Двигатель внутреннего сгорания

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (i>i 87 7103

Союз Советсиии

Социепистичесиии

Республик (51) Дополнительное к авт. свид-ву

1 (22) Заявлено 021179 (2! ) 2835675/25-06 (5t)M. Кл.

F 02 M 25/02 с присоединением заявки №

9кудвретееииый кеиитет

СССР

No делам иэобретеиий и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30.1 081 ° Бюллетень № 40 (53) З Д К 621 . 43..057.32 (088.8) Дата опубликования описания 301081

Сибирский автомобильно-дорожный институт им. В.В.Куйбышева (71) Заявитель (54) ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателям внутреннего сгорания и предназначено для использования на дизелях транспортных дорожно-строительных машин и стационарных установок, работающих в усло5 виях повышенной температуры окружающего воздуха.

Известны двигатели внутреннего сгорания, содержащие воздуховпускной

10 трубопровод с распылителями, подключенными к емкости с водой при помощи магистрали с регулятором расхода воды, снабженным газовой и водяной полостями, выпускной трубопровод и топливl5 ный насос (1).

В fаких двигателях регулирование расхода воды осуществляется применением давления воздуха в воздушной полости регулятора пропорционально положению рейки топливного насоса при помощи источника сжатого воздуха.

Однако, при отсутствии источника сжатого воздуха, усложняющего конструкцию, работа данного двигателя невозможна. Кроме того, в указанных, двигателях не применяются никакие меры по повышению точности регулирования подачи воды в зависимости от режима работы двигателя.

Цель изобретения — повышение точности регулирования . подачи воды.

Указанная цель достигается тем, что регулятор расхода воды .дополнительно снабжен золотником, плунжер которого кинематически связан с рейкой топливного насоса, для попеременного подключения газовой полости регулятора к выпускному трубопроводу, атмосфере и к воздуховпускному трубопроводу в зависимости от положения рейки топливного насоса.

На фиг. 1 изображена система питания предлагаемого двигателя внутреннего сгорания, на фиг ° 2 — регулятор расхода воды, разрез; на фиг. 3 —распылитель, разрез, на фиг. 4 — золотник, продольный разрез; на фиг. 5—

877103

50

3 то же, вид сверху, на фиг. 6 — разрез Б-Б на фиг. 4.

Система питания (фиг.l) содержит регулятор 1 расхода воды, сообщенный с помощью трубки 2 с емкостью 3 с

5 водой и с помощью трубки 4 — с тройником 5. Последний подключен к золотнику 6 и к верхней части емкости 3 с водой.

Золотник 6 соединен тягой 7 с ры- о чагом 8 управления регулятором топливного насоса высокого давления дизеля, t или с одним из концов рейки топливного насоса.

Регулятор 1 трубками 9 соединен с распылителем 10, установленными во впускных патрубках цилиндров воздухо" вгускного трубопровода 11.

Золотник 6 сообщен трубкой 12 с полостью выпускного трубопровода 13, трубкой 14 с полостью воздуховпускного трубопровода и трубкой 15 — с атмосферой..

Регулятор 1 состоит из корпуса 16 (фиг,2), в котором выполнены радиальные каналы 17 (по числу цилиндров двигателя), аксиальное отверстие под регулировочный винт 18, на цилиндрическую поверхность которого выходят каналы 17. Регулировочный винт 18 заканчивается конусом 19, 0

Регулировочный винт 18 уплотнен резиновым кольцом 20, которое поджато гайкой 21. Поплавковая камера

-регулятора образована корпусом 16 и крышкой 22, уплотненной резиновым кольцом 231 на крышку 22 приварена бобьппка 24, в которую ввернут штуцер 25 под трубкой 2 (фиг.1), сообщающую регулятор с золотником 6 (газовая полость поплавковой камеры образуется между уровнем воды в ней и крьппкой

