Двигатель внутреннего сгорания

 

Изобретение м.б. использован ; в /uinia телях жидкостного охлаждения г r p -i«na;i- дувом. Цель изобретения - yMci:i iiif fii(.- расхода топлива при низких т-рах атмосферпог о воздуха. При низких т-рах воздух, нагнетаемый компрессором 6 агрегата 7 наддува, поступает в полость клапана (К) 8. Датчик 22 т-ры не оказывает воздействия на пор

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1

8 Е63М:8

Ph E Ь

1 10 Е: -,А

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

g4 Лб Рб

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4233122/25-06 (22) 22.04.87 (46) 15.01.89. Бюл. № 2 (71) Московский автомеханический институт (72) Ю. С. Кустарев, P. Я. Загидуллин, А. В. Медведев, В. В. Коновалов, О. А. Тарханов и Ю. И. Фрейман (53) 621.43-714.72 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1321860, кл. F 01 P 3/20, 1986.

„„SU„„1451298 (5D 4 F 01 Р 320 F 02 В 29/04 (54) ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕ1 О С1 ОРАНИЯ (57) Изобретение м.б. использован,. H .циг» телях жидкостного охлаждспи»; р, пc!ддувом. Цель изобретения - уме .:гппснпе расхода топлива при низки; T-рах атмосферного воздуха. При низких т-рах воздух, нагнетаемый компрессором 6 агрегата 7 наддува, поступает в полость клапана (К) 8. Датчик

22 т-ры не оказывает воздействия на пор!

45!298 шенк 25 сервоцилиндра 23, давление в его п<лости 35 мало и К 8 перекрывает выпускное отверстие 14 его корпуса. Наддувочный воздух (HB) через выпускные отверстия 11 поступает к подогревателю 10, после чего поступает во впускной трубопровод 15 двиI àTåëÿ !. Подогрев воздуха в подогревателе

10 осуществляется теплом охлаждающей жидкости. Одновременно регулятор 17 расхода отработавших газов перекрывает часть проходного сечения выпускного патрубка 18 турбины 16. По мере роста нагрузки увеличивается доля НВ, пропускаемая через охИзобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению,в частности к системам охлаждения двигателей внутреннего сгорания с турбонаддувом автотракторного типа, и может быть использова- 5 но в силовых установках транспортных средств и сельскохозяйственных машин.

Цель изобретения — уменьшение расхода топлива при низких температурах атмосферного воздуха. !

О

На фиг. 1 представлена схема двигателя внутреннего сгорания с турбонаддувом; на фиг. 2 — конструкция подогревателя наддувочного воздуха.

Двигатель внутреннего сгорания содержит контур циркуляции охлаждающей жидкости, включающий полости охлаждения двигателя 1, радиатор 2 и жидкостной насос 3, подключенный всасывающим патрубком 4 к радиатору 2, а напорным -патрубком 5— к полостям охлаждения двигателя 1, систему воздухоснабжения, включающую компрессор 6 агрегата 7 наддува, тройниковый клапан 8 с приводом 9, размещенный в корпусе, жидкостной подогреватель 10 наддувочного воздуха, подключенный через первое выпускное отверстие 11 корпуса клапана

8 и впускное отверстие 12 к нагнетательной полости (не показана) компрессора 6, охладитель 13 наддувочного воздуха, сообщенный через второе выпускное отверстие

14 корпуса клапана 8 и впускное отверстие

12 с нагнетательной полостью компрессора

6, и впускной трубопровод 15, соединенный с охладителем !3 и подогревателем 10 наддувочного воздуха, систему выпуска отработавших газов, включающую турбину 16 агрегата 7 наддува и регулятор 17 расхода газа, установленный в выпускном патрубке

18 турбины 16, кожух 19 подвода охлаждающего воздуха, в котором последовательно усладитель 13 НВ. При резком нажатии на педаль 21 распределительный кран 33 подсоединяет компрессор 34 к надпоршневым полостям 37 и 38 цилиндров-ускорителей 27 и 28. К 8 и регулятор 17 расхода газа кратковременно открываются, в результате чего растет производительность компрессора 6 и основная часть воздуха поступает в двигатель 1 через охладитель 13, что приводит к увеличению подачи воздуха. В результате сокращается время переходных процессов и улучшается динамика двигателя. 2 з.п. ф-лы, 2 ил. тановлены охладитель 13 наддувочного воздуха, радиатор 2 и вентилятор 20, кинематически связанный с валом двигателя 1, ор ан 21 управления. Двигатель также снабжен датчиком 22 температуры воздуха, первым и вторым сервоцилиндрами 23 и 24 с подпружиненными поршнями 25 и 26, первым и вторым цилиндрами-ускорителями 27 и 28 с поршнями соответственно 29 и 30, насосом-ускорителем .31 с напорной полостью 32, распределительным краном 33 и воздушным насосом 34.

