Управляющее устройство для двигателя внутреннего сгорания с турбокомпрессором

,1382408 1)4 Е 02 В 37/1 Я РЕТ 983ДЛЯ ДВИС ТУРБОлучшитьразгоне ст онт из 3 турбиа рабоателя. р б,муф ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ ОПИСАНИ ПАТЕНТУ(46) 15.03.88. Бюл. У 10 (71) М,А.Н,-Бунд В Дизель ГмбХи Сименс АГ (ТЕ)(53) 621.43.052 (088,8) (56) Заявка ЕПВ У 0079100, кл. Г 02 В 37/10 опублик. 1 (54) УПРАВЛЯЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ КОМПРЕ ССОРОМ(57) Изобретение позволяет у характеристики двигателя при Турбокомпрессор двигателя со распложенных на общем валу ны 4 и компрессора 5. Турбин тает на выхлопных газах двиг Устр-во содержит электромото ту 7 сцепления, преобразователь 8тока, электрическую сеть 9, диэельгенераторные комплекты 10 и 11,вычислительное устр-во 13, измеритель 14фактической частоты вращения турбокомпрессора, выполненный в виде тахогенератора, датчик 15 давления,развиваемого компрессором, датчик16 частоты сети 9, выполняющей рольнакопителя электрической энергии.Устр-во 3 из сравнения заданных ифактических значений, хранимых в памяти, вычисляет управляющие воздействия для блока управления преобразователем 8, при которых в случаеработы электромотора 6 в режиме мотора, обеспечивается максимальнобыстрый разгон и оптимальные условия для бездьвного сгорания по коэффициенту избытка воздуха. При избытке энергии в выхлопных газах электромотор 6 переводится на работу врежиме электрогенератора.ил.Изобретение относится к устройствам для регулируемого наддува двигателей внутреннего сгорания при помощи турбокомпрессора, состоящего иэрасположенных на общем валу турбиныи компрессора, приводимых в действиеэлектромотором,Цель изобретения - улучшение характеристик двигателя при разгоне,На чертеже представлена схема управляющего устройства.Двигатель 1 внутреннего сгоранияснабжен турбокомпрессором 2, состоящим иэ расположенных на общем валу3 турбины 4 и компрессора 5. Турбина 4 работает на выхлопных газахдвигателя 1. Электромотор 6 выполненв виде обратимой электрической машины, соединен валом 3 турбокомпрессора через муфту 7 сцепления и связанчерез преобразователь 8 тока с электрической сетью 9, к которой подведено также питание от дизель-генераторных комплектов 10 и 11. К сети 9 подключены потребители 12, такие каксистемы отопления, кондиционирования,трансформаторы и т,п, Блок управлениявыполнен в виде вычислительного устройства 13, которое связано с иэмери-.30телем 14 фактической частоты вращения турбокомпрессора, выполненным ввиде тахогенератора, и/или датчиком15 давления, развиваемого компрессором. Кроме того, к вычислительномуустройству 13 подключен датчик 16частоты сети 9, выполняющей роль накопителя электрической энергии. ФВычислительное устройство 13 из 40 сравнения заданных и фактических значений, хранимых в памяти, в частности по характеру изменения давления, развиваемого компрессором, или по характеристике мощности; подводи мой к электромотору 6, как функции мощности двигателя внутреннего сгорания, вычисляет управляющие воздействия для блока управления статическим преобразователем 8 тока, при которых н случае работы электромотора 6 в режиме мотора обеспечивается максимально быстрый разгон и оптимальные условия для бездымного сгорания по коэФФициенту избытка воздуха на сгорание.При избытке энергии в выхлопных газах:1. ктромотор 6 переводится на работурежиме электрогенератора. Статический преобразователь 8 тока выполнен преимущественно в виде импульсного инвертора с промежуточной цепью постоянного тока и содержит ведомый от электрической установки инвертор 17, соединенный через промежуточную цепь 18 постоянного тока с реверсивным преобразователем 19, Инвертор 17 управляется управляющим устройством 20, к которомуподводятся управляющие воздействия от вычислительного устройства 13.