Система турбонаддува двигателя внутреннего сгорания
Изобретение позволяет повысить экономичность и надежность двигателя внутреннего сгорания (ДВС). Линия перепуска 9 соединяет воздухонапорную магистраль 1 турбокомпрессора (ТК) с газоприемным патрубком 7 турбины. В ней установлен перепускной клапан 8, управляющая полость 11 которого связана с воздухонапорной магистралью 1 через импульсную линию 14 и электропневматический вентиль 13. На режиме малых нагрузок ДВС отношение давления наддува к давлению отработавших газов меньше или равно единице, реле 16 давления разомкнуто и управляющая полость 11 через электропневматический вентиль 13 соединена с атмосферой. Перепускной клапан 8 удерживается в закрытом положении пружиной 10. С увеличением нагрузки повышается отношение давления наддува к давлению отработавших газов, вследствии чего реле 16 давления замыкает электрическую цепь 15 и электропневматический вентиль 13 соединяет управляющую полость 11 с воздухонапорной магистралью 1. Клапан 8 открывается, и происходит перепуск воздуха. Степень открытия клапана зависит от давления наддува, из-за чего количество перепускаемого воздуха согласуется с нагрузкой. При отрицательных температурах окружающей среды распределительное устройство 18 блокирует реле 17 и электропневматический вентиль 13 не обесточивается, вследствие чего в этих условиях ДВС работает на больших нагрузках без перепуска сжатого воздуха. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ з.п. (21) 4682372/06 (22) 24.04.89 (46) 07.07.91. Бюл. № 25 (71) Производственное объединение "Коломенский завод" (72) Е.А.Никитин, Д.А,Дехович, К.Ю.Перов и
В.П.Поперенко (53) 621.43.052 (088.8) (56) Дехович Д.А. Улучшение внешней характеристики двигателя 16 ЧН 26/26 путем регулируемого перепуска воздуха иэ компрессора в турбину. Энергомашиностроение, 1971, ¹ 6, с. 37-39.
Патент США
¹ 3044683, кл. 417-26, опублик. 1963. (54) СИСТЕМА ТУРБОНАДДУВА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Изобретение позволяет повысить экономичность и надежность двигателя внутреннего сгорания (ДВС). Линия перепуска 9 соединяет воздухонапорную магистраль 1 турбокомпрессора (TK) с газоприемным патрубком 7 турбины. В ней установлен перепускной клапан 8, управляющая полость 11 которого связана с воздухонапорной магистралью 1 через импульсную линию
„„. Ж „„1661465 А1 (я)л F 02 B 37/12; F 02 D 23/02
14 и электропневматический вентиль 13, На режиме малых нагрузок ДВС отношение давления наддува к давлению отработавших газов меньше или равно единице, реле
16 давления разомкнуто и управляющая полость 11 через электропневматический вентиль 13 соединена с атмосферой, Перепускной клапан 8 удерживается в закрытом положении пружиной 10. С увеличением нагрузки повышается отношение давления наддува к давлению отработавших газов, вследствие чего реле 16 давления . замыкает электрическую цепь 15 и электропневматический вентиль 13 соединяет управляющую полость 11 с воздухонапорной Я магистралью 1. Клапан 8 открывается. и происходит перепуск воздуха, Степень открытия клапана зависит от давления наддува, из-за чего количество перепускаемого воздуха согласуется с нагрузкой. При отрицательных температурах окружающей среды распределительное устройство 18 блокирует реле 17 и электропневматический венй тиль 13 не обеспечивается. вследствие чего О в этих условиях ДВС работает на больших О нагрузках без перепуска сжатого воздуха. 1 а
1661465
",5
30
Изобретение относится к машиностроению, в частности двигателестроению, а конкретно к системам наддува двигателей внутреннего сгорания.
Цель изобретения — повышение экономичности и надежности двигателя.
На чертеже представлена принципиальная схема системы наддува.
Воздухонапорная магистраль 1 трубокомпрессора 2 через охладитель 3 соедине;а с впускным ресиваром 4 двигателя 5 внутреннего сгорания (ДВС). Его выпускной коллектор 6 соединен с газоприемным патрубком 7 турбины. Воздухонапорная магистраль 1 соединена с полостью газаприемного патрубка 7 линией перепуска 8, в которой установлен перепускной клапан 9, на который воздействует пружина
10, Управляющая полость 11 клапана, ограниченная мембраной 12 через электропневматический вентиль 13 и импульсную линию
14, сообгцена с воздухонэпорной магистралью 1. В электрическую цепь 15 питания вентиля l3 включены нормально разомкну тое 15 и нормально замкнутое 17 реле давлен я.