Датчик 22 температуры воздуха выполнен в виде герметичной емкости с одной подвижной стенкой, заполненной терморасширяющимися наполнителем, первый сервоцилиндр 23 надпоршневой полостью 35 сообщен с нагнетательной полостью компрессора

6, а его поршень 25 связан с подвижной стенкой датчика 22 температуры и приводом 9 тройникового клапана 8. Надпоршневая полость 36 второго сервоцилиндра 24 сообщена с нагнетательной полостью компрессора 6, а его поршень 26 связан с регулятором 17 расхода газа. Надпоршневые полости 37 и

38 цилиндров-ускорителей 27 и 28 соединены с воздушным насосом 34 через распределительный кран ЗЗ, при этом поршень 29 первого цилиндра-ускорителя 27 связан с приводом 9 тройникового клапана, 8, а поршень 30 второго цилиндра-ускорителя 28 связан с регулятором 17 расхода газа. Насос-ускоритель 31 соединен с органом 21 управления и подключен напорной полостью

32 к распределительному крану 33.

Подогреватель 10 наддувочного воздуха может быть подключен к контуру циркуляции параллельно радиатору 2 и выполнен в виде закрепленных в трубной доске оребренных трубок 39, причем трубная доска вы1451298

Формула изобретения

55 полнена в виде двх < пластин 40 и 41 и про-, кладки 42 из эластомера между ними.

Двигатель «нутреннего сгорания работает следующим образом.

При низких температурах атмосферного воздуха на режимах холостого хода и малых нагрузок двигателя воздух, нагнетаемый компрессором 6 агрегата 7 наддува, поступает в полость тройникового клапана 8. Датчик 22 температуры под влиянием низкой температуры атмосферного воздуха не оказывает воздействия на поршень 25, а давление наддувочного воздуха в надпоршневой полости

35 мало, поэтому клапан 8 перекрывает выпускное отверстие 14. Наддувочный воздух направляется через первые выпускные отверстия 11 к подогревателю 10, где происходит подогрев наддувочного воздуха перед его поступлением во впускной трубопровод

15 двигателя 1. В жидкостные полости подогревателя 10 поступает горячая жидкость из полостей охлаждения двигателя 1, где она отдает тепло воздуху, после чего охлажденная жидкость поступает во всасывающий патрубок 4 жидкостного насоса 3. Регулятор 17 расхода отработавших газов перекрывает часть проходного сечения выпускного патрубка 18 турбины 16, что способствует увеличению температуры отработавших газов.

Подогрев наддувочного воздуха в воздухоподогревателе при увеличении температуры отработавших газов приводит к уменьшению дымности и токсичности отработавших газов.

При увеличении нагрузки двигателя возрастает давление и температура наддувочного воздуха. Под действием давления наддувочного воздуха поршень 25 перемещает привод 9 клапана 8, который открывает отверстие 14, и часть наддувочного воздуха поступает в охладитель 13 наддувочного воздуха. Другая часть наддувочного воздуха выходит из отверстия 11 корпуса клапана 8 в подогреватель 10. Во впускном трубопроводе

15 происходит выравнивание температуры наддувочного воздуха перед его поступлением в цилиндры двигателя 1. Поршень 26 воздействует на регулятор 17 расхода газа, который открывает выпускной патрубок 18 турбины 16.

При дальнейшем увеличении нагрузки двигателя возрастающее давление наддувочного воздуха в надпоршневых полостях 35 и 36 сервоцилиндров 23 и 24 приводит к наибольшему перемещению поршней 25 и 26.

Отверстие 11 перекрывается клапаном 8.

Весь поток наддувочного воздуха проходит через охладитель 13, где происходит его интенсивное охлаждение. Регулятор 17 расхода газа полностью открывает проходное сечение патрубка 18. Более раннему закрытию отверстия 11 способствует рост температуры атмосферного воздуха, при этом датчик 22 температуры воздействует на поршень 25, которыи при меньшем давлении переместит привод 9 клапана 8.

При рабог.;1BHfàòåëÿ па холостом ход

5 масcà поверхности теплообмена охлdëèòcë !

