Двигатель внутреннего сгорания

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт.. свид-ву.— (22) Заявлено 04.08.80 (21) 2969966/25-06 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. К .

F 02 В 37/00

F 02 N 17/04

Гесудеретееннмй кеметет

Опубликовано 07.04.82. Бюллетень № 13

Дата опубликования описания 17.04.82 (53) УДК 621.43. .035(088.8 )

Ilo делам нэебретеннй н еткрмтий (72) Авторы изобретения. с

В. И. Винокуров и В. В. Винокуров

4

« (71) заявители (54) ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Изобретение относится к машиностроению, а именно двигателестроению, в частности к двигателям внутреннего сгорания воздушного охлаждения с газотурбинным наддувом и с устройствами для облегчения запуска путем подогрева смазки и блока цилиндров.

Известны двигатели внутреннего сгорания, содержащие блок цилиндров, установленный на картере, охватывающий их с зазором ограждающий кожух, турбокомпрес- 1П сор, воздухонапорный патрубок подключен к впускному ресиверу, а газоприемный — к выхлопному коллектору двигателя, дополнительную камеру сгорания, установленную в обводном трубопроводе, соединяющем воздухонапорный и газоприемный патрубки турбокомпрессора, и магистраль выпуска отработавших газов турбокомпрессора, сообщенную при помощи выпускного патрубка с атмосферой и при помощи обводной трубы с зазором между кожухом и блоком цилинд- 2в ров и. с выпускным коллектором двигателя (11.

Отработавшие газы обеспечивают ускоренный прогрев двигателя при запуске.

АНИЕ«»91

Однако в таких двигателях детали и узлы нагреваются неравномерно. Подшипники коленчатого вала не имеют контакта с теплоносителем (горячей воздушно-газовой смесью), поэтому нагрев их происходит только за счет теплопроводности металла картера. Известно, что одним из условий, при которых возможен пуск дизеля, является необходимое тепловое состояние его подшипников и коленчатого вала, обеспечивающее получение пусковых оборотов с исключением их интенсивного износа. Время разогрева дизеля до пускового состояния определяется скоростью нагревания коленчатого вала — узла наиболее удаленного от мест непосредственного соприкосновения теплоносителя с телом дизеля.

Цель изобретения — сокращение време-. ни разогрева двигателя при запуске за счет подогрева теплым воздухом коленчатого вала и смазки т. е. ускорение запуска двигателя.

Для достижения поставленной цели, двигатель дополнительно снабжен вентилятором и воздухоподогревателем, причем вентилятор подключен к картеру двигателя на918466 порным патрубком через воздухоподогреватель, а впускным — через заслонку, и кинематически связан с турбокомпрессором, воздухоподогреватель установлен в обводной трубе магистрали выпуска отработавших газов.

На чертеже схематически показан предлагаемый двигатель внутреннего сгорания.

Двигатель содержит блок 1 цилиндров, выхлопном коллектор 2, впускной ресивер 3, картер 4, ограждающий кожух 5, турбокомпрессор, состоящий из турбины 6 и компрессора 7, установленных на общем валу 8, дополнительную камеру 9 сгорания, установленную в обводном трубопроводе 10, вентилятор 11 и воздухоподогреватель 12. Воздухонапорный патрубок 13 турбокомпрессора подключен к впускному ресиверу 3 обводной трубопровод 10 подключен к воздухонапорному патрубку 13 и к газовпускному патрубку 14 турбокомпрессора. Выхлопная магистраль 15 турбины 6 при помощи обводной трубы 16 сообщена с зазором 17 между кожухом 5 и блоком 1 цилиндров и с впускным ресивером 3. Вентилятор 11 кинематически связан через шестерню 18 с валом 8 турбокомпрессора, воздухоподогреватель 12 установлен в обводной трубе 16, напорный патрубок 19 вентилятора 11 подключен к картеру 4 через воздухоподогреватель 12 и заслонку 20, а всасывающий патрубок 21 связан с,впускным отверстием 22 вентилятора 11 и через заслонку 23 с картером 4.

Двигатель снабжен также коленчатым валом 24, эжектором 25, фильтрами 26 и

27, исполнительным механизмом 28, управляющими заслонками 29, 30 и 31 и устройством для запуска турбокомпрессора. Последнее содержит электродвигатель 32, приводную рукоятку 33, муфту 34 свободного хода и гидромуфту 35. Исполнительный механизм

28 подключен к гидромуфте 35 через кулачковую муфту 36. Выхлопной коллектор 2 через заслонку 30 соединен с турбиной 6, а через заслонку 37 — с атмосферой.

