Двигатель внутреннего сгорания

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ПАТЕНТУ

Со)оз Советских

Социалистических

Республик

<)639474

i1 Tц ф ) Ф т .

1 р, ю т 1тр

""Г- «Я

1 (61) Дополнительный к патенту)ЛЪ— (22) Заявлено 29.07.75 (21) 215446025-06 (23) Приоритет — (32) 01.08.74 (31) 7426703 (33) Франция (51) М.Кл. F 02 В 37/00

F 02 М 25/06

Государственный комитет (43) Опубликовано 25.12.78. Бюллетень ¹ 47 (53) УДК 621.43.052 (088.8) по делам изобретений и открытий (45) Дата опубликования описания 10.01.79 (72) Автор

)изобр етен)ия

Иностранец

Жан Мел ьшиор (Франция) Иностранная фирма

«Эта Франсэ, Репрезанте пар ле Делеге

Министерьель пур л Армеман» (Франц,ия) (71) З,аяв)итель (54) ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕН НЕГО СГОРАНИЯ

Изобретение относится к области машинОС1)рОен и я, В ч а стност и к дя 3 ел е строен и ю, а,именно к уст)ройства)м для рециркуляции огработавш)их газов в двигателях внутреннего cI ора)ния с:наддувом,и дополнительной камерой сгорания.

Извеспны двигател)и внутреннего сгорaн)ия, содержащие турбокомпрессор со всасывающей магистралью, дополнительную камеру стора)ния, подключенную к его газоприемному патрубку и сообщенную с ресивером,,ка нал пере)пуска газов,из газоприемного патрубка в воздушный тракт в орган пер екрыти я,канала, (1).

В .известных двигателях выпускной участок канала размещен во впускном ресивере дв)игателя, т. е. в той част)и воздушно "o тракта, в )которой,воздух находится под давлением,,развиваемым компрессором. В результате этого перепад давле)ний в канале невелик.и скорость движения газов в )нем так же,,как и скорость их истечения B возду шный тракт,:невелика. Кроме того, B из.вестных дв)игателях )не предусмотрены каосие-либо дополнительные средства для улучшения распределен)ия пропускаемых газов в воздухе.

Целью взобретен ия я)вляется улучшение равномерности распределения перепускае)мых газов в.воздухе.

Для достижения поставленной цели выпускной участок канала размещен во всасывающей магистрали турбокомлрессора, по оси ее прямолинейного участка:и выполнен в виде цилиндра с торцовой стенкой, снабженного радиальными отверстиями, равномерно расположенными по окружносп . Ор)ган перекрытия канала может быть .расположен в цилиндре;и может быть выполи)ен в виде клапана, установленно;о на упругой опоре, взаимодействующего с седлом и снабженного цилиндрической направляющей, разделяющей,ц)илиндр на две полости, одна из которых, снабженная ра1Я диальными отверстиями, ограничена с торца седлом клапана, а вторая, снабженная торцовой стенкой, сообщена со всасывающей магистралью. Радиальные отверстия могут быть расположены рядамп, примыкающими к торцу ц или ндр ической направляющей клапана, а между торцовой стенкой и упругой опорой установлен термочувствительный элемент, обеспечивающий перемещения последнего IB направлен)ии седла клапана прои повышении температуры.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема наддува двигателя и перепуска отработавших газов; на фиг. 2 — разрез по оси выпускного участка канала.

639474

Двигатель внутреннего сгорания,l, преимущественно дизель, снабжен турбоком,прессором, состоящим из компрессора 2 и турбины 8, расположенных на общем валу 4.

Обводная труба 5 соединяет ресивер б двигателя с газоприем ным патрубкам турбины через дополнительную ка меру сгорания 7, сообщенную также с выпускным коллектором 8 двигателя. К дополнительной камере сгорания подключена система 9 пита ния ее топливом. В обводной трубе предусмотр ены средства дроссел ирования, схематически показа н ные .в,виде поворотной заслонки,10, соединенной,при помощи кинематической передачи 11 с расположенными !

