Двигатель внутненнего сгорания

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 030778 (21) 2639100/25-06с присоединением заявки Мо(5)М. Кл. Г 02 В 37/00 Р 02 Н 7/12 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(088. 8) Дата опубликования описания 1501.80 Е.С.Арсеньев, А.В.Денисов,В,И.Кирин и А.Д.Мапкайц(54) ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Изобретение относится к области машиностроения, в частности двигателестроения, и касается двигателей внутреннего сгорания с турбонадду вом и со вспомогательными пусковыми устройствами роторного типа.Известны двигатели внутреннего сгорания, содержащие магистраль вы" пуска отработавших газов и последо- О вательно установленные в ней турбокомпрессор, снабженный обводной трубой и выхлопным патрубком, дополнительную камеру сгорания, сообщенную с обводной трубой, и силовую турбину, кинематически связанную с валом злектростартера и с коленчатым валом двигателя 11.Однако в этих устройствах затруднен запуск двигателя, так турбокомпрессор в момент запуска не работает и не подает воздух для наддува двигателя, что ухудшает динамику переходных процессов в момент запуска.Целью изобретения является повы ,шение эфФективности запуска двигателя внутреннего сгорания с газотурбинным наддувом,Это достигается .тем, что в предложенйом двигателе силовая турбина соединена со всасывающим отверстием трубокомпрессора при помощи напорного трубопровода с запорным органом и подключена к выхлопному патрубку турбокомпрессора при помощи трубопровода с органом перекрытия для поочередного сообщения выхлопного патрубка с атмосферой и силовой турбиной.На чертеже представлена принципиальная схема предложенного двигателя,Двигатель содержит турбокомпрессор, состоящий из компрессора 1 и приводящей его турбины 2, дополнительную камеру сгорания 3 и силовую турбину 4, Силовая турбина 4 кинематически связана через редуктор 5 с злектростартером б двигателя внутрен" него сгорания. Электростартер б соединен с коленчатым валом двигателя через венец маховика 9, шестерню привЬда 9 при включенной муФте 10 сцепляющего механизма стартера. Напорный трубопровод 11 соединяет силовую турбину 4 с всасывающим отверстием компрессора 1. В трубопроводе 11 установлен эапорный орган 12 (заслонка). Силовая турбина 4 подключена к выхлопному патрубку 13 турбокомпрессора при помощи трубопровода14 и органа 15 (заслонки) поочередного сообщения выхлопного патрубка 13 с атмосферой и силовой турбиной 4. Силовая турбина 4 имеет выходной патрубок 16. На входе в дополнительную камеру сгорания 3 установлена заслонка 17,Турбокомпрессор снабжен обводной трубой 18 и установлен в магистрали выпуск а отработ авших газ ов, состоящей из выпускного трубопровода 19, 1 О выхлопного патрубка 13, трубопровода 14 и выходного патрубка 16.Двигатель работает следующим образом.При вращении силовой турбины 4 с помощью электростартера 6 через редуктор 5 при разомкнутой муфте 10 сцепляющего механизма воздух, поступая по патрубку 16, сжимается в силовой турбине 4 и направляется по напорному трубопроводу 11, через компрессор 1 в дополниТельную. камеру сгорания 3. Заслонки 12 и 17 в этот период. открыты, а заслонка 15 запирает трубопровод 14 и открывает выход газов в атмосферу по патрубку 13. При вклю ченной камере сгорания 3 и работе обслуживающих систем обеспечивается раскрутка турбокомпрессора и выход его на самостоятельный режим работы.После запуска турбокомпрессора 30 осуществляется запуск самого двигателя. Для этого заслонкой 12 перекрывается трубопровод 11 иоткрывается заслонка 15. Продукты сгорания от турбины 2 привода компрессора по 35 трубопроводу 14 направляются к силовой турбине 4 и далее по патрубку 16 в атмосферу, Продукты сгорания совершают работу на лопатках силовой турбины 4. В результате создается допол О нительный крутящий момент, способствующий проворачиванию вала электродвигателя б стартера, а при включенной муфте 10 сцепляющего механизмачерез шестерни 9 и 8 - вращению коленчатого вала 7 и последующему запуску двигателя. После запуска двигателя заслонками 15 и 17, соответственно, закрывается трубопровод 13 и отключается камера сгорания 3. Турбокомпрессор начинает работать как обычный агрегат наддува двигателя.Использование описываемого устрой" ства даст возможность упростить конструкцию (в связи с отсутствием сложных кинематических связей), а также иметь один электрический стартер для запуска турбокомпрессора и в комбинации его с силовой турбиной для запуска двигателя. Комбинированное использование энергии газов силовой турбиной и электрической энергии электро- стартером в момент запуска может привести к повышению эффективности и надежности запуска.Формула изобретенияДвигатель внутреннего сгорания, содержащий магистраль выпуска отработавших газов и последовательно установленные в ней турбокомпрессор, снабженный обводной трубой и выхлопным патрубком, дополнительную камеру сгорания, сообщенную с обводной трубой, и силовую турбину, кинематически связанную с валом электростартера и с коленчатым валом двигателя, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с. целью повышения эййективности запуска, силовая турбина соединена со всасывающим отверстием турбокомпрессора при помощи напорного трубопровода с запорйым органом и подключена к выхлопному патрубку турбокомпрессора при помощи трубопровода с органом перекрытия для поочередного сообщения выхлопного патрубка с атмосферой и силовой турбиной.Источники информациипринятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 478119, кл. Р 02 В 37/02, 1976709825Составитель .В.Козлов Редактор Л,Кравцова Техред М.Келемеш Корректор С.Шекмар Заказ 10048/5 Тираж 608 Подпи сное ЦНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4