Устройство для воздушного запуска двигателя внутреннего сгорания

 

Изобретение м.б. использовано в судовых двигателях. Цель изобретения - повышение эффективности устр-ва. В цилиндрах двигателя установлены пусковые клапаны 1, рабочие полости (П) к-рых при помощи пусковой магистрали 2 через главный пусковой клапан 3 соединены с источником 4 сжатого воздуха, а управляющие П5 при помощи импульсных каналов 6 через пневматический переключатель 7 соединены с воздухораспределителем 8. Центральный канал воздухораспределителя соединен с источником 4 при помощи трубопровода 9 через нормально закрытый сервоклапан 10, управляющая П 11 к-рого через перекидной клапан 12 соединена с системой дистанционного автоматизированного управления. Управляющая П13 клапана 3 и управляющая П14 переключателя 7 также связаны с системой. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1474314

А1 дц 4 F 02 N 9 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4208130/25-06 (22) 09.03.87 (46) 23.04.89. Бюл. ¹ 15 (71) Горьковский институт инженеров водного транспорта (72) В. И. Горелкин, В. Л. Пономарев и А. Д. Смирнов (53) 621.43-573 (088.8) (56) Патент США № 4038825, кл. 60-631, опублик. 1977. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗДУШНОГО

ЗАПУСКА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО

СГОРАНИЯ (57) Изобретение м.б, использовано в судовых двигателях. Цель изобретения — повышение эффективности устр-pa. B цилиндрах

1у,илину 8 Ш цилиндр дХ цилиндр гии драм

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР двигателя установлены пусковые клапаны

1, рабочие полости (П) к-рых при помощи пусковой магистрали 2 через главный пусковой клапан 3 соединены с источником

4 сжатого воздуха, а управляющие П5 при помощи импульсных каналов 6 через пневматический переключатель 7 соединены с воздухораспределителем 8. Центральный канал воздухораспределителя соединен с источником 4 при помощи трубопровода 9 через нормально закрытый сервоклапан 10, управляющая П 11 к-рого через перекидной клапан 12 соединена с системой дистанционного автоматизированного управления.

Управляющая П 13 клапана 3 и управляюгцая П 14 переключателя 7 также связаны с системой. 2 ил.

1474314

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, а именно к устройствам для воздушного запуска двигателей внутреннего сгорания, преимущественно судовых.

Цель изобретения — повышение эффективности.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 — схема кривошипов шестицилиндрового четырехтактного двигателя, определяющая геометрические фазы открытия и закрытия пусковых клапанов.

Предлагаемое устройство содержит установленные в цилиндрах двигателя пусковые клапаны 1, рабочие полости которых при помощи пусковой магистралй 2 через главный пусковой клапан 3 соединены с источником 4 сжатого воздуха, а управляющие полости 5 пусковых клапанов 1 при помощи импульсных каналов 6 через пневматический переключатель 7 соединены с воздухораспределителем 8. Центральный канал воздухораспределителя 8 соединен с источником 4 сжатого воздуха при помощи трубопровода 9 через нормально закрытый сервоклапан 10, управляющая полость 11 которого через перекидной клапан 12 соединена с системой дистанционного автоматизированного управления. Кроме того, управляющая полость 13 главного пускового клапана 3 и управляющая полость 14 пневматического переключателя 7 связаны с системой дистанционного автоматизированного управления.

Устройство работает следующим образом.

При запуске двигателя пусковой сигнал от системы дистанпионного автоматизированного управления подводится к управляющей полости 13 главного пускового клапана 3, а также через перекидной клапан 12 к управляющей полости 11 нормально закрытого сервоклапана 10. Под действием. управляющего сигнала оба клапана открываются и сжатый воздух от источника 4 по пусковой магистрали 2 поступает в рабочие полости всех пусковых клапанов, одновременно по трубопроводу 9 воздух подводится к центральному каналу воздухораспределителя 8. От воздухораспределителя

8 в соответствии с порядком работы цилиндров воздух подается через пневматический переключатель 7, находящийся в положении, соответствующем позиции а, по импульсному каналу 6 в управляющую полость 5 пускового клапана 1. Последний при этом срабатывает и обеспечивает доступ сжатого воздуха в цилиндр двигателя.

Начинается процесс раскручивания коленчатого вала двигателя сжатым воздухом.

При повороте коленчатого вала на определенный угол от воздухораспределителя 8 поступает сигнал на закрытие пускового клапана 1. Воздух из управляющей полости

5 стравливается в атмосферу через им5

30 пульсный канал 6 и разгрузочное окно воздухораспределителя 8. При этом пусковой клапан 1 закрывается и прекращает подачу сжатого воздуха в цилиндр двигателя.

Аналогичные циклы будут повторяться до тех пор, пока двигатель не разовет пусковую ч астоту вра we н и я.

При реверсировании двигателя на ходу судна с переднего на задний ход, когда газораспределение уже установлено на обратный ход, а коленчатый вал под действием гребного винта, работающего в турбинном режиме, продолжает вращаться в прежнем направлении, в системе дистанционного автоматизированного управления формируется пневматический сигнал рассогласования, а пусковой сигнал блокируется до полной остановки коленчатого вала.

