Система воздухоснабжения двигателявнутреннего сгорания

до делам изобретеиий и открытий(72) Авторы изобретеик 1) Заявит ИГАТЕЛЯ СИСТЕМА ВОЗДУХОСНАБЖЕНИ ВНУТРЕННЕГО СГОРАН Изобретение относится к машиностроению, преимущественно энергетическому, в частности к системам воздухоснабжения двигателей внутреннего сгорания транспортных и стационарных силовых установок.По основному авт. св. 1 е 661127 известны системы воздухоснабжения двигателей внутреннего сгорания, снабженных электро- стартером с цепью его питания, содержащие нагнетательный воздухопровод с впускным отверстием и подключенный к нему турбокомпрессор, в выхлопной магистрали которого установлена турбина привода вентилятора, снабженного напорным патрубком и всасывающей магистралью, подсоединенной к теплообменнику, причем во впускном отверстии нагнетательного воздухопровода установлен сообщенный с атмосферой распределительный орган для отключения турбокомпрессора и подключения напорного патрубка вентилятора, а последний снабжен электрическим мотором-генератором, связанным с цепью питания электростартера; распределительный орган может быть выполнен в виде двухпозиционного многоходового золотника с электромагнитным приводом, включенным в цепь питания электростартера, и пружиной возврата в исходное положение.Во время запуска двигателя распределительный орган отключает турбокомпрессор от впускного отверстия нагнетательного воздухопровода и сообщает его с атмосферой: Двигатель снабжается сжатым воздухом от вентилятора.После запуска двигатель снабжается от турбокомпрессора и в атмосферу происходит выпуск воздуха, сжатого в вентиляторе 1) .Однако в известных системах неизбежны потери сжатого воздуха.Цель изобретения - повышение тивности использования энергии Это достигается тем, что система снабжена утилизационной расширительной турбиной, подсоединенной к распределительному органу и кинематически связанной с потребителем ее энергии, преимущественно с нагиетателем рабочего тела в систему охлаждения воздухаНа чертеже дана принципиальная схема предлагаемой системы.Двигатель 1 внутреннего сгорания снабжен нагнетательным воздухопроводом 2.К впускному отверстию нагнетательного воздухопровода подключен турбокомпрессор 3. В выхлопной магистрали турбины 4 турбокомпрессора установлена турбина 5 привода вентилятора 6. Вентилятор снабжен напорным патрубком 7 и всасывающей магистралью 8, которая подсоединена к теплообменнику 9. Во впускном отверстии нагнетательного воздухопровода установлен сообщенный с атмосферой распределительный орган 10 для отключения турбокомпрессора и подключения напорного патрубка вентилятора. Вентилятор снабжен электрическим мотором-генератором 11, который связан с цепью 12 питания электростартера 13. Кроме того, мотор-генератор соединен через реле 14 с аккумуляторной батареей 15, К цепи питания при помощи того же реле может быть подключена дополнительная электрическая машина 16 системы обслуживания транспортного средства, на котором используется двигатель,Для уменьшения потерь энергии на режиме запуска между турбиной 5 и мотором- генератором установлена обгонная муфта 17, разобщающая эти агрегаты,Распределительный орган сообщает напорные патрубки турбокомпрессора 3 и вентилятора 6 с впускным отверстием нагнетательного воздухопровода и с распределительным устройством 18, которое, в свою очередь сообщает распределительный орган либо с окружающей средой посредством магистрали 19, либо с потребителем сжатого воздуха, например с кабиной оператора силовой установки магистралью 20. К распределительному органу подсоединена также утилизационная расширительная турбина 21, кинематически связанная с потребителем ее энергии, преимущественно с нагнетателем 22 рабочего тела в систему охлаждения воздуха, например в систему охлаждения воздуха для кондиционера, Кон,"иционер может включать, кроме турбодетандера 23, также теплообменник 24, установленный между утилизационной распределительной турбиной и нагнетателем турбодетандера. Выходной патрубок нагнетателя 22 сообщен с кабиной оператора силовой установки,Работа устройства на различных режимах осуществляется следующим образом.При замыкании электрической цепи на пульте управления электрический ток от аккумуляторной батареи 15 через реле 14 одновременно поступает на клеммы электро- стартера 13, электрического мотора-генератора 11 и распределительного органа 10. Электростартер приводит во вращение вал двигателя внутреннего сгорания, мотор- генератор 11 - вентилятор 6, а распределительный орган 10 сообщает напорный патрубок 7 вентилятора 6 с нагнетательным воздухопроводом 2 и напорный патрубок компрессора турбокомпрессора 3 с распределительным устройством 18.Для уменьшения потерь энергии на режиме запуска обгонная муфта 17 разъединяет валы турбины 5 и мотор-генератора 11.После запуска двигателя реле 14 отключает электростартер 13 и распределительный орган 10 сообщает напорный патрубок 7 вентилятора 6 с распределительным устройством 18, а напорный патрубок компрес сора турбокомпрессора 3 - с-. нагнетательным воздухопроводом 2.Турбины 4 и 5 начинают вращаться поддействием энергии выхлопных газов двигателя, Воздух, сжатый в турбокомпрессоре, поступает в нагнетательный воздухопровод 2 с впускным отверстием через теплообменник 9 системы промежуточного охлаждения воздуха.Турбина 5 приводит в действие вентилятор 6 и электрический мотор-генератор 1.20 Сжатый в компрессоре воздух поступает враспределительное устройство 18, а также используется для прокачки воздуха через теплообменники 9 и 24, обеспечивая охлаждение наддувочного воздуха, поступающего в двигатель, и воздуха, поступающего в кабину оператора силовой установки через магистраль 20.В результате того, что турбина 5 вращает вал мотора-генератора 11, последний переходит на работу в режиме генератора, зо Если мощность турбины больше мощности,необходимой на привод вентилятора 6, электрогенератбр осуществляет подпитку аккумуляторной батареи 15, Избыточная мощность мотора-генератора 11 поступает к дополнительной электрической машине 16, которая, в свою очередь, приводит в действиенеобходимые для работы транспортного средства агрегаты.На всех режимах работы силовой установки сжатый воздух поступает в распреде О лителъное устройство 18.В режиме пуска сжатый воздух поступает в распределительное устройство 18 от турбокомпрессора 3, а во время режимов частичных нагрузок и номинальной мощности - поступает от вентилятора 6, 45 В качестве распределительного устройства могут быть использованы известные распределительные органы золотникового или другого типа. Управление распределительным устройством 18 может быть и ручным, и автоматическим. При помощи расо пределительного устройства оператор силовой установки может подавать нагретый или охлажденный в турбодетандере 23 воздух к себе в кабину или выпустить сжатый воздух в атмосферу.Таким образом, в сравнении с известной,предлагаемая система обеспечивает более