Двигатель внутреннего сгорания

 

(li )870749

Союз Советски к

Соцналнстическин

Ресттублнк

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свнд-ву (51)М. Кл.

F 02 В 37/02

F 02 В 25/04

F 02 D 23/00 (22) Заявлено 08. 10.79 (21) 2828860/25-06 с присоединением заявки И

Геаумрстеенный комнтет (23) Приоритет по делам нзобретеннй н открытий

Опубликовано 07.10.81. Бюллетень № 37

Дата опубликования описания 10.10.81(53) УДК 621..43.052 (088.8, (72) Автор изобретения

Г. B. Зенкевич

Харьковский институт механизации и электрификации -.. сельского хозяйства (71) Заявитель (54) ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Изобретение относится к машиностро ению, в частности двигателестроению, а именно к устройствам для подвода отработавших газов двигателя внутреннего сгорания к турбокомпрессору наддува.

Известны двигатели внутреннего сгорания, содержащие по меньшей мере один цилиндр с головкой и поршнем, перемещающимся между нижней и верхней мертвыми очками, и турбокомпрессор, снабженный двумя газоприемными трубопроводами, каждый из которых сообщен с внутренней полостью цилиндра через отдельный выпускной клапан при неодновременном открытии клапанов 11 . Изменение момента открытия одного из клапанов позволяет изменять давление и расход газов через турбину и регулировать давление наддува. В известном двигателе . турбина турбокомпрессора выполнена одноступенчатой и для регулирования момента открытия клапана применен кулачковый привод. Конструкция этого привода сложна.

Известны также двигатели, у которых турбина выполнена двухступенчатой, газоприемные трубопроводы сообщены с внут ренней полостью цилиндра при помощи органов, открываюшихся неодновременно, один из трубопроводов подключен к первой ступени турбины, а другой — к второй Г2

Для регулирования наддува между ступенями турбины имеется обводная труба, позволяющая подключать оба трубопровода к первой ступени. Наличие двух ступеней и. обводной трубы усложняет конструкцию турб окомп рессора.

Конструктивно проще выполнен двига- . тель, у которого турбина выполнена одноступенчатой, один из ее газоприемных трубопроводов сообшен с внутренней полостью цилиндра через выпускной клапан, установленный в головке, а второй подключен к внутренней полости цилиндра через окна, размешенные в боковой стенке цилиндра и примыкающие к нижней мертвой точке поршня, и снабжен запорным органом (3) . Однако в этом дви870749

15 го

45

50 гателе так же, как и в указанном выше, возможны лишь два режима работы, характеризующиеся подводом газа по двум или по одному трубопроводам. При этом промежуточные режимы отсутствуют.

Белью изобретения является расширение диапазона регулирования давления наддува, Для достижения этого окна размещены в боковой стенке цилиндра рядами, перпендикулярными к его оси, и запорный орган выполнен в виде органа полного и частич ного перекрытия каждого ряда.

На чертеже представлена принципиален ная схема описываемого двигателя.

В боковой стенке цилиндра 1 размещены окна 2 первого перпендикулярного к оси цилиндра ряда и окна 3 второго ряда, примыкающие к нижней мертвой точ-, ке поршня 4. Оба ряда 2 и 3 окон под-; ключены при помощи газоприемного трубопровода, показанного на схеме в виде двух каналов 5 и 6, к гаэоприемному патрубку 7 турбины 8 турбокомпрессора.

Каждый из рядов 2 и 3 окон может быть перекрыт полностью или частично при помощи органов перекрытия 9 и 10.

Головка 11 цилиндра, снабжена выпуск ным каналом 12, в котором установлен выпускной клапан 13, связанный с приводом 14. Выполненный в головке впускной канал 15 снабжен впускным клапаном 16, который в свою очередь связан с приводом 17. Через выпускной канал 12

4 и выпускной клапан 13 внутренняя полость i цилиндра сообщена с первым газоприемным трубопроводом 18 турбокомирессора.

Трубонровод 19 соединяет впускной канал 15 головки с воэдухонапорным патрубком 20 компрессора 21 турбокомпрессора.

При работе двигателя на номинальном режиме органы перекрытия 9 и 10. закрыты. В процессе перемещения между верхней и нижней мертвыми точками поршень

4 периодически открывает ряды 2 и 3 окон, примыкающих к его нижней мертвой точке, но отработавшие газы могут поступать в турбину 8 только по первому гаэоприемному трубопроводу 18 в момент открытия выпускного клапана 13. Турбина 8 приводит во вращение компрессор 21, который подает в цилиндр сжатый воздух, давление которого зависит, в числе дру гих факторов, от момента открытия клана на 13.

При снижении частоты вращения вала двигателя уменыпается давление отрабо тавших газов, поступающих в турбину че рез клапан, и снижается давление сжатого воздуха (давление наддува).

Для увеличения давления наддува, орган перекрытия 10 перецэщают и подключают гаэоприемный патрубок 7 турбины к внутренней полости цилиндра через ряд 3 окон, Давление газов в цилиндре в момент от крытия этих окон поршнем выше, чем в момент открытия клапана 13, вследствие чего их давление перед турбиной повыси1 ся и давление наддува возрастет.

При дальнейшем снижении частоты вращения открывают орган перекрытия 9 .и газы поступают в турбину через ряд 2 окон, при еще более высоком давлении в цилиндре. Наличие двух рядов окон с различными органами перекрытия позволяет расширить диапазон регулирования, а выполнение органов перекрытия с возможностью частичного перекрытия каждого ряда позволяет осуществить регулирование достаточно плавно. формула изобретения

Двигатель внутреннего сгорания, содержащий по меньшей мере один цилиндр

30 с головкой и поршнем, перемещающимся между нижней и верхней мертвыми точками, и турбокомпрессор, снабженный дву« мя гаэоприемными трубопроводами, один иэ которых сообщен с внутренней полостью цилиндра через выпускной клапан, установленный в головке, а второй подключен к внутренней полости цилиндра через окна, размещенные в боковой стенке цилиндра и примыкающие к нижней мертвой точке поршня, и снабжен запорным органом, 40 отличающийся тем,что,с целью расширения диапазона регулирования давления наддува, окна размещены в боковой стенке цилиндра рядами, перпендикулярными к его оси, и запорный орган выполнен в виде органа полного и частичного перекрытия каждого ряда.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ Ж 2650061„ кл. F О29 23/00, опубл. 1976.

2 Авторское свидетельство СССР

34 676745,. кл. F 02 В 37/02, 1977.

3. Маханько M. Г. Повыпение термодииамической работоспособности газотурбинных систем двигателей внутреннего сгорания. Автореферат докторской диссерта. ции:М,: 1965, с, 34-35 °

870749.

17 У

Составитель М. Файн

Техред М.Голинка... Корректор В.Бутяга

Редактор E. Гончар

Филиал ППП Патент, г. Ума ород, ул, Проектная, 4

Закаэ 8522/37 Тираж 584 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж35, Раушская наб., д.4/5