На общем штоке 12 двумя пор шнями 18 и

14 неодинакового д иамепра, и разделяющими резервуар 15 на три полости. Причем полость, заключенная между,порш нями, сообщена прои помощи канала 16 с участком обводной трубы, заключенным между ресиверам:и поворотной заслонкой, а полость, ограниченная по1ршнем 14 увеличенного диаметра, при помо щ и канала 17 сообщена с участком трубы, расположенным по другую сторону заслонки. Третья полость сообщена с атмосферой. Такой, привод заслонки обеспечивает изменение проходного сечения

B арган е дроссел ирова)ния В icooTBeTcTEHИ с режимом работы д в игателя. Система 9 питания камеры сгорания топливом также снабжена средствагми .регулирования расхода топлива в соответствии с режимом работы двигателя (на чертеже не показаны).

Двигатель снабжен каналом 18 перепуска газов.из газоприемн ого патрубка турбокомпрессора в воздушный тракт. Впускное отв ер стие 19 этого канала расположено между дополнительной камерой сгорания и газоприемным патрубком, а выпускной учаспок 20 размещен:во всасывающей магистрали 21 турбокомпрессора,,по оси ее прямол и н ейного участка и выполнен .в виде цилиндра с торцовой стенкой 22, снабженного радиальными отверстиями 28, равномерно;расположенными .по окружностями.

Цилиндр 20 снабжен седлом 24 тарельчатого клапана 25, установленного на упругой опоре, состоящей,из упора 26 и пружины 27, и снабжен ного цилинд р ической направляющей 28. Эта направляющая делит цилиндр на две,полости, одна из которых, снабженная радиальными отверстиями 28 и огра ниченная седлом:клапана, и является по существу .выпускным участком канала 18, а вторая, снабженная торцовой стенкой, сообщена |при помощи прямоугольных отверстий 29 со всасывающей магистралью.

В этой .второй полости размещена упругая опора кла пана. Между упругой опорой и торцовой стенкой 22 установлен термочувствительный элемент 80, снабженный термобаллоном 81, выступающим из торцовой стенки во всасывающую магистраль.

5 о

25 зо

Упор 26 упрупой опоры, прижимается к термочувствительному элементу пружиной 82, опирающейся на выступ цилиндра.

Клапан 25,вместе с седлом образует орган перекрытия канала 18, так как .после посадки клапана на седло .выход газов из ка нала во .всасывающую магистраль турбокомпр ессора пер екрыт.

Радиальные отверстия 28 расположены в |цилиндре рядами, примыкающим и к торцу 88 цилиндрической направляющей 28 клапана, и при асввом перемещении последней частичного пер екрываются.

На участке сопряжения .цилиндрической направляющей клапана с цилиндром,предусмотрена разгрузочная канавка 84 и дренажные отверстия 85. .Пружина 27 упругой оп оры обхватывает стержень 86 клапана. Для,регулирования предварительной затяжки этой пружины конец стержня .вы полнен резьбовым .и снабжен гайкой 87.

Описываемый пример не охватывает все возможные варианты р еализации,изобретения. В частности, как показано на фиг. 1, днигатель,внутрвн него сгорания может быть снабжен,двухступенчатым наддувом с компрессором низкого чавлвния:88 и турбиной

89 второй ступени расширения, расположен:ными .на общем валу 40.

Турбина 8, расположенный!c ней на общвм валу 4 компрессор 2 с обвод ной трубой 5 и дополнительной камерой сгорания образуют как бы замкнутую газотурбинную уст анашку, которая может работать независимо от,дизеля. Перед запуском двигателя эту установку запускают при п омощи .известных средств. При этом продукты сгорания из даполнительной камеры через впускна е отверстие 19 попадают в канал,18. Так как клапан 25 отжат пружиной 27 от своего седла,,продукты сгорания через радиальные отверстия 28 попадают .во всасывающую магистраль. Их давление """ этом режиме,н евелико и не в состоянии,r"-,долеть д вйствия пружины 27. Первмешавшись со свежим зарядом, продукты сгорания повышают его твмпературу, что существенно обл егчает условия запуска дизеля. Расположение отверстий 28 и истечен и е .продуктов сгорания под действием перепада давлений, действующих на впускное и выпускные отверстия, обеспечивает равномерность распределения перепускаемых газов в свежем заряде. Ввиду того, что давление в дополнительной камере сгорания всегда выше, чем давление во всасывающей магистрали, даже при ступенчатой схеме наддува, по каналу 18 всегда обеспечена циркуляция газов в количестве, необходимом для подогрева свежего заряда.

