Система подачи для введения рециркулируемого отработанного газа

Авторы патента:

F02M26/19 - Системы подачи топлива или горючей смеси для двигателей, работающих от сжигания топлива вообще, и составные части этих систем (наполнение цилиндров и наддув двигателей F02B)

F02D9/14 - с элементами, скользящими поперек канала или трубы

F02D9/02 - всасывающих трубопроводов (дроссельные клапаны и их расположение в трубопроводах F02D 9/08)

Владельцы патента RU 2700845:

МТУ ФРИДРИХСХАФЕН ГМБХ (DE)

Изобретение относится к машиностроению, а именно к системам подачи рециркулируемого отработанного газа в воздух для сгорания в двигателях внутреннего сгорания. Система подачи для введения рециркулируемого отработанного газа в канал (1) свежего воздуха двигателя внутреннего сгорания содержит в канале (1) свежего воздуха для прерывания подачи свежего воздуха перед головкой цилиндра двигателя внутреннего сгорания быстродействующий клапан (4). Выходное отверстие (2) возврата (3) отработанного газа расположено по центру в канале (1) свежего воздуха и в направлении потока свежего воздуха с образованием минимального зазора перед быстродействующим клапаном (4). Технический результат заключается в исключении отложения сажи в области клапанного механизма. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к системе подачи рециркулируемого отработанного газа в воздух для сгорания двигателей внутреннего сгорания.

При возврате (рециркуляции) отработанного газа часть образовавшегося при сгорании отработанного газа подается в необходимый для сгорания топлива свежий воздух в качестве инертного газа, для того чтобы вследствие этого сокращать содержание кислорода в воздухе для сгорания. Вследствие этого сгорание проходит на более низком уровне температуры, и образование оксидов азота уменьшается. В JP 931 7579 A представлены различные системы подачи для введения образовывающегося при сгорании отработанного газа в воздух для сгорания. При этом речь идет о нескольких трубах подачи отработанного газа, которые вставляются в соответствующие каналы свежего воздуха отдельных цилиндров. Посредством описанных систем должно достигаться максимально однородное смешивание отработанного газа со свежим воздухом для сгорания, для того чтобы таким образом была возможность равномерно понижать во всех цилиндрах двигателя внутреннего сгорания уровень температуры сгорания. Однако, благодаря введению отработанного газа попадают содержащиеся в отработанном газе частицы сажи в канал свежего воздуха, которые при более длительной продолжительности работы двигателя внутреннего сгорания оседают, в частности, на краях и выступах канала свежего воздуха. Эти отложения являются проблемой, в частности, в том случае, если двигатель внутреннего сгорания оснащен быстродействующими клапанами, которые предусмотрены для быстрой остановки двигателя внутреннего сгорания в аварийных ситуациях. Они находятся в канале свежего воздуха двигателя внутреннего сгорания и блокируют его, для того чтобы достигать вследствие этого мгновенного прерывания подачи необходимого для сгорания свежего воздуха. Благодаря отложениям частиц сажи в области быстродействующего клапана существует та опасность, что при срабатывании быстродействующих клапанов подача свежего воздуха ввиду отложений и связанного с ними недостаточного уплотнения канала свежего воздуха прерывается не полностью, или срабатывание клапанов ввиду отложений частиц в механизме клапанов полностью предотвращается, вследствие чего двигатель внутреннего сгорания, таким образом несмотря на срабатывание механизма, может не останавливаться. Для того чтобы обеспечивать постоянную работоспособность быстродействующих клапанов, для соответствующих двигателей внутреннего сгорания зачастую устанавливаются поэтому требования к техническому обслуживанию, которые предусматривают регулярное, выполняемое вручную приведение в действие быстродействующих клапанов, для того чтобы вследствие этого удалять возможные отложения в области клапанов. На практике это оказалось очень трудоемким.

Задача данного изобретения минимизировать требования к техническому обслуживанию.