22) (фиг.2) ° В крышке 22 смонтирован запорный механизм со штуцером 26, который уплотнен кольцом 27. Запорный механизм состоит из корпуса клапана 29, фасонной гайки 30, поплавка 31, стоек 32 с осью. Радиальные каналы 17 через штуцеры 33 соединены трубками 9 (фиг.1 ) с распылителями 34 (фиг.2), установленными во впускных патрубках цилиндров через прокладки 35. В нижней части распылителя 34 выполнено калиброванное отверстие 36 перпендикулярно оси распылителя и расположено по направлению движения воздуха. Прокладка 35 служит для точного ориентирования отверстия

36 распылителя 34 по оси патрубка.

Д

Золотник 6 (фиг,1) состоит иэ корпуса 37 (фиг.3) и.плунжера 38. В корпусе 37 выполнены пазы, образующие три отдельных входных паза Д, В и С и один выходной паз Б, причем последний перекрывает по длине пазы В и Д.

Пазы Б„ ° В, С, Д герметично закрыты крышками со штуцерами под трубки.

Пазы В, С и Д закрыты крышками 39, 40, 41 со штуцерами под трубки и соединены: паэ  — с полостью воэдуховпускного трубопровода, паз С вЂ” с атмосферой; паэ Д вЂ” с полостью вы-пускного трубопровода. Паз Б закрыт крышкой 42 со штуцером и сообщен через трубку с газовой полостью распределителя.

В плунжере 38, который соединен либо с рычагом 8 регулятора топливного насоса (фиг.l), либо с одним иэ концов рейки топливного насоса, выполнены три кольцевые проточки 43, 44 и 45. Проточка 43 сообщает при определенном положении плунжера пазы

В и Б (и, следовательно, полость воздуховпускного трубопровода) с газовой полостью распределителя, причем пазы

С и Б, Д и Б разобщены.

Проточка 44 сообщает при следующем положении золотника пазы С и Б (и, следовательно, атмосферу) с газовой полостью распределителя, причем пазы Б и В, Д и Б в этом случае разобщены.

Проточка 45 сообщает при дальнейшем положении плунжера пазы Д и Б (и, следовательно, полость выпускного трубопровода) и газовую полость распределителя, при этом пазы В и Б, С и Б разобщены.

Корпус 37 золотника со стороны свободного конца плунжера 38 выполнен либо открытым, либо закрытым (однако в этом случае необходимо сообщить полость корпуса между торцом плунжера и его крышкой с атмосферой).

Установка распределителя 1 (фиг.l) на машине, двигателе или установке производится таким образом, чтобы при подаче близкого к максимальному разрежения в газовую полость поплавковой камеры из воздуховпускного трубопровода 11 не происходило истечение воды через отверстия распылителей.

Система питания работает следующим образом.

При изменении положения рычага управления топливного насоса выходно43 сообщает полости Б и В золотника - в полость регулятора l (фиг.l) подается разрежение из воздуховпускного трубопровода. Таким образом изменяется давление в газовой полости регулятора 1.

Для нормального поступления воды иэ емкости 3 с водой в водную полость газовой полостью регулятора 1.

Необходимая характеристика подачи воды в цилиндры дизеля подбирается, исходя из условий его эксплуатации, и и определяется динамическим и статическим напором в воздуховпускном и выпускном трубопроводах, атмосферным вия каждого давления в газовой магистрали, высотой установки корпуса распределителя 16 (фиг.2) относительно распыливающих отверстий распылителей 34, гидравлическим сопротивлением водной магистрали (входные отверстия раДиальных каналов 17 трубки 9 (фиг.l) распылителя 10. Конструкция устройства предусматривает возможность изменения гидравлического сопротивления этой магистрали переме30

Использование системы питания предлагаемого двигателя при повышенных температурах окружающего воздуха позволяет подавать воду во впускные патрубки цилиндров при загрузке двигателя, начиная с 40-507 и в количестве, необходимом для максимального снижения токсичности отработавших газов. Кроме того, введение воды во впускные патрубки цилиндров снижает зольность, коксуемость и угар масла.

