Двигатель внутреннего сгорания

СОЮЗ СОВГТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК 19) ъ. П 1) Р 3/20, Е 02 В 29 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ИЗОБРЕТЕНИВИДЕТЕЛ ЬСТВУ(71) Центральный научно-исследовательский дизельный институт72) М,П.Белоусов, В.ВЛашманов, В,И,Тимофеев и Г, К. Куз ьм ич(54) ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГС СГОРАНИЯ(57) Сущность изосретения, двигатель содержит контур 2 циркуляции охлаждающейжидкости, включающий насос 3, охладители4 и 5 масла и жидкости и терморегулируеОПИСАНИК АВТО РС КОГАНУ мый запорный орган 6, контур 7 охлаждения наддувочного воздуха, включающий жидкостный насос 8 и жидкостные каналы 11 и 12 охладителя межконтурного перепуска, терморегулируемый орган 13 перепуска с датчиком 14 температуры, систему впуска воздуха, содержащую компрессор 15 наддува. воздушные каналы охладителя 9 наддувочного воздуха, запорный орган 16 с управляемым привсдом и магистраль выпуска отработавших газов, включающую выпускной коллектор 17, турбинУ 18 и запорный орган 19. При низкой температуре при пуске двигателя отключают подачу охлаждающей жидкости через охлддитель 5, посредством запорного органа 16 дросселируют воздух на впуске, а при помощи запорного органа 19 - на выпуске, что приводит к повышению температуры заряда в цилиндре, 1 ил.Изобретение относится к области машиностроения, в частности к двигателестроению, а более конкретно кусовершенствованию двигателей внутреннего сгорания с наддувом, работающих вусловиях низких температур окружающейсреды, например в условиях Крайнего Севера,Известен двигатель внутреннего сгорания с наддувом, содержащийгорячий" контур с теплообменниками охлаждающейжидкости и смазочного масла, контур охлаждения наддувочного воздуха, системывпуска воздуха в цилиндры двигателя и вы-пуска из цилиндров отработавших газов ссоответствующими коллекторами, При этомвсасывающий и выхлопной коллекторыснабжены регулирующими заслонками и соединены между собой дополнительным трубопроводом, также снабженнымрегулирующей заслонкой, С помощью указанных заслонок осуществляют регулирование подачи воздуха, перепускотработавших газов в систему подачи воздуха для нагрева последнего в период пуска,двигателя, работы его на холостом ходу ималых нагрузках в условиях низких температурСущественным недостатком указанногодвигателя является то, что в процессе егоработы происходит загрязнение и закоксовывание продуктами неполного сгораниятоплива впускного тракта,К недостаткам этого двигателя следуетотнести также и большую протяженностьтрубопровода, по которому осуществляютперепуск части отработавших газов из выпускного коллектора во впускной коллектор,что приводит к большим потерям тепловойэнергии,Известен также двигатель внутреннегосгорания с наддувом, особенностью которого является то, что регулируемая заслонка всистеме выпуска отработавших газов установлена непосредственно за выпускнымиклапанами, а заслонка, установленная в системе впуска воздуха, максимально ограничивает свободный объем до впускногоклапана.Существенным недостатком указанныхдвигателей является то, что в процессе ихработы происходит загрязнение и закоксовывание впускного тракта продуктами неполного сгорания топлива, что снижаетнадежность работы двигателей,Известен также двигатель внутреннегосгорания с наддувом. принятый за прототипи включающий "горячий" контур с теплообменниками охлаждающей жидкости и смазочного масла и обводными патрубками,имеющими запорные органы, контур охлаждения наддувочного воздуха с теплообменником наддувочного воздуха. При этом"горячий" контур сообщается с контуром ох 5 лаждения наддувочного воздуха при помощи обводных патрубков с установленнымив них регулирующими органами-термостатами. Двигатель включает в себя также системы впуска воздуха и выпуска10 отработавших газов и турбокомпрессор.Существенным недостатком такого двигателя является то, что при запуске и работена малых нагрузках и холостом ходу в условиях низких температур (ниже -40 С) подо 15 грев всасываемого воздуха тепломохлаждающей жидкости "горячего" контураприводит к понижению температуры охлаждающей жидкости, переохлаждению и ненадежной работе двигателя.20 Целью изобретения является повыше-ние надежной работы двигателя при запуске и на режимах малых нагрузок и холостомходу в условиях низких температур окружающей среды,25 Укаэанная цель достигается тем, что визвестном двигателе внутреннего сгоранияс наддувом, содержащем контур охлажде. ния с охладитепем охлаждающей жидкостии смазочного масла с обводным патрубком,30 имеющим задорный орган., контур охлаждения наддувочного воздуха с охладителемнаддувочного воздуха, причем контур охлаждения двигателя связан с контуром охлаждения. наддувочн ого воздуха35 патрубками межконтурного перепуска,.имеющими запорный орган и датчик температуры, системы впуска воздуха и выпускаотработавших газов с соответствующимизапорными органами и турбокомпрессор,40 температурный датчик привода запорногооргана патрубка межконтурного перепуска,связывающего контур охлаждения двигателя с контуром охлаждения наддувочноговоздуха, связан с приводами эапорных ор 45 ганов систем впуска и выпуска отработавших газов.