Система наддува двигателя внутреннего сгорания

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 19) 111) А 1 64 1)4 Г 02 В 23/О 02 В 37 0 НИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ний 7 и ический си ий, электр я. Датчик газов пер 8 выполнен в ек нал, нный авле улятор атчико давленавленияки 7 и являетс д турбив виде од и. а сильфонов с подв 21, а блок 14 су зователя 6 выполн подключенной к по и 21 и связанной реостатом 24. Рег с дифференциально женной конденсата лением 27 и усили дит непрерывное к соплового аппарат ма величины Р-Р, наддува в воздухо 13, Р - давление ной. Это соответс режиме работы дви отношения Р/Р. 1-54 абЕЛЯ ВН ет повысить аддува и двитимизации раздавления га а соовой исте о о ло еи тах6 ра ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(72) И.А. Барский и Г,В. Орл621.43.052(088.8)Крутов В.И., Рыбальченкирование турбонаддува Дя школа, 1978, рис. 29,(54) СИСТЕМА НАДДУВА ДВИРЕННЕГО СГОРАНИЯ(57) Изобретение позволяэффективность системы нгателя в целом путем опности давления наддува изов в турбокомпрессоре,держит турбокомпрессор 1аппарат 2, механизм 3 повлаток, электродвигатель 4ратор 5, преобразователь1 ижными стенками 20 и ммирования преобраен в виде тяги 22, движным стенкам 20 через ползун 23 с улятор 9 выполнен й цепочкой 25, сн ром 26, сопротивтелем 28. Происхоолебание лопаток а в области максимугде Р- давление напорном патрубке газов перед турбитвует при данном гателя максимумуэ,п. ф-лы, 1 ил.1368464 Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению,и может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания с регулируемым сопловым аппаратом турбины турбокомпрессора.Целью изобретения является повы,шение эффективности системы наддува ,и двигателя в целом путем оптимизации разности давления наддува и давления газов в турбокомпрессоре..На чертеже приведена схема предлагаемой системы наддува.Система наддува содержит турбоком прессор 1 с регулируемым сопловым аппаратом 2, механизм 3 поворота лопаток, электродвигатель 4, тахогенератор 5, преобразователь 6 разности давлений в электрический сигнал,снаб женный двумя датчиками 7 и 8 давлений, и электронный регулятор 9 давления,Сопловой аппарат 2 установлен в газовпускной магистрали 10, подсоединенной к двигателю 11, и подключен 25 через кинематическую связь 12 к механизму 3 поворота лопаток, электродвигателю 4 и тахогенератору 5. Один из датчиков преобразователя 6 установлен в воздухонапорном патрубке 13 З 0 турбокомпрессора 1 и подсоединен к второму датчику 8 через блок 14 суммирования, подключенный к электрической цепи 15. Электронный регулятор 9 давления подсоединен через контакты 16 двухпозиционных поляризованных ре 35 ле 17 и 18 к тахогенератору 5 и электрической цепи 15 преобразователя 6 разностидавлений и связан с обмотками 19 возбуждения электродвигателя 4. Второй датчик 8 выпоЛнен в виде датчика давления газов перед турбиной, сообщенного с газовпускной магистралью 1 О, причем датчики 7 и 8 давления выполнены в виде сильфонов с45 подвижными стенками 20 и 21, а блок 14 суммирования преобразователя 6 выполнен в виде тяги 22, подключенной к подвижным стенкам 20 и 2 1 сильфонов и связанной через ползун 23 с рео 50 статом 24, установленным в электрической цепи 15 преобразователя 6. 2Отработавшие газы из двигателя 11 поступают в газовпускную магистраль 1 О турбины турбокомпрессора 1 и раскручивают его. Сжатый в компрессоре воздух подается через воздухонапорный патрубок 13 в ресивер двигателя 11, Для повышения эффективности наддува и КПД двигателя 11 необходимо увеличивать подачу воздуха, что можно обеспечить эа счет повышения разности между давлением наддува Р, в воздухонапорном патрубке 13 и давлением газов перед турбиной Р в газовпускной магистрали 10, т.е. противодавлением в выпускном коллекторе двигателя 11. Это в данном случае обеспечивается за счет оптимизации разности давлений в датчиках 7 и 8 регулированием соплового аппарата 2 турбины турбокомпрессора 1 с помощью механизма 3 поворота, управляемого электронным регулятором 9 давления, получающим сигнал по электрической цепи 15 от преобразователя 6 разности давлений в электрический сигнал.