Задача решается согласно изобретению вследствие того, что в канале свежего воздуха для прерывания подачи свежего воздуха перед головкой цилиндра двигателя внутреннего сгорания расположен быстродействующий клапан. Выходное отверстие возврата отработанного газа расположено при этом по центру в канале свежего воздуха и в направлении потока свежего воздуха с образованием минимального зазора перед быстродействующим клапаном. Другими словами выходное отверстие возврата отработанного газа и тарелка быстродействующего клапана напрямую не соприкасаются в закрытом состоянии. Для реализации этой системы используется для подачи потока отработанного газа колено (изгиб) трубы.

Предпочтительным в соответствующей изобретению системе является то, что смешивание потока отработанного газа и потока свежего воздуха происходит в направлении потока лишь позади быстродействующего клапана. Дополнительно ввиду соответствующего изобретению расположения возврата отработанного газа обеспечивается весьма однородное смешивание свежего воздуха и рециркулируемого (возвращаемого) отработанного газа. Введенный в поток свежего воздуха поток отработанного газа распространяется в канале свежего воздуха от выходного отверстия в виде турбулентного потока концентрически, пока он не достигнет стенки канала свежего воздуха. Длина участка до достижения стенки канала свежего воздуха зависит при этом от чисел Рейнольдса обоих потоков. Благодаря непосредственному расположению выходного отверстия трубы подачи отработанного газа перед тарелкой быстродействующего клапана обеспечено то, что в области клапанного механизма отложение содержащихся в отработанном газе частиц сажи не происходит. Вследствие этого обеспечена постоянная функциональная готовность клапанного механизма, вследствие чего требование технического обслуживания к регулярному, выполняемому вручную приведению в действие быстродействующего клапана отпадает.

Подробности изобретения разъясняются при помощи следующего чертежа. На чертеже показан:

фиг.1 - канал свежего воздуха с быстродействующим клапаном и выполненной в виде колена трубы трубой подачи отработанного газа.

На фиг.1 изображен канал 1 свежего воздуха двигателя внутреннего сгорания. При рассмотрении в направлении чертежа необходимый для сгорания свежий воздух протекает сверху вниз в канал 1 свежего воздуха, ссылочная позиция «ВХОД». В канале 1 свежего воздуха находится быстродействующий клапан 4, который служит для прерывания потока свежего воздуха, для того чтобы делать возможной быструю остановку двигателя внутреннего сгорания. Быстродействующий клапан 4 включает в себя быстродействующий клапанный механизм 7 и тарелку 6 клапана. Закрытие быстродействующего клапана 4 осуществляется при необходимости посредством приведения в действие указанного механизма 7. Непосредственно перед тарелкой 6 быстродействующего клапана 4 находится по центру в канале 1 свежего воздуха выходное отверстие 2 возврата 3 отработанного газа. Согласно изобретению "непосредственно" следует понимать таким образом, что выходное отверстие 2 возврата 3 отработанного газа расположено с образованием минимального зазора перед тарелкой 6 быстродействующего клапана 4, так что выходное отверстие 2 и тарелка 6 клапана напрямую не соприкасаются при закрытом быстродействующем клапане 4. Центральное расположение выходного отверстия 2 в канале 1 свежего воздуха необходимо, для того чтобы с одной стороны достигать наиболее однородного смешивания обоих газов, а с другой стороны, для того чтобы участок до достижения внутренней стенки содержащимися в отработанном газе частицами сажи выполнять максимально большим. Для центрального расположения выходного отверстия 2 в канале 1 свежего воздуха возврат 3 отработанного газа выполнен в виде колена 5 трубы.

При помощи возврата 3 отработанного газа в свежий воздух подается часть возникающего при сгорании отработанного газа. От выходного отверстия 2 возврата 3 отработанного газа поступающий в свежий воздух отработанный газ распространяется в условиях турбулентного потока концентрически. Содержащиеся в отработанном газе частицы сажи достигают таким образом внутренней стенки канала 1 свежего воздуха при рассмотрении в направлении потока лишь далеко позади быстродействующего клапана 4. Отложение частиц сажи в области быстродействующего клапана 4 вследствие этого эффективно предотвращается. Поток отработанного газа в канале 1 свежего воздуха обозначен на фиг.1, исходя от выходного отверстия 2 возврата 3 отработанного газа, в виде пунктирной линии 8 потока, для того чтобы изображать направление потока в канале свежего воздуха. После полного смешивания отработанного газа и свежего воздуха газовая смесь покидает канал 1 свежего воздуха, в конечном счете, при рассмотрении в направлении чертежа направо в направлении камеры сгорания, ссылочная позиция «ВЫХОД».

СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ПОЗИЦИЙ

1 канал свежего воздуха

2 выходное отверстие

3 возврат отработанного газа

4 быстродействующий клапан

5 колено трубы

6 тарелка клапана

7 быстродействующий клапанный механизм

8 линия потока.

1. Система подачи для введения рециркулируемого отработанного газа в канал (1) свежего воздуха двигателя внутреннего сгорания, отличающаяся тем, что

в канале (1) свежего воздуха для прерывания подачи свежего воздуха перед головкой цилиндра двигателя внутреннего сгорания расположен быстродействующий клапан (4), и выходное отверстие (2) возврата (3) отработанного газа расположено по центру в канале (1) свежего воздуха и в направлении потока свежего воздуха с образованием минимального зазора перед быстродействующим клапаном (4).

2. Система подачи по п.1, отличающаяся тем, что при введении отработанного газа в воздух для сгорания используется колено (5) трубы.

Изобретение относится к способам и системам для топливной форсунки, содержащей средства вовлечения воздуха. Предложены способы и системы для топливной форсунки, соединенной со смесительными каналами для вовлечения газов камеры сгорания в порцию впрыскиваемого топлива для уменьшения образования сажи во всем диапазоне параметров работы двигателя.

Способ и система предотвращения помпажа компрессора (варианты) // 2700806

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Способ для двигателя с наддувом содержит следующие этапы.

Способ диагностики системы частичной рециркуляции выхлопных газов автомобильного двигателя // 2700175

Изобретение относится к контролю двигателей внутреннего сгорания, оснащенных контуром частичной рециркуляции выхлопных газов. Техническим результатом является повышение эффективности диагностики неисправности системы частичной рециркуляции выхлопных газов (EGR) дизельного двигателя внутреннего сгорания.

Нагнетатель для наддува двигателя // 2699893

Изобретение относится к машиностроению, а именно к нагнетателям для наддува двигателей. Нагнетатель (200) для наддува двигателя устанавливается во впускном тракте двигателя и имеет первый вращающийся элемент (202) и второй вращающийся элемент (204).

Устройство подачи воды в газодизельный двигатель // 2699871

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Предложенное устройство подачи воды в газодизель содержит емкость с водой 1, трубопроводы подачи воды 2 и распылители 3 воды инжекторного типа.

Гомогенизатор, по меньшей мере, для двух потоков текучих сред, в частности для однородного смешивания газа и воздуха в газовом двигателе // 2699457

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Предложен гомогенизатор, по меньшей мере, для двух потоков текучих сред, в частности для однородного смешивания газа и воздуха в газовом двигателе, причем к центральной гомогенизирующей камере (2; 12; 23) в качестве зоны смешивания присоединены, по меньшей мере, две направляющие разные потоки текучих сред подающие магистрали (3, 4; 13, 14; 24, 25) и одна направляющая гомогенизированную текучую среду отводящая магистраль (5; 15; 26).

Система и способ управления двигателем с отключаемыми цилиндрами, соединенным с двухспиральным турбонагнетателем (варианты) // 2699449

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. При управлении двигателем (10) направляют отработавшие газы от первого крайнего (31) и первого центрального (33) из четырех цилиндров к первой спирали (71) двухспирального турбонагнетателя (290).

Способ координации подачи вторичного воздуха и продувочного воздуха в двигатель (варианты) // 2699149

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Способ для двигателя, в котором подают сжатый воздух через дроссель в двигатель от компрессора, приводимого в движение турбиной.