Параллельно реле 17 давления включено распределительное устройство 18 в виде нормально разомкнутого реле, соединенного с датчиком 19 температуры окружающей среды. Система работает следующим обраЗОМ.
На режимах малых нагрузок, при отношении давления наддува к давлению отработавших газов перед турбиной меньше или равным единице (40;, нагрузки), реле 16 давления разомкнуто и управляющая полость 11 под мембраной 12 сообщена через электропневматический вентиль 14 с атмосферой. При этом перепускной клапан 9 удерживается в закрытом положении пружиной 10, С увеличением нагрузки соответственно повышается отношение давления наддува к давлению отработавших газов, ч го приводит к срабатыванию реле 16 давления, и электрическая цепь 15 замыкается.
Вследствие этого электропневмэтический вентиль 13 соединяет объем управляющей полости 11 с воздухонэпорной магистралью
1, что позволяет увеличить давление в этом
ob>.åMe, а следовательно, преодолеть усилие пружины 10, перепускной клапан 9 открывается и двигатель работает с перепуском части сжатого в компрессоре воздуха 7 турбин ы, и ричем величина открытия перепускного клапана пропорциональна усилию, создаваемому в управляющей полости 11, Зто позволяет автоматически изменять проходное сечение перепускного клапана в зависимости от режима работы двигателя.
Таким образом, турбокомпрессор работает с большим по сравнению с двигателем расходом воздуха, что позволяет увеличить запас по помпажу и повысить давление наддува на этих режимах, в результате чего повышается надежность двигателя и улучшается его экономичность. При дальнейшем увеличении нагрузки более 95 срабатывает реле 17 давления, что приводит к размыканию электрической цепи 15 и обесточиванию вентиля 13. Вследствие этого происходит выпуск воздуха из управляющей полости 11 через вентиль 13 в атмосферу. и под действием пружины 10 перепускной клапан 9 закрывается, а двигатель работает. без перепуска части сжатого в компрессоре воздуха на вход в турбину.
Это позволяет работать ДВС с оптимальным давлением наддува при полной нагрузке, При эксплуатации ДВС в условиях отрицательных температур датчик 19 температуры подает электрический сигнал на распределительное устройство 18, установленное в электрической цепи 15 параллельно реле 17 давления. B результате срабатывания распределительного устройства 18 происходит блокировка реле 17 и электропневматический вентиль 13 при больших нагрузках не обеспечивается, вследствие чего двигатель работает с перепуском части сжатого в компрессоре воздуха на вход в турбину, что позволяет ограничивать рост давления наддува и, соответственно, максимального давления.сгорания, поэтому надежность двигателя повышается дополнительно.
Формула изобретения
1. Система турбонаддувэ двигателя внутреннего сгорания, содержащая по меньшей мере один турбокомпрессор, подключенный через воздухонапорную магистраль к впускному ресиверу двигателя и через газоприемный патрубок турбины — к выхлопному коллектору двигателя, линию перепуска сжатого воздуха из воздухонапорной магистрали в газоприемный патрубок турбины и установленный в линии перепуска перепускной клапан, управляющая полость которого связана с воздухонэпорной магистралью через импульсную линию, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности и надежности, система снабжена источником тока, электропневматическим вентилем и двумя реле давления с разными уставками по величине
1661465
Составитель M.Ôàéí
Редактор M.Бланар Техред М.Моргентал Корректор С.Черни
Заказ 2110 Тираж 356 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 превышения давления наддува над давлением отработавших газов, причем электропневматический вентиль установлен в импульсной линии и связан электрической цепью с источником тока через два реле давления, а оба реле установлены последовательно, первое из них выполнено нормально разомкнутым и второе — нормально замкнутым.
2. Система по п.1, отличающаяся тем, что, с целью ограничения давления наддува двигателя на полной нагрузке при ниэ5 кой температуре, в электрическую цепь параллельно с вторым реле включено распределительное устройство в виде нормально разомкнутого реле и подсоединенного к нему датчика температуры окружающей
М среды.
