Двигатель внутреннего сгорания

(51) М В 37/О исоединением заявк Государственный комит45) Дата опубликования опи 30.07,7 2) Автор Г. В. Зенкевич зобрете 1) Заявитель рьковский институт механизации и электрификации сельского хозяйстваГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Изобретение относится к области машиностроения, в частности дизелестроения, а именно к устройствам для наддува двигателя внутреннего сгорания.Известны двигатели внутреннего сгорания, содержащие по меньшей мере один цилиндр, снабженный смещенными по фазам открытия органами выпуска отработавших газов, подключенную к ним выхлопную магистраль с трубопроводом высокого давления и трубопроводом низкого давления и трубокомпрессор наддува, снабженный по меньшей мере двумя ступенями турбины, из которых первая подключена к трубопроводу высокого давления, а вторая и последующие - к трубопроводу низкого давления и к первой ступени турбины, Органы выпуска отработавших газов могут быть выполнены в виде смещенных по ходу поршня выпускных окон двухтактного двигателя 1,. либо в виде комбинации окон и клапана и соединенных с ним трубопроводов разного уровня давления 2.В процессе работы двигателя газы высокого давления расширяются последовательно в двух ступенях турбины, а газы более низкого давления - в одной, что способствует повышению эффективности использования их энергии,Однако при работе двигателя с малыми значениями чисел оборотов разность давлений в трубопроводах невелика, что ограничивает мощность, т. е. эффективность разделения потока отработавших газов неве 5 лика. В то же время для этих режимов характерно понижение давления наддува, а визвестных двигателях с разделенным выпуском мероприятия по повышению наддуване предусмотрены,10 Целью изобретения является повышениемощности двигателя при пониженных значениях чисел оборотов.Для.достижения поставленной цели трубопровод низкого давления выполнен с от 15 ветвлением, подключенным к первой ступени турбины, и снабжен органом поочередного перекрытия его сечения и сеченияответвления. Орган поочередного перекрытия может быть выполнен в виде золотника20 и снабжен каналом для сообщения трубопровода низкого давления и ответвления сатмосферой.На чертеже представлена принципиальная схема описываемого двигателя,25 Цилиндр 1 двигателя внутреннего сгорания сообщен с турбокомпрессором 2 припомощи выхлопной магистрали с трубопроводом 3 высокого давления и трубопроводом 4 низкого давления. Органы выпуска30 отработавших газов из цилиндра выполнены смещенными по фазам открытия в впдс окна 5, открываемого поршнем, и клапана 6 с приводом через газораспределительный механизм (на чертеже не показан). Турбина турбокомпрессора выполнена многоступенчатой, а выхлопная магистраль состоит из нескольких трубопроводов. Первая ступень 7 турбины подключена к трубопроводу 3 высокого давления, и вторая и остальные, показанные в виде трапеции 8, - к первой ступени и к трубопроводу 4 низкого давления, Нагнетатель 9 турбокомпрессора при помощи напорной магистрали 10 подключен к впускному клапану 11 цилиндра двигателя. В цилиндре перемещается поршень 12, соединенный при помощи кривошипно-шатунного механизма 13 с валом отбора мощности.В трубопроводе 4 низкого давления установлен золотник 14, к которому подсое динено ответвление 15, подключенное к первой ступени 7 турбины: Канал 16 предусмотрен в золотнике для сообщения трубопровода 4 низкого давления и ответвления 15 с амтосферой. Золотник выполняет 25 функции поочередного перекрытия сечения трубопровода низкого давления и ответвления.При работе двигателя на номинальном режиме в период процесса выпуска отрабо тавшие газы через окна поступают в первую ступень 7, а через клапан 6 к золотнику 14, откуда по трубопроводу низкого давления отработавшие газы поступают во вторую ступень 8 турбины, Нагнетатель 9, 35 приводимый во вращение турбиной, подает сжатый воздух по магистрали 10 через впускной клапан 11 в цилиндр 1. При снижении числа оборотов двигателя уменьшается количество отработавших газов, посту пающих на турбокомпрессор. Это приводит к снижению мощности и КПД турбины, вследствие чего уменьшается цикловая работа и крутящий момент двигателя. Для увеличения давления наддува на этих ре жимах золотник 14 устанавливают в положение, при котором отработавшие газы пз трубопровода 4 по ответвлению 15 поступают в первую ступень 7 турбины, Увеличение количества газов обеспечивает увеличение давления газов, поступающих в первую ступень турбины, вследствие чего возрастает мощность и КПД первой ступени турбины (3) и, следовательно, увеличивается давление наддува, цикловая работа, крутящий момент и мощность двигателя,Формула изобретения1, Двигатель внутреннего сгорания, содержащий по меньшей мере один цилиндр, снабженный смещенными по фазам органами выпуска отработавших газов подключенную к ним выхлопную магистраль с трубопроводом высокого давления и трубопроводом низкого давления, и турбокомпрессор, снабженный по меньшей мере двумя ступенями турбины, из которых первая подключена к трубопроводу высокого давления, а вторая и последующие - к трубопроводу низкого давления и к первой ступени турбины, отличающийся тем, что, с целью повышения мощности двигателя при пониженных значениях чисел оборотов, трубопровод низкого давления выполнен с ответвлением, подключенным к первой ступени турбины, и снабжен органом поочередного перекрытия его сечения и сечения ответвления.2. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что орган поочередного перекрытия выполнен в виде золотника и снабжен каналом для сообщения трубопровода низкого давления и ответвления с атмосферой.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США Мо 2979887, кл. 60 - 13, опубл. 1961.2, Маханько М. Г. Повышение термодинамической работоспособности газотурбинных систем двигателей внутреннего сгорания, Автореферат докторской диссертации, М 1965, рис. 1.аказ 2201/17 Изд,456 Тираж 658НПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изо 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Подписно енин и открытии