На чертеже. представлена конструктивная схема двигателя внутреннего сгорания.Двигатель 1 внутреннего сгорания с50 наддувом включает в себя контур охлаждения 2, содержащий циркуляционный насос3, охладители масла 4 и охлаждающей жидкости 5, терморегулируемый запорный орган 6, контур охлаждения наддувочного55 воздуха 7, включающий жидкостный насос8, охладители наддувочного воздуха (ОНВ) 9и охлаждающей жидкости 10, патрубки межконтурного перепуска 11 и 12; терморегулируемый орган перепуска 13 с датчикомтемпературы 14 (в качестве сигнала дл дат20 35 40 45 50 чика 14 может использоваться как температура охлаждающей жидкости за ОНВ, так и температура воздуха на входе в цилиндры дизеля), систему впуска воздуха, содержащую компрессор наддува 15, воздушные каналы ОН В 9., запорный орган с управляемым приводом 16, магистраль выпуска отработавших газов, включающую выпускной коллектор 17, турбину 18 привода компрессора и запорный орган с управляемым приводом 19, При этом датчик температуры 14 терморегулируемого органа перепуска 13 соединен с приводом запорных органов магистрали подачи сжатого воздуха 16 и магистрали выпуска отработавших газов 19.Работа двигателя, связанная с регулированием температуры воздушного заряда в условиях низких температур окружающей среды, заключается в следующем.В условиях низких температур окружающей среды перед пуском двигателя,1 терморегулируемый эапорный орган б отключает проток охлаждающей жидкости через охладитель охлаждаю;ей жидкости 5, одновременно по сигналу датчика температуры 14 терморегулируемый орган перепуска 13 отключает охладитель охлаждающей жидкости 10 и подкл;очает патрубок межконтурного перепуска 11. В то же время по сигналу датчика 14 г 1 рикрьваются запорные органы во впускной магистрали 16 и выпускной магистрали 19, Запорный орган 16 препятствует попаданию лишнего переохлажденного воздуха в цилиндр дизеля, не допуская переохлаждения. Запорный орган 17 дросселирует выхлопные газы, вызывая явление мятия заряда в цилиндре, тем самым обеспечивая увеличение температурного уровня заряда. После запуска дизеля охлаждающая жидкость проходит через охладитель масла 4 и двигатель 1, где жидкости сообщается некоторое количество тепла, далее охлаждающая жидкость поступает в патрубок межконтурного перепуска 11 и через жидкостный насос 8 подается в ОНВ 9, где часть тепла отдается воздуху, поступающему в дизель, Затем по патрубку межконтурного перепуска 12 через циркуляционный насос 3 охлаждающая жидкость возвращается в охладитель масла 4. По мере прогрева охлаждающей жидкости (или воздуха на впуске в цилиндры двигателя) и достижения ее температуры за ОНВ 9 значения, заданного для данного двигателя, по сигналу температурного датчика 14 начинается открытие газового и воздушного запорных органов 19 и 16, При дальнейшем прогреве по сигналу температурного датчика 14 происходит переключение терморегулируемого органа 13, при этом прекращается поступление жидкости иэ патрубка межконтурного перепуска 11 и начинается поступление жидкости через охладитель охлаждающей жидкости 10, Таким образом происходит разобщение контура охлаждения 7 наддувочного воздуха и контура охлаждения 2 дизеля. При достижении температурь 1 жидкости в контуре охлаждения 2 уровня, соответствующего рабочей температуре, определенной для конкретного дизеля, переключается терморегулируемый запорный орган б и открывается проток жидкости через охладитель охлаждающей жидкости 5, После этого двигатель продолжает работать по схеме с двухконтурным охлаждением.Предлагаемый двигатель внутреннего сгорания с системой регулирования температуры воздуха с помощью запорных органов позволяет при работе на холостом ходу и малых нагрузках в условиях низких температур воздуха повысить надежность по сравнению с известными двигателями, в том числе и с прототипом.Формула изобретения Двигатель внутреннего сгорания, содержащий контур циркуляции охлаждающей жи.",кости, включающий полости охлаждения двигателя, циркуляционный насос и охладители масла и охлаждающей жидкссти, контур охлаждения наддувочного воздуха, включающий жидкостный насос и жидкостные каналы охладителя наддувочного воздуха, магистраль подачи сжатого воздуха в двигатель, сообщающую компрессор наддува с впускным коллектором двигателя и включающую воздушные каналы охладителя наддувочного воздуха и запорный орган с управляемым приводом, магистраль выпуска отработавших газов, включающую последовательно сообщенные вьпускной коллектор двигателя, турбину привода компрессора наддува и запорный орган с управляемым приводом, первый патрубок межконтурного перепуска, снабженный органом перекрытия с управляемым приводом и сообщающий выход циркуляционного насоса с входом жидкостных каналов охладителя наддувочного воздуха, и второй патрубок межконтурного перепуска, сообщающий выход жидкостных каналов охладителя наддувочного воздуха с входом в полости охлаждения двигателя, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности при работе на режимах холостого хода и малых нагрузок в условиях низких температур окружающего воздуха, орган перекрытия первого патрубка межконтурного перепуска снабжен датчиком температуры, соединенным с