Двигатель внутреннего сгорания

 

Сущность изобретения, двшатель содержит контур 2 циркуляции охлаждающей жидкости, включающий насос 3, охладители 4 и 5 масла и жидкости и терморегулируемый запорный орган 6, контур 7 охлаждения наддувочного воздуха, включающий жидкостный насос 8 и жидкостные каналы 11 и 12 охладителя межконгурного перепуска, терморегулируемый орган 13 перепуска с датчиком 14 температуры, систему впуска воздуха, содержащую компрессор 15 наддува , воздушные каналы охладителя 9 наддувочного воздуха, запорный орган 16 с управляемым приводом и магистраль выпуска отработавших газов, включающую выпускной коллектор 17, турбину 13 и запорный оргэн 19. При.iMSKOft температуре при nvcKe дт татетч отключают подачу охпаждающеи жидкости через охладитель 5, посредством запорного органа 16 дросселируют воздух на впуске, а при помощи запорного органа 19 - на выпуске, что приводит к повышению температуры заряда в цилиндре 1 ил. Г/) W 1 femn,

СОВХОЗ СОВГТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕ1-(Noah И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ С8ИДЕТЕЛ ЬСТВУ (21) 4 (65830!06 (22) 08.12.89 (46) 30.10.92. Бюл. N. 40 (71) Центральный научно-исследовательский дизельный институт (72) М,П.Белоусов, В.BËàøìÿ,on, B,И.Тимофеев и Г.К.Кузьмич (56) Патент Франции М. 1118874, кл. F 02 F, опублик. 1965.

Патент Франции N. 1197236, кл, F 28 D, опублик. 1968.

Сборник фиомы " Р!АБАТИ! Л DiESEl"

8407, TGF, 1984, с,14. (54) ДВИГАТЕЛЬ В НУТРЕ Н Н Е ГС С ГО РАНИЯ (57) Сущность изосретения, двигатель содержит контур 2 циркуляции охлаждающей жидкости, включающий насос 3, охладители

4 и 5 масла и жидкости и терморегулируе(tm Ö nt) (772367 А 1 (s>)s F 01 Р 3/20, F 02 В 29/04 мый запорный орган 6, контур 7 охлаждения наддувочного воздуха, включающий жидкостный насос 8 и жидкостные каналы 11 и 12 охладителя межконтурного перепуска, терморегулируемый орган 13 перепуска с датчиком 14 температуры, систему впуска воздуха, содержащую компрессор 15 наддува. воздушные каналы охладителя 9 наддувочного воздуха, запорный орган 16 с управляемым привсдом и магистраль выпуска отработавших газов, включающую выпускной коллектор 17, турбинУ 18 и згпорный орган 19. При низкой температуое при пуске двигателя отключают подачу охлаждающей жидкости через охладитель 5, посредством запорного органа 16 дросселируют воздух на впуске, а при помощи запорного органа

19 — на выпуске, что приводит к повышению температуры заряда в цилиндре. 1 ил.

1772367

Изобретение относится к области машиностроения, B частности к двигателестроению, а более конкретно к усовершенствованию двигателей внутреннего сгорания с наддувом, работающих в условиях низких температур окружающей среды, например в условиях Крайнего Севера, Известен двигатель внутреннего сгорания с наддувом, содержащий горячий" контур с теплообменниками охлаждающей жидкости и смазочного масла, контур охлаждения наддувочного воздуха, системы впуска воздуха в цилиндры двигателя и вы- пуска из цилиндров отработавших газов с соответствующими коллекторами. При этом всасывающий и выхлопной коллекторы снабжены регулирующими заслонками и соединены между собой дополнительным трубопроводом, также снабженным регулирующей заслонкой, С помощью указанных заслонок осуществляют регулирование подачи воздуха, пере пуск отработавших газов в систему подачи воздуха для нагрева последнего в период пуска, двигателя, работы его на холостом ходу и малых нагрузках в условиях низких температур

