствует повороту втулки 21, так как в ней имеется прорезь 43.

Датчик 29 температуры вырабатывает сигнал пропорциональный величине температуры выпускных газов перед турбиной турбокомпрессора 2 и управляет работой ограничителя 28, который в случае повышения температуры выше допустимой ограничивает перемещение штока 26.

Дополнительная подача топлива насосом

6 осуществляемая со смещением начала впрыска по направлению вращения коленчатого вала, увеличивает работу выпускных газов, что вызывает повышение частоты вращения ротора турбокомпрессора 2. давления воздуха во впускном коллекторе

1. Под действием возрастающего давления воздуха в камере 36 мембрана 35 прогибается и, преодолевая усилие пружины 32, перемещает шток 26 вправо. При дальнейшем движении штока 26 срабатывает концевой выключатель 34, который подает сигнал на выключение электромагнитов 30, 24 и 17 и включение электрического табло (не показано) сигнализирующего о готовности системы воздухоснабжения к совершению двигателем переходного режима.

С началом переходного режима разгона (перевод органа управления двигателем 4 на увеличенную подачу топлива насосами) или приема нагрузки (воздействие общего регулятора 7 на рычаг 19 топливного насоса 6) происходит отключение электромагнитов 30, 24, 17 в результате разрыва электрической цепи соответственно переключателем 31 и концевым выключателем 4. Таким образом обеспечивается двухфазная подача топлива на установившихся и переходных режимах при средних и больших нагрузках.

Давление наддувочного воздуха достаточно полно характеризует режим работы двигателя с турбонаддувом. Поэтому при уменьшении частоты вращения коленчатого вала или нагрузки возможно автоматическое включение дополнительной подачи топлива после основной подачи, для чего на впускном коллекторе 1 установлен контактный датчик 44 давления, который при снижении давления наддувочного воздуха

827829 ниже допустимой величины замыкает электрическую цепь на включение электромагнитов 17, 24 и ЗО.

Таким образом, предлагаемое конструктивное выполнение двигателя внутреннего сгорания позволяет использовать один из топливо-впрыскивающих насосов на исходных режимах холостого хода и малых нагрузок для подачи дополнительного количества топлива со смещением начала его впрыска по углу поворота коленчатого вала и тем самым повысить располагаемую работу выпускных газов, а следовательно, частоту вращения ротора турбокомпрессора и давление наддувочного воздуха íà 15 этих режимах, улучшить динамические качества двигателя.

Формула изобретения

1. Двигатель внутреннего сгорания, содержащий впускной коллектор, подключенный к нему турбокомпрессор, общий привод для агрегатов, орган управления двигателем и два топливо-впрыскивающих на- 25 соса с органами дозирования, валы которых связаны с общим приводом, о т л ич а ю шийся тем, что с целью улучшения динамических качеств двигателя путем повышения частоты вращения ротора турбокомпрессора на исходных режимах холостого хода и малых нагрузок, двигатель дополнительно снабжен управляемой муфтой, установленной на валу одного из насосов, и системой управления со штоком, соединенным с органом дозирования этого насоса, причем шток через промежуточные элементы связан с впускным коллектором и органом управления.

2. Двигатель по п. 1, отлич а ющи йс я тем, что промежуточный элемент соединяющий шток с впускным коллектором, выполнен в виде мембранного регулятора.

2. Двигатель по п.п. 1 и 2, отличаюшийся тем, что промежуточный элемент, соединяющий шток с органом управления, выполнен в виде электромагнита и переключателя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Сандомирский М. Г. и Дьяченко В. Г.

Двухфазная подача топлива с независимым регулированием момента и количества топлива, подаваемого в каждой из фаз, сб.

«Двигатели внутреннего сгорания», из-во

ХГУ, 1967, вып. 4, с. 52 — 55.

827829

Составитель В. Павлюков

Техред А. Камышникова

Редактор T. Глазова

Корректор E. Осипова

Заказ 1134/13 Изд. № 378 Тираж 581 Подписное

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

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

Типография, пр, Сапунова, 2