После запуска дизеля и поступления в дополнительную камеру сгорания отработавших газов дизеля по каналу 18 во всасывающую магистраль начинает поступать

639474 смесь из продуктов сгорания дополнительной камеры и отработавших газов дизеля. 11о мере,п овышен ия давления этой смеси, усилие, создаваемое ею,и действующее на торцовую поверхность цилиндрической направляющей в яаправлении, противоположном усилению пружины 27, возрастает..После достиженкя опр еделенной величины это усилие сжимает пружину и клапан 25 прижмется к своему седлу 24. Поскольку полость, за ключ енса я м ежду эти м кл а п а:н о м и цилиндрической направляющей, сообщена со всасывающей мапистралью прн,помощи радиальных отверстий 28, на клапан действует перепад давлений, обеспечивающий его закрыти е. Канал перепуска газов 18 перекрыт. В результате этого;рсциркуляция газов при работе двигателя на повышенной мощностями исключена.

Установка термочувствительного элемента между торцовой стенкой 22 и упором 26 упругой опоры .клапа на позволяет изменять количество открытых радиальных отверстий в зависимости от температуры окружающей среды, В частности, если температура оиружающей среды и, соответственно, температура BG,BñàñûBàþùåì патрубке 21 низка, тер мочувств ительньгй элемент 80 сокращаетоя, торец 88 цилиндрической направляющей клапана удаляется от седла, количество рядов отверстий 28 увеличивается,и увеличивающееся количество перепускаемых газов компенсирует понижение температуры окружающей среды, И, наоборот, гири повышении температур, когда необходимо уменьшить, количество перепу скаемых газов, торец 88 перемещается в направлении седла клапана.

Таким образом,,предлагаемое устрой тво обеспечивает равномерное,распределение перепускаемых газов в воздухе и автоматическс " гулирование,количества перепускаемь,х. азов в зависимости от режима работы, двигателя и параметров окружающей среды.

Формула изобретения

1. Двигатель внутреннего сгорания, содержащий турбокомпресоор со всасывающей магистралью, дополнительную камеру сгорания, подключенную к его газопрпемному патрубку и сообщенную с ресивером, канал перепуска газов,из газоприем,ного патрубка в воздушный теракт и орган пере10 крытия канала, отличающийся тем, что, с целью улучшения равномерности распределения перепускаемых газов в воздухе, выпускной участок канала размещен во всасывающей иагистрали турбокомпрессора, по оси ее прямолинейного участка .и выполнен в виде цилиндра с торцовой стенкой, снабженного радиальными отверстиями, равн омергго расположенными по окружности.

20 2. Двигатель по п. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что орган перекрытия канала расположен в цилиндре.

3. Двигатель, по п. 2, о тл и ч аю щи йся тем, что орган перекрытия канала вы25 полнен в виде клапана, установленного на упругой опоре, взаимодействующего с седлом и снабженного цилиндрической направляющей, разделяющей цилиндр на две полости, одна из которых, снабженная раЗО дпальными отверстиями, ограничена с торца седлом клапана, а вторая, снабженная торцовой стенкой, сообщена со всасывающей м агистр а лью.

4. Двигатель по п. 3, отличающийся тем, что радиальные отверстия расположены рядами, примыкающими к торцу цилиндрической,направляющей клапана, а между торцовой стенкой и упругой опорой установлен термочувствительный элемент, обе.-пе4о чивающий,перемещение последнего в направлении седла клапана при повышении тем пер а тур ы.

Источник информации, принятый во

4 внимание при экспертизе:

1. Заявка Великобритании ¹ 1342864, кл. F1В,,03. 01. 74.

639474

„77

Составитель М. Файн

Корректор С. Файн

Техред С. Антипенко

Редактор О. Стенина

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Зак. 962/1517 Ц,д _#_о 346 Тираж 661 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1!3035, Москва, Ж-35, Раушская наб, д. 4/5