Сигнал рассогласования подается в управляющую полость 14 пневматического переключателя 7, который под действием сигнала смещается в положение, соответствующее позиции б. При этом пневматический переключатель 7 производит переключение импульсных каналов 6, в результате чего действительные фазы работы пусковых клапанов смещаются относительно геометрических на 120 поворота коленчатого вала.

Таким образом, в режиме торможения двигателя пусковые клапаны открываются и закрываются с запаздыванием на !20 поворота коленчатого вала, т.р. открываются в конце такта сжатия, а закрываются в конце такта расширения. Так как пусковой сигнал в системе дистанционного автоматизированного управления блокируется до полной остановки коленчатого вала, главный пусковой -клапан 3 в процессе торможения двигателя остается в закрытом состоянии, обеспечивая связь пусковой магистрали 2 с атмосферой через разгрузочное окно. Таким образом торможение двигателя при реверсировании будет осуществляться без использования контрвоздуха.

Рассмотрим работу устройства на конкретном примере.

Порядок работы цилиндров на передний ход 1 — V — I I I — VI — 11 — IV.

В известных устройствах при торможении двигателя контрвоздухом пусковые клапаны открываются в начале такта сжатия за 135 поворота коленчатого вала до прихода поршня в верхнюю мертвую точку, а закрываются при 5 поворота копенчатого вала после прохода поршнем верхней мертвой точки.

Предположим, что кривошип Ч-го цилиндра находится в положении 135 поворота коленчатого вала до верхней мертвой точки, т.е. в этот момент от воздухораспределителя поступает сигнал на открытие пускового клапана V-го цилиндра. При этом кривошип 1-го цилиндра находится в положении 15 поворота коленчатого вала до

14743

3 верхней мертвой точки, так как угол заклинки четырехтактного шестицилиндрового двигателя составляет 120 .

В предлагаемом устройстве в режиме торможения двигателя пневматический переключатель 7 находится в позиции б. При этом импульсные сигналы, идущие от воздухораспределителя 8, направляются в управляющие полости 5 пусковых клапанов, порядок работы которых смещен относительно штатных клапанов на 120 поворота 1 0 коленчатого вала. Таким образом, импульсный сигнал, например, от V-го канала воздухораспределителя направляется в управляющую полость пускового клапана 1-го цилиндра. Последний открывается в конце так15 та сжатия, т.е. за 15 поворота коленчатого вала до прихода поршня в верхнюю мертвую точку. При этом воздух, сжатый в цилиндре двигателя, выталкивается в пусковую магистраль 2 и далее стравливается в атмосферу через разгрузочное окно 20 главного пускового клапана 3. Вследствие сжатия воздуха и декомпрессии рабочего цилиндра в конце такта сжатия на коленчатом валу двигателя возникает тормозной момент.

После прохода поршнем верхней мертвой точки происходит процесс наполнения цилиндра воздухом из атмосферы через разгрузочное окно главного пускового клапана

3, пусковую магистраль 2 и открытый пусковой клапан 1. Вследствие дросселирования воздушного потока через клапаны и трубопроводы в процессе наполнения в цилиндре возникает разрежение, что повышает момент торможения коленчатого вала.

При повороте коленчатого вала на

125 за верхнюю мертвую точку от воздухораспределителя поступает сигнал на закрытие пускового клапана. Воздух из управляющей полости пускового клапана стравливается в атмосферу. Пусковой клапан закрывается. 40

Аналогичные циклы будут протекать в других цилиндрах, обеспечивая эффективное торможение двигателя.

После остановки коленчатого вала в системе дистанционного автоматизированного

14

4 управления формируется пусковой сигнал, а сигнал рассогласования блокируется. При этом пневматический переключатель 7 возвращается в положение, соответствующее позиции а, обеспечивая нормальное соединение импульсных сигналов 6 с воздухораспределителем 8. Пусковой сигнал подается в управляющую полость 13 главного клапана 3 и через перекидной клапан 12 — в управляющую полость 11 нормально закрытого сервоклапана 10, который при этом остается в открытом состоянии. Под действием управляющего сигнала главный пусковой клапан 3 открывается и обеспечивает доступ сжатого воздуха от источника

4 в пусковую магистраль 2, Запуск двигателя в обратном направлении осуществляется ооычным порядком.

Формула изобретена»

Устройство для воздушного запуска двигателя внутреннего сгорания, преимущественно судового, снабженного системой дистанционного автоматизированного управления, содержащее установленные в цилиндрах двигателя пусковые клапаны, рабочие полости которых при помощи пусковой магистрали через главный пусковой клапан сообщены с источником сжатого воздуха, а управляющие полости при помоши импульсных каналов соединены с воздухораспределителем, центральный канал которого связан с источником сжатого воздуха через запорный орган, отличающееся тем. что, с целью повышения эффективности, оно снабжено пневматическим переключателем импульсных каналов, имеющим управляющую полость, связанную с системой дистанционного автоматизированного управления, и установленным между воздухораспределителем и управляющими полостями пусковых клапанов, и перекидным клапаном, соединенным с управляющей полостью переключателя, а запорный орган выполнен в виде нормально закрытого сервоклапана с управляющей полостью, подключенной через перекидной клапан к системе дистанционного автоматизированного управления.

1474314 о,у

Составитель А. Новохатний

Редактор Л. Зайцева Техред И. Верес Корректор В. Гирняк

Заказ 1863/30 Тираж 482 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, О!