Карбюраторный двигатель внутреннего сгорания

 

О П И С А Н И Е <„,SssssS

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24.03.80 (21) 2899384/25-06 с присоединением заявки М (23) Приоритет (Sl)M. Кл., F 02 F 1/42

Гааурарстеениый комитет

СССР

Опубликовано 30. 11.81. Бюллетень М 44 до делам изобретений и открытий (53) УДК 621.432..3(088.81

Дата опубликования описания 30 . 1 1 .81 .

1

А.В.Костров, А.P.Èàêàðîâ, А.Д.Шиш4ев и E.Ã.Çâåðåâ

1 (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Московский автомеханический институ (54) КАРБ10РАТОРНЬЙ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО

СГОРАНИЯ

20 г

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к двигателям внутреннего сгорания, и может быть исполь зовано в автомобильных карбюраторных двигателях с турбонаддувом.

Известен карбюраторный двигатель внутреннего сгорания,, содержащий турбокомпрессор, головку блока цилиндров, впускные и выпускные патрубки с установленной в каждом из выпуск1О ных патрубков термоизоляцпонной вставкой, имеющей привод.

Использование подвижной термоизоляционной вставки позволяет изменять коэффициент теплоотдачи от от15 работавших газов в стенки. выпускных патрубков и тем самым изменять о в определенных пределах (gt= 40-60C) температуру отработавших газов на выходе из патрубков fl) .

Однако механизм перемещения термоизолирувщих вставок этой головки выполнен таким образом, что регулирует положение термоиэоляционных вставок и теплоотдачу от газов в стенки патрубка в зависимости от теплового состояния двигателя, а также этот механизм не позволяет снизить теплонапряженность и теплоизлучение агрегатов наддува на высоких скоростных режимах работы двигателя при полной нагрузке.

Целью изобретения является повышение долговечности путем регулирования температуры отработавших газов.

Указанная цель достигается тем, что в карбюраторном двигателе внутреннего сгорания, содержащем турбокомпрессор, головку блока цилиндров, впускные.и выпускные патрубки с установленной в каждом из выпускных патрубков термоизоляционной вставкой, имеющей привод, привод вставки выполнен в виде механизма диафрагменного типа, одна из полостей которого соединена с впускным патруб40

55 ком двигателя, а другая. — с атмосфе.рой.

На фиг. 1 представлена головка блока с подвижной термоизоляционной вставкой в выпускном патрубке, разрез по оси выпускного патрубка, на фиг. 2 — один из. вариантов конструкции привода термоизоляционных вставок диафрагменного типа; на фиг. 3— принципиальная схема двигателя внут- 10 реннего сгорания с турбокомпрессором и головкой.

Головка блока цилиндров 1 содержит выпускной патрубок 2, с установленной в нем термоизоляционной вставкой 3. Привод термоизоляционной вставки 3 выполнен в виде исполнительного механизма 4, диафрагма 5 делит исполнительный механизм 4 на две полости 6 и 7, одна полость 6 соеди- р0 нека с впускным патрубком 8 трубопроводом 9, а другая полость 7 соединена с атмосферой отверстием 10. Исполнительный механизм 4 содержит пружину 11, установленную на штоке д

12, который в свою очередь соединен с тягой 13. В прорезь тяги 13 входит поводок 14, соединенный валиком 15, при повороте которого перемещается термоизоляционная вставка 3, установленная в выпускном патрубке

2. Сопряжение тяга-поводок (!3-14) спрофилировано таким образом, что исключает возможность заклинивания поводка 14 в прорези тяги "13 при

35 осевом перемещении последней.

Исполнительный механизм 4 крепится кронштейном 16. Впускной патрубок

8 соединен с турбокомпрессором 17.

Устройство работает следующим образом.

При работе двигателя на частичных нагрузках во всем диапазоне изменения частот вращения коленчатого вала двигателя и на полной нагрузке в диапазоне малых и средних частот

45 вращения коленчатого вала привод термоизоляционной вставки 3 находится в исходном положении., доступ газов к стенкам выпускного патрубка

2 перекрыт, что способствует увеличению температуры газов на входе в турбокомпрессор, а следователь-— но, и увеличению мощности турбокомпрессора 17. Поэтому при разгоне карбюраторного двигателя с турбонаддувом по внешней характеристике в диапазоне малых и средних частот вращения коленчатого вала время

5 4 раскрутки турбокомпрессора 17 сокращается, увеличивается его производительность что способствует более рез/ кому нарастанию крутящего момента двигателя. С дальнейшим ростом числа оборотов двигателя растет давление наддува во впускном патрубке 8 и в связанной с ним трубопроводом

9 полости 6 исполнительного механизма

4. При определенном значении давления диафрагма 5, преодолевая сопротивление пружины 11, начинает перемещать тягу 13, а следовательно, и термоизоляционную вставку 3 относительно выпускного патрубка 2, обеспечивая доступ отработавших газов к стенкам выпускного патрубка 2. Вследствие этого теплоотдача в стенку выпускного патрубка 2 от отработавших газов возрастает, температура и энергия газов на входе в турбокомпрессор

l7 уменьшается, что способствует снижению температуры агрегатов наддува, снижению их теплонапряженности и теплоизлучения. При переходе на частичные режимы давление наддува во впускном патрубке 8 уменьшается и привод посредством пружины ll возвращает термоизоляционную вставку 3 в исходное положение.

Жесткость пружины 11 подбирается из условия обеспечения возврата термоизоляционной вставки 3 в исходное положение при уменьшении давления во впускном патрубке 8.

Активная площадь диафрагмы 5 выбирается из условия максимального смещения приводом термоизоляционных вставок 3, т.е. обеспечение максимального проходного сечения для доступа отработавших газов к стенкам выпускного патрубка 2, при достижении максимального допустимого давления во впускном патрубке 8.

Как вариант, трубопровод 9 может быть соединен не с впускным патрубком 8, а с полостью выпускного патрубка 2 на входе в турбину. Следует отметить, что при работе двигателя для ограничения давления наддува необходимо использовать устройство, ограничивающее давление наддува посредством перепуска части отработавших газов в обход турбокомпрессору 17 на выхлоп.

Предлагаемое исполнение двигателя внутреннего сгорания с турбонадцувом позволяет увеличить крутизну нарастания крутящего момента карбюра885585 торного двигателя в диапазоне низких и средних частот вращения коленчатого вала двигателя, за счет увеличения температуры газов на входе в турбину на 40-60ОС. При этом улучшаются динамические показатели автомобиля, увеличивается средняя скорость его движения и, как следствие, увеличивается производительность автомобиля.

Кроме того, снижение температуры газов на входе в турбину при работе двигателя ча режимах, близких к номинальному, снизит теплонапряженность и теплоизлучение агрегатов турбокомпрессора и увеличит срок их службы.

Формула изобретения

Карбюраторный двигатель внутреннего сгорания, содержащий турбоком прессор, головку блока цилиндров, впускные и выпускные патрубки с установленной в каждом из выпускных патрубков термоиэоляционной вставь кой, имеющей привод, о т л и ч а о шийся тем, что; с целью повышения долговечности путем регулирования температуры отработавших газов, привод вставки выполнен в виде механиэlO ма диафрагменного типа, одна из полостей которого соединена с впускным атрубком двигателя, а другая — с атмосфероЛ.

l5 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

I. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2780361/06, кл. F 02 F 1/42, 1979.

885585

Составитель E.Ìèëÿåâà

Редактор С.Тараненко Техред Е.Харитончик Корректор О.Билак

Заказ 10491/49 Тираж 584 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4