Двигатель работает следующим образом.

В режиме запуска турбокомпрессора 1 и разогрева блока 1 цилиндров и картера 4 вал 8 турбокомпрессора прокручивается от рукоятки 33 или электродвигателя 32 через муфту 34 свободного хода, гидромуфту 35 и шестерню 18. Заслонка 31 перекрывает воздухонапорный патрубок 13 и воздух от компрессора 7 поступает в обводной трубопровод 10, в камеру 9 сгорания подается топливо и она запускается. Отработавшие газы из камеры сгорания поступают. в турбину 6 и она начинает раскручивать вал турбокомпрессора. Из турбины 6 отработавшие газы через выхлопную магистраль 15 и обводную трубу 16 поступают в зазор 17 между кожухом 5 и блоком 1 цилиндров, а по впускному ресиверу 3 — в цилиндры двигателя. В эжекторе 25 осуществляется добавление воздуха, поступающего через фильтр 26. Одновременно от вентилятора

11 начинает подаваться в напорный патрубок 19 воздух, который после подогрева в воздухоподогревателе 12 поступает в картер 4. При этом заслонки 20 и 23 открыты.

Происходит разогрев блока 1 цилиндров, коленчатого вала 24 и смазочного масла в картере 4 двигателя.

После разогрева осуществляется запуск двигателя, для чего увеличивается подача топлива в камеру 9 сгорания и производится наполнение жидкостью рабочей полости гидромуфты 35. В результате этого от вала

8 турбокомпрессора крутящий момент передается через кулачковую муфту 36 на коленчатый вал 24 двигателя. При этом в двигаss тель поступает по отводной магистрали 16 и впускному коллектору подогретая газовоздушная смесь, что облегчает воспламенение топлива и запуск двигателя. Отработавшие газы из работающего двигателя поступают через выхлопной коллектор 2 и заслонку 37

30 B атмосферу

После запуска двигателя исполнительный механизм 28 отключает коленчатый вал 24 от гидромуфты 35 при помощи кулачковой муфты 36, шестерню 18 с вентилятором !1 от вала 8 турбокомпрессора и ставит заслонки 29, 30 и 31 в положение, соответствующее режиму работы двигателя с наддувом от турбокомпрессора. При остановке вентилятора. 11 и отсутствии скоростного напора заслонки 20 и 23 под действием собствен30 ного веса опускаются и перекрывают напорный и всасывающий патрубки 19 и 21.

Заслонка 37 устанавливается в закрытое положение и отработавшие газы начинают поступать на турбину 6, она раскручивает вал 8 и воздух из атмосферы через воздушный фильтр 27 поступает в компрессор 7, а из него во впускной коллектор и в цилиндры двигателя.

Таким образом, нагнетание в картер воздуха, нагретого теплом отработавших газов, 40 может позволить увеличить скорость нагревания коленчатого вала и смазочного масла, а следовательно, и сократить время разогрева и ускорить запуск предлагаемого двигателя внутреннего сгорания.

iS

Формула изобретения

Двигатель внутреннего сгорания, содержащий блок цилиндров, установленный на

so картере, охватывающий их с зазором ограждающий кожух, турбокомпрессор, воздухонапорный патрубок которого подключен к впускному ресиверу, а газоприемный — к выхлопному коллектору двигателя дополнительную камеру сгорания, установленную в обводном трубопроводе, соединяющем воздухонапорный и газоприемный патрубки турбокомпрессора, и магистраль выпуска отработавших газов турбокомпрессора, сооб918466

Составитель В. Козлов

Редактор М. Келемеш Техред А. Бойкас Корректор Л Бокшан

Заказ 2082(9 Тираж 548 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! l3035, Москва, 5K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП. <Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 щенную при помощи выпускного патрубка с атмосферой и при помощи обводной трубы с зазором между кожухом и блоком цилиндров и с впускным коллектором двигателя,. отличающийся тем, что, с целью сокращения времени прогрева при запуске, двигатель дополнительно снабжен вентилятором и воздухоподогревателем, причем вентилятор подключен к картеру двигателя напорным патрубком через воздухоподогреватель, а впускным — через заслонку, и кинематически связан с турбокомпрессором, воздухоподогреватель установлен в обводной трубе магистрали выпуска отработавших газов.

Источники информации,. принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 270393, кл. F 02 Й 15(02, 1966.