Существенным недостатком указанного двигателя является то, что в процессе его работы происходит загрязнение и закоксовывание продуктами неполного сгорания топлива впускного тракта, К недостаткам этого двигателя следует отнести также и большую протяженность трубопровода, по которому осуществляют перепуск части отработавших газов из выпускного коллектора во впускной коллектор, что приводит к большим потерям тепловой эн ергии, Известен также двигатель внутреннего сгорания с наддувом, особенностью которого является то, что регулируемая заслонка в системе выпуска отработавших газов установлена непосредственно за выпускными клапанами, а заслонка, установленная в системе впуска воздуха, максимально ограничивает свободный объем до впускного клапана.

Существенным недостатком указанных двигателей является то, что в процессе их работы происходит загрязнение и закоксовывание впускного тракта продуктами неполного сгорания топлива, что снижает надежность работы двигателей, Известен также двигатель внутреннего сгорания с наддувом. принятый за прототип и включающий "горячий" контур с теплообменниками охлаждающей жидкости и смазочного масла и обводными патрубками, имеющими запорные органы. контур охлаждения наддувочного воздуха с теплообменником наддувочного воздуха. При этом

"горячий" контур сообщается с контуром ох5 лаждения наддувочного воздуха при помощи обводных патрубков с установленными в них регулирующими органами-термостатами. Двигатель включает в себя также системы впуска воздуха и выпуска

10 отработавших газов и турбокомпрессор.

Существенным недостатком такого двигателя является то, что при запуске и работе на малых нагрузках и холостом ходу в условиях низких температур (ниже -40 С) подо15 грев всасываемого воздуха теплом охлаждающей жидкости "горячего" контура приводит к понижению температуры охлаждающей жидкости, переохлаждению и ненадежной работе двигателя.

20 Целью изобретения является повышение надежной работы двигателя при запуске и на режимах малых нагрузок и холостом ходу в условиях низких температур окружающей среды.

25 Укаэанная цель достигается тем, что в известном двигателе внутреннего сгорания с наддувом, содержащем контур охлажде. ния с охладитепем охлаждающей жидкости и смазочного масла с обводным патрубком, 30 имеющим зааорный орган., контур охлаждения наддувочного воздуха с охладителем наддувочного воздуха, причем контур охлаждения двигателя связан с контуром охлаждения. наддувочного воздуха

35 патрубками межконтурного перепуска, имеющими запорный орган и датчик температуры, системы впуска воздуха и выпуска отработавших газов с соответствующими запорными органами и турбокомпрессор, 40 температурный датчик привода запорного органа патрубка межконтурного перепуска, связывающего контур охлаждения двигателя с контуром охлаждения наддувочного воздуха, связан с приводами эапорных ор45 ганов систем впуска и выпуска отработавших газов.

На чертеже. представлена конструктивная схема двигателя внутреннего сгорания.

Двигатель 1 внутреннего сгорания с

50 наддувом включает в себя контур охлаждения 2, содержащий циркуляционный насос

3, охладители масла 4 и охлаждающей жидкости 5, терморегулируемый запорный "pea 6, контур охлаждения наддувочного

55 воздуха 7, включающий жидкостный насос

8, охладители наддувочного воздуха (OHB) S и охлаждающей жидкости 10, патрубки межконтурного перепуска 11 и 12; терморегулируемый орган перепуска 13 с датчиком температуры 14 (в качестве сигнала дл дат1772367

20

50 чика 14 может использоваться как температура охлаждающей жидкости за ОНВ, так и температура воздуха на входе в цилиндры дизеля), систему впуска воздуха, содержащую компрессор наддува 15, воздушные каналы ОН В 9., запорный орган с управляемым приводом 16, магистраль выпуска отработавших газов, включающую выпускной коллектор 17, турбину 18 привода компрессора и запорный орган с управляемым приводом

19, При этом датчик температуры 14 терморегулируемого органа перепуска 13 соединен с pvIBopом запорных органов магистрали подачи сжатого воздуха 16 и магистрали выпуска отработавших газов 19.