Двигатель внутреннего сгорания с масляным контуром и опорными подшипниками с масляной смазкой (варианты) // 2698539

Настоящее изобретение относится к двигателю внутреннего сгорания, содержащему по меньшей мере одну головку цилиндров по меньшей мере с одним цилиндром (1а), по меньшей мере один блок (1) цилиндров, соединенный по меньшей мере с одной головкой цилиндров и служащий верхней половиной картера, для удержания коленчатого вала по меньшей мере в двух подшипниках (2) коленчатого вала, по меньшей мере один дополнительный вал, установленный по меньшей мере в двух опорных подшипниках, масляный контур, содержащий маслопроводы для подачи масла по меньшей мере в два подшипника (2), и устройство рециркуляции отработавших газов.

Двигатель внутреннего сгорания, в частности газовый двигатель, для транспортного средства, в частности для автомобиля промышленного назначения // 2698225

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания (ДВС). Предложен ДВС с впускным трактом (25), посредством которого к блоку (11) сгорания, в частности к блоку цилиндр-поршень двигателя (1) внутреннего сгорания, может подводиться газ, в частности газовая смесь горючего газа/воздуха/отработавшего газа, и с рециркуляцией (2) отработавшего газа, посредством которой к газу, подводимому к блоку (11) сгорания в зоне (18) подмешивания отработавшего газа, может подводиться отработавший газ блока (11) сгорания.

Устройство регулирования скорости воздушного потока во впускном канале головки цилиндров двигателя внутреннего сгорания // 2179645

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к топливной аппаратуре двигателей внутреннего сгорания. .

Способ питания двигателя внутреннего сгорания и устройство для его осуществления // 2148178

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано для повышения топливной экономичности ДВС. .

Впускная система двигателя внутреннего сгорания // 254951

Впускная система двигателя внутреннего сгорания // 208376

Способ регулирования расхода воздуха в двигателе (варианты) // 2699150

Изобретение относится к способам для управления двигателем во время условий, когда влажность окружающего воздуха изменяется с течением времени. Согласно одному неограничивающему примеру, расход воздуха двигателя регулируют для увеличения расхода воздуха двигателя во время условий высокой влажности, так что двигатель может обеспечивать одинаковый выходной крутящий момент во время условий высокой влажности по сравнению со случаем, когда двигателем управляют во время условий низкой влажности.

Устройство сжигания газообразного топлива для двигателя внутреннего сгорания // 2697304

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Предложенное устройство сжигания топлива для двигателя внутреннего сгорания, работающего на газообразном топливе, содержит камеру сгорания 200, образованную полостью цилиндра, головкой цилиндра и поршнем, совершающим возвратно-поступательное движение внутри полости цилиндра.

Способ (варианты) и система для регулирования наддува // 2696155

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания с наддувом. Способ для двигателя (10) заключается в том, что изменяют положение впускного дросселя (20), если давление отработавших газов перед турбиной (18) превышает пороговое давление, без снижения уровня наддува и без изменения фаз газораспределения клапанов (62), (64).

Способ (варианты) эксплуатации двигателя и система для регулирования потока отработавших газов в выпускной системе двигателя // 2694694

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Способ эксплуатации двигателя заключается в том, что в первом рабочем состоянии двигателя (10) направляют первую порцию отработавших газов из двигателя в турбину (204) через первый трехходовой клапан (222), установленный с помощью контроллера двигателя в третье положение.

Способ (варианты) и система (варианты) создания вакуума с использованием дроссельной заслонки // 2687478

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Способ создания вакуума с использованием дроссельной заслонки заключается в том, что в ответ на увеличение потребности в вакууме осуществляют перевод пустотелой дроссельной заслонки с перфорированным краем в более закрытое положение.

Устройство управления клапаном // 2686972

Изобретение относится к устройству управления клапаном. Устройство управления содержит клапан, предоставленный в канале, через который протекает жидкость, который открывает и закрывает канал.

Способ для двигателя (варианты) и система для двигателя // 2680448

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Способ для двигателя заключается в том, что осуществляют протекание всасываемого воздуха, нагретого при прохождении через промежуточную область (416) системы выпуска с двойной стенкой, через аспиратор (450), присоединенный к потребляющему разрежение устройству (470) двигателя, для уменьшения массового расхода побудительного потока на аспираторе (450) при возрастании температуры выхлопных газов.