Двигатель внутненнего сгорания

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<11>709825 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 030778 (21) 2639100/25-06 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет— (53)M. Кл.

F 02 В 37/00

F 02 N 7/12

Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий

Опубликовано 1501.80. Бюллетень М 2 (53) УДК 621. 43. 052 (088. 8) Дата опубликования описания 1501.80

E С. Арсеньев, A. Â. Денисов, В.И.Кирин и A.Ä.Ìàïêàéö (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Изобретение относится к области машиностроения, в частности двигателестроения, и касается двигателей внутреннего сгорания с турбонадду- 5 вом и со вспомогательными пусковыми устройствами роторного типа.

Известны двигатели внутреннего сгорания, содержащие магистраль выпуска отработавших газов и последо- !О вательно установленные в ней турбокомпрессор, снабженный обводной трубой и выхлопным патрубком, дополнительную камеру сгорания, сообщенную с обводной трубой, и силовую турбину, кинематически связанную с валом злектростартера и с коленчатым валом двигателя f 1) .

Однако в этих устройствах затруднен запуск двигателя, так турбокомпрессор в момент запуска не работает и не подает воздух для наддува двигателя, что ухудшает динамику переходных процессов в момент запуска.

Целью изобретения является повы- 25 ,шение эффективности запуска двигате ля внутреннего сгорания с газотурбинным наддувом.

Это достигается тем, что в предложенйом двигателе силовая турбина соединена со всасывающим отверстием трубокомпрессора при помощи напорного трубопровода с запорным органом и подключена к выхлопному патрубку турбокомпрессора при помощи трубопровода с органом перекрытия для поочередного сообщения выхлопного патрубка с атмосферой и силовой турбиной.

На чертеже представлена принципиальная схема предложенного двигателя.

Двигатель содержит турбокомпрессор, состоящий из компрессора 1 и. приводящей его турбины 2, дополнительную камеру сгорания 3 и силовую турбину 4. Силовая турбина 4 кинематически связана через редуктор 5 с злектростартером б двигателя внутреннего сгорания. Электростартер б соединен с коленчатым валом двигателя через венец маховика 9, шестерню привода 9 при включенной муфте 10 сцепляющего механизма стартера. Напорный трубопровод 11 соединяет силовую турбину 4 с всасывающим отверстием компрессора 1. В трубопроводе

11 установлен эапорный орган 12 (заслонка). Силовая турбина 4 подключена к выхлопному патрубку 13 турбокомпрессора при помощи трубопровода

709825

14 и органа 15 (заслонки) поочередного сообщения выхлопного патрубка

13 с атмосферой и силовой турбиной 4.

Силовая турбина 4 имеет выходной патрубок 16. На входе в дополнительную камеру сгорания 3 установлена заслонка 17.

Турбокомпрессор снабжен обводной трубой 18 и установлен в магистрали выпуск а отработ авших газ ов, состоящей из выпускного трубопровода 19, g выхлопного патрубка 13, трубопровода 14 и выходного патрубка 16.

Двигатель работает следующим о6разом.

При вращении силовой турбины 4 с помощью электростартера 6 через редуктор 5 при разомкнутой муфте 10 сцепляющего механизма воздух, поступая по патрубку 16, сжимается в силовой турбине 4 и направляется по напорному трубопроводу 11, через компрессор

1 в дополниТельную. камеру сгорания

3. Заслонки 12 и 17 в этот период. открыты, а заслонка 15 запирает трубопровод 14 и открывает выход газов в атмосферу по патрубку 13. При вклю- 2> ченной камере сгорания 3 и работе обслуживающих систем обеспечив ается р ас крут ка тур бокомпрес сор а и выход его на с амо стоят ельный режим р аботы.

После запуска турбокомпрессора 30 осуществляется запуск самого двигателя. Для этого заслонкой 12 перекрывается трубопровод 11 и открывается заслонка 15, Продукты сгорания от турбины 2 привода компрессора по 35 трубопроводу 14 направляются к силовой турбине 4 и далее по патрубку 16 в атмосферу, Продукты сгорания совершают работу на лопатках силовой турбины 4. В результате создается допол- 4О нительный крутящий момент, способствующий проворачиванию вала электродвигателя 6 стартера, а при включенной муфте 10 сцепляющего механизма через шестерни 9 и 8 — вращению коленчатого вала 7 и последующему запуску двигателя. После запуска двигателя заслонками 15 и 17, соответственно, закрывается трубопровод 13 и отключается камера сгорания 3. Турбокомпрессор начинает работать как обычный агрегат наддува двигателя.

Использование описываемого устрой- ства даст возможность упростить конструкцию (в связи с отсутствием сложных кинематических связей), а также иметь один электрический стартер для запуска турбокомпрессора и в комбинации его с силовой турбиной для запуска, двигателя. Комбинированное использование энергии газов силовой турбиной и электрической энергии электростартером в момент запуска может привести к повышению эффективности и надежности запуска.

Формула . изобретения

Двигатель внутреннего сгорания, содержаший магистраль выпуска отработавших газов и последовательно установленные в ней турбокомпрессор, снабженный обводной трубой и выхлопным патрубком, дополнительную камеру сгорания, сообщенную с обводной трубой, и силовую турбину, кинематически связанную с валом электростартера и с коленчатым валом двигателя, о т л и ч а ю шийся тем, что, с. целью повышения эййективности запуска, силовая турбина соединена со всасывающим отверстием турбокомпрессора при помощи напорного трубопровода с запорйым органом и подключена к выхлопному патрубку турбокомпрессора при помощи трубопровода с органом перекрытия для поочередного сообщения выхлопного патрубка с атмосферой и силовой турбиной.

Источники информации„ принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 478119, кл. F 02 В 37/02, 1976 (прототип).

Составитель .В.Козлов

Редактор Л,Кравцова Техред M.Êåëåìåø Корректор С.Шекмар

Заказ 10048/5 Тираж 608 Подпи сное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r.Óæãoðoä, ул.Проектная,4