Подвижные стенки 20 и 21 сильфонов датчиков 7 и 8 давлений воздействуют на тягу 22 блока 14 суммирования. Перемещение тяги 22 и ползуна 23 реостата 24 пропорционально разности давлений Р-Р. Напряжение Б в цепи 15 преобразователя 6 пропорционально этой разности в виде электрического сигнала подается в усилитель 28 электронного регулятора 9 давления, а затем в дифференциальную цепочку с конденсатором 26 и сопротивлением 27 и с постоянной времени КС. Напряжение Б, снимаемое с сопротивления 27, равно где С - время,Напряжение Б управляет двухпозиционным реле 17, цепь питания которого управляет двухпозиционным реле 18, получающим напряжение от тахогенератора 5, Напряжение на его зажимах Б пропорционально производной от угла Ы поворота вала тахогенератора 5 по времениЭлектронный регулятор 9 давления выполнен с дифференциальной цепочкой 25, снабженной конденсатором 26, сопротивлением 27 и усилителем 28,Система наддува работает следующим образом,ДЫБ = КтгПолярность напряжения на зажимах тахогенератора 5 зависит от направления вращения вала электродвигателяподключенного через кинематическую13684 64 Составитель В. Козлов Техред Л. Олейник Корректор М. Максимишинец Редактор И. Николайчук Заказ 231/30 Тираж 505 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 зсвязь 12 к механизму 3 поворота лопаток соплового аппарата 2.Схема, состоящая иэ реле 17 и 18, представляет собой элемент логического действия, работающий следующим .образом.Пусть система работает по характеристике Б =Г(Ы ), стремясь к экстремуму этой функции ( Ю - угол пово 10 рота лопаток соплового аппарата 2). При этом напряжение на кбнтуре растет и конденсатор 26 заряжается. Напряжение в точке.б становится выше, чем в точке а. Контакт 16 реле 17 опускается, сигнал поступает на обмотки 19 возбуждения и электродвигатель 4 реверсируется. Это вызывает рост напряжения в контуре, а следовательно, дозарядку конденсатора 26 и изменение полярности на сопротивлении 27, Напряжение в точке а становится выше, чем в точке б. Одновременно меняется полярность напряжения на зажимах тахогенератора 5 и контактах 16, реле 18 поднимается. Поэтому электродвигатель 4 не реверсируется, а продолжает работать, увеличивая уголЫ величину Р,-РЧ и напряжение Б. После прохода максимума Р -Пи П напряжение снова падает. Конденсатор 26 разряжается, напряжение в точке б становится выше, чем в точке а. Контакты 16 реле 1 идут вниз, реверсируя электродвигатель 4.Таким образом, происходит непрерывное колебание лопаток соплового аппарата 2 в области максимума величины Р-Р , что соответствует при данном режиме работы двигателя макси 40 муму отношения Р/Р . Это приводит к повышению эффективности системы наддува и двигателя в целом. Формула изобретения 1. Система наддува двигателя внутреннего сгорания, содержащая турбокомпрессор, у которого регулируемый сопловой аппарат установлен в газо- впускной магистрали турбины и подключен через кинематическую связь к механизму поворота лопаток,.электродвигателю и тахогенератору, преобразователь разности давлений в электрический сигнал, снабженный двумя датчиками давления, один из которых устайовлен в воздухонапорном патрубке турбокомпрессора и подсоединен к второму датчику давления через блок суммирования, подключенный к электрической цепи, и электронный регулятор давления, подсоединенный через контакты двухпозиционных поляризованных реле к тахогенератору и электрической цепи преобразователя разности давлений и связанный с обмотками возбуждения электродвигателя, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности путем оптимизации разности давления наддува и давления газов, второй датчик преобразователя выполнен в виде датчика давления газов перед турбиной, причем оба датчика давления выполнены в виде сильфонов с подвижными стенками, а блок суммирования преобразователя выполнен в виде тяги, подключеннной к подвижным стенкам сильфонов и связанной через ползун с реостатом, установленным в электрической цепи.2, Система по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что электронный регулятор давления выполнен с дифференциальной цепочкой, снабженной конденсатором и сопротивлением,