Работа двигателя, связанная с регулированием температуры воздушного заряда в условиях низких температур окружающей среды, заключается в следующем.

В условиях низких температур окружающей среды перед пуском двигателя.1 терморегулируемый эапорный орган 5 отключает проток охлаждающей жидкости через охладитель охлаждаю.ей жидкости 5, одновременно по сигналу датчика температуры 14 терморегулируемый орган перепуска 13 отключает охладитель охлаждающей жидкости 10 и подкл;очает патрубок ме>кконтурного перепуска 11. В то же время по сигналу датчика 14 г1рикрь ваются запорные органы во впускной магистрали 16 и выпускной магистрали 19, Запорный орган 16 препятствует попаданию лишнего переохлажденного воздуха в цилиндр дизеля, не допуская переохлаждения. Запорный орган

17 дросселирует выхлопные газы, вызывая явление мятия заряда в цилиндре, тем самым обеспечивая увеличение температурного уровня заряда. После запуска дизеля охлаждающая жидкость проходит через охладитель масла 4 и двигатель 1, где жидкости сообщается некоторое количество тепла, далее охлаждающая жидкость поступает в патрубок межконтурного перепуска

11 и через жидкостный насос 8 подается в

ОНВ 9, где часть тепла отдается воздуху, поступающему в дизель, Затем по патрубку межконтурного перепуска 12 через циркуляционный насос 3 охлаждающая жидкость возвращается в охладитель масла 4. По мере прогрева охлаждающей жидкости {или воздуха на впуске в цилиндры двигателя) и достижения ее температуры за ОНВ 9 значения, заданного для данного двигателя, по сигналу температурного датчика 14 начинается открытие газового и воздушного запорных органов 19 и 16, При дальнейшем прогреве по сигналу температурного датчика 14 происходит переключение терморегулируемого органа 13, при этом прекращается поступление жидкости иэ патрубка межконтурного перепуска 11 и начинается поступление жидкости через охладитель охлаждающей жидкости 10. Таким образом происходит разобщение контура охлаждения 7 наддувочного воздуха и контура охлаждения 2 дизеля. При достижении температуры жидкости в контуре охлаждения 2 уровня, соответствующего рабочей температуре, определенной для конкретного дизеля, переключается терморегулируемый запорный орган 6 и открывается проток жидкости через охладитель охлаждающей жидкости 5, После этого двигатель продол>кает работать по схеме с двухконтурным охлаждением.

Предлагаемый двигатель внутреннего сгорания с системой регулирования температуры воздуха с помощью запорных органов позволяет при работе на холостом ходу и малых нагрузках в условиях низких температур воздуха повысить надежность по сравнению с известными двигателями, в том числе и с прототипом.

Формула изобретения

Двигатель внутреннего сгорания, содержащий контур циркуляции охлаждающей жи.",кости, включающий полости охлаждения двигателя, циркуляционный насос и охладители масла и охлаждающей жидкссти, контур охлаждения наддувочного воздуха, включающий жидкостный насос и жидкостные каналы охладителя наддувочного воздуха, магистраль подачи сжатого воздуха в двигатель, сообщающую компрессор наддува с впускным коллектором двигателя и включающую воздушные каналы охладителя наддувочного воздуха и запорный орган с управляемым приводом, магистраль выпуска отработавших газов, включающую последовательно сообщенные выпускной коллектор двигателя, турбину привода компрессора наддува и запорный орган с управляемым приводом, первый патрубок межконтурного перепуска, снабженный органом перекрытия с управляемым приводом и сообщающий выход циркуляционного насоса с входом жидкостных каналов охладителя наддувочного воздуха, и второй патрубок межконтурного перепуска, сообщающий выход жидкостных каналов охладителя наддувочного воздуха с входом в полости охлаждения двигателя, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности при работе на режимах холостого хода и малых нагрузок в условиях низких температур окружающего воздуха, орган перекрытия первого патрубка межконтурного перепуска снабжен датчиком температуры, соединенным с