Аналогично этому для реверсивного преобраэователя 9 привода предусмотрено управляющее устройство 21, которое получает соответствующее управляющее воздействие от вычислитель-, ного устройства 13, а опорные значения - от сети 9.В зависимости от мощности двигатель может быть оборудован дополнительными блоками 22 и 23 турбокомпрессоров, при этом каждый турбокомпрессор выполнен так же, как и турбокомпрессор 5 и тоже соединен с электромотором 6.Двигатель 1 внутреннего сгорания оборудован регулятором 24 для регулирования подачи топлива через систему 25 впрыска топлива. Мощность двигателя заранее задается датчиком 26 заданного параметра в качестве эадающего воздействия.В генераторном режиме работы электромотора 6 избыток энергии отработавших газов может подаватьсяв виде электрической энергии в сетьили подводиться к независимому потребителю 27.Переключение электромотора 6 (об/ ратимой электрической машины) в режим генератора и наоборот производится в зависимости от заданного значения давления, развиваемого компрессором, или от значения, вычисленного вычислительным устройством 13, или от значения мощности двигателявнутреннего сгорания. При этом управляющие воздействия, подводимые к статическому преобразователю 8 тока, определяют мощностк, отдаваемую электромотором 6 в режиме генератора. Дополнительные преимущества возникают в случае использования блока управления в совокупности с турбокомпрессором, у которого на основе расчетов число лопаток турбины 4 и компрессора 5 выполи ииз условияРедактор М,Петрова Корректор В.Бутяга Тираж 505 . ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб, д.4/5За ха з 1197 /57 Подписное Проиэводственнс полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4 обеспечения такого значения КЦЦ,при котором в верхнем диапазоне частичных нагрузок двигателя 1 внутреннего сгорания используется не вся энер 5 гия отработавших газон, а избыточная энергия может быть преобразована в электрическую энергию, Оптимизация обеспечивается, например, применением колес компрессора с изогнутыми нааад лопастями и/или входными направляюшими аппаратами.В случае выполнения электромоторов 6 в виде асинхронных электрических двигателей, при регулировании напряжения и частоты они работают как обычные электрические машины на общую сеть.Электромоторы 6 могут быть выполнены в виде синхронных электрических машин, в частности в виде синхронных машин с постоянным возбуждением.Целесообразно выполнять электромотор 6 охлаждаемым путем разбрызгивания масла. Этим обеспечивается ком пактность конструкции и возможность монтажа глушителя шума всасывания турбокомпрессоров. формула изобретения управляющее устройство для двигателя внутреннего сгорания с турбокомпрессором, состоящим из расположенных на общем валу компрессора и турбины, работающей на выхлопных газах, и кинематически связанным с оСг.ратимой электрической машиной, подключенной к накопителю электрическойэнергии через статический преобразователь тока, содержащее блок управления, связанный с иэмеритслем фактической скорости вращения турбокомпрессора, с измерителем фактическогонапряжения накопителя и с измерителем величины ускорения и снабженныйпреобразователем сигналов измерителей в управляющий сигнал на статичес.-.кий преобразователь тока для перевода обратимой электрической машины врежим электромотора при разгоне двигателя внутреннего сгорания, в режимгенератора при избытке энергии выхлопных газов и для выпрямления токагенератора, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью улучшения характеристик двигателя при разгоне, устройство дополнительно снабжено датчиком мощности двигателя, датчикомдавления, развиваемого компрессором,и датчиком частоты накопителя электрической энергии, а блок управлениявыполнен в виде вычислительного устройства, снабжен блоком памяти заданных величин мощности, давления и частоты и элементом сравнения заданныхвеличин с фактическими, причем последний дополнительно подключен к преобразователю сигналов измерителей.