3 охлаждает«я до температуры окружающей среды. При резком нажатии на педаль органа 21 управления происходит кратковременно« увеличение давления жидкости в

10 насосе-ускорителе 31. Давление жидкости передается в распределительный кран 33, который соединяет надпоршневые полости

37 и 38 цилиндров-ускорителей 27 и 28 с воздушным насосом 34. Сжатый в насосе 34 воздух воздействует на поршни 29 и 30, пе"5 ремещение которых приводит к кратковременному закрытию отверстия 11 клапаном 8 и полному открытию проходного сечения патрубка 18 регулятором 17 расхода газа. Проходя через охладитель 13, наддувочный воз20 дух отдает свою теплоту массе поверхности теплообмена, при этом плотность наддувочного воздуха кратковременно резко возрастает, что приводит к уменьшению времени разгона двигателя. В дальнейшем давление жидкости в насосе-ускорителе 31 пада25 ет и кран 33 разобщает полости 37 и 38 с воздушным насосом 34 и сообщает их с атмосферой. Клапан 8 и регулятор 17 pacvoда газа возвращаются в положения, которые задаются давлением наддувочного возЗ0 духа в напорной полости компрессора 6 и усилителем датчика 22 температуры. При медленном перемещении педали органа 21 управления давление жидкости в насосе-ускорителе 31 не изменяется.

Выполнение трубных досок подогревателя 10 из двух пластин 40 и 41 с установкой между пластинами прокладки 42 из эластомера способствует гашению пульсаций давления охлаждающей жидкости и компенса40 ции термических напряжений в конструкции подогревателя, что приводит к повышению надежности конструкции при одновременном уменьшении ее стоимости за счет применения способа механической сборки в качестве технологии производства подогревателя.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет поддержать температуру наддувочного воздуха на оптимальном уровне как на установившихся режимах работы двигателя, так и при быстрой смене режимов вне

5О зависи ости от нагрузки и температуры атмосферного воздуха, что приводит к уменьшению расхода топлива, содержанию вредных веществ в отработавших газах.

1. Двигатель внутреннего сгорания, содержащий контур циркуляции охлаждающей жидкости, включающий полости охлаж1451298 (рс г.2

Составитель Л. Черный

Реда кто р (. Дол и нич Текред И. Верес Корректор М. Самборская

Заказ 7047!27 Тираж 456 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ! (3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфи (еское предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 дения двигателя, радиатор и жидкостной насос, подключенный всасывающим патрубком к радиатору, а напорным — к полостям охлаждения двигателя, систему воздухоснабжения, включающую компрессор агрегата наддува, жидкостной подогреватель наддувочного воздуха, подключенный жидкостными полостями к контуру циркуляции охлаждающей жидкости, а воздушными — к нагнетательной полости компрессора, охладитель наддувочного воздуха, сообщенный с нагнетательной полостью компрессора, и впускной трубопровод, соединенный с охладителем и подогревателем наддувочного воздуха, систему выпуска отработавших газов, включающую турбину агрегата наддува и регулятор расхода газа, установленный в выпускном патрубке турбины, кожух подвода oxëàæäàþùåãî воздуха, в котором последовательно установлены охладитель наддувочного воздуха, радиатор и вентилятор, н орган управления, отличающийся. тем, что, с целью уменьшения расхода топлива при низких температурах атмосферного воздуха, ()il с((абжен датчиком температуры воздуха, Пи)йниковым клапаном с приводом, первым вторым сервоцилиндрами с подпружиненflI>13((((н>ршнями, первым и вторым цилиндра)ли-ускорителями с поршнями, насосом-ус(x()pl(1.(. лом с напорной полостью, распреде. III гол ьllым краном и воздушным насосом, 1(ричем ватник температуры выполнен в вин (чкости с одной подвижной стенкой, заII()7II fill()1l тсрморасширяющимся наполни6 телем, тройниковый клапан, установленный в корпусе, снабженном впускным и двумя выпускными отверстиями и сообшенном впускным отверстием с нагнетательной полостью компрессора, одним из выпускных от5 верстии — с охладителем, а другим — с подогревателем наддувочного воздуха, первый сервоцилиндр надпоршневой полостью сообщен с нагнетательной полостью компрессора, а его поршень связан с подвижной

10 стенкой датчика температуры и приводом тройникового клапана, второй сервоцилиндр надпоршневой полостью сообшен с нагнетательной полостью компрессора, а его поршень связан с регулятором расхода газа, надпоршневые полости обоих цилиндров-ускорителей соединены с воздушным насосом через распределительный кран, поршень первого цилиндра-ускорителя связан с приводом тройникового клапана, а поршень второгос регулятором расхода газа, насос-ускори2О тель соединен с органом управления и подключен напорной полостью к распределительному крану.

2. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что. подогреватель наддувочного воздуха подключен к контуру циркуляции охлаждающей жидкости параллельно радиатору.

3. Двигатель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что подогреватель наддувочного воздуха выполнен в виде закрепленных в трубной доске оребренных трубок, причем трубЗО ная доска выполнена в виде двух пластин и прокладки из эластомера между ними.