Эксплуатация устройства не требует больших затрат на обслуживание.

Стоимость его изготовления невелика.

Стендовые и эксплуатационные испытания дизеля ЯМЗ-240 автосамосвала

БелАз-540А в условиях строительства

Нурекской ГЭС с использованием предлагаемого двигателя доказали, что предлагаемое устройство позволило снизить дымность и токсичность отработавших газов. Испытания подтвердили универсальность и упрощенность конструкции, возможность использования данной системы на машинах и .установ5 877103 6 го давления или его рейки (при изменении нагрузки на дизель) в сторону увеличения подачи топлива плунжер сдвигается вправо, соединяет проточ« кой 43 (фиг.3) полость воэдуховпускного трубопровода 11 (фиг.l) с газовой полостью регулятора 1.

При дальнейшем„движении плунжера

38 вправо полости пазов В и Б разоб- ; регулятора верхняя часть емкости 3 щаются и проточка 44 сообщает газо- 10,через тройник и трубку 4 сообщена с вую полость регулятора с атмосферой через пазы С и Б (фиг.3), При последующем движении плунжера вправо полости пазов С и Б разобщаются, проточка 45 сообщает газовую 15 полость регулятора с полостью выпускного трубопровода через пазы Б и Д.

Расположение коротких пазов в кор- давлением, продолжительностью дейст -. пусе золотника 37 и кольцевых проточек плунжера подбираются таким образом, что если какая-нибудь проточка сообщает входной паз с выходным, то два других входных разобщены с выходным. Продолжительность (по ходу плунжера) собщения полостей впускно-. го, выпускного трубопровода и атмосферы с газовой полостью регулятора определяется размерами входных пазов и их сочетанием. о щением кромки регулировочного винта

При недостаточности статического

18 и изменения проходного сечения давления в выпускном трубопроводе для входных отверстий радиальных канаобеспечения необходимого расхода воды дополнительно используют динамическии лов 17. напор отработавших газов, установив напорную трубку, (вывести газовую трубку в середину потока и открытым, l торцом навстречу ему) . Подобным же

6 образом для корректировки давления и, следовательно, расхода воды используют динамический напор в воздуховпуск- 40 ном трубопроводе, При уменьшении нагрузки на двигатель рычаг 8 регулятора (фиг.l) топливного насоса или его рейки перемещает влево плунжер золотника Ь. Через 4 сообщающиеся полости Б и .Д уменьшающееся давление отработавших газов иэ выпускного трубопровода передается в газовую полость регулятора l, Расход воды при этом уменьшается. При достижении плунжером 38 (фиг.3) некоторого положения полости Б и Д золотника 6 разобщаются и при помощи проточки 44 сообщаются полости Б и С, соединяя газовую полость регулятора

55 с атмосферой. При дальнейшем движении влево плунжер 38 (фиг.З), оставляя раэобщенными полости Б и С, Б и Д, проточкой

877103 ках, оборудованных источниками сжатого воздуха так и без таковых.

Устройство работало безотказно на протяжении всего периода опытной эксплуатации.

Формула изобретения

Двигатель внутреннего сгорания, 10 содержащий воздуховпускной трубопровод с распылителями, подключенными к емкости с водой при помощи магистрали с регулятором расхода воды, снабженным газовой и водяной полостя- 1S ии, выпускной трубопровод и топливный насос, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулирования подачи воды, регулятор расхода воды дополнительно снабжен золотником, плунжер которого кинематически связан с рейкой топливного насоса, для попеременного подключения газовой полости регулятора к выпускному трубопроводу, атмосфере -и к воздуховпускному трубопроводу в зависимости от положения рейки топливного насоса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР заявке 12721590, кл. F 02 M 25!02, 1978, 877103

Составитель В.Шилов

Техред Т.Маточка

Корректор М Демчик

Редактор М.Янович

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 9555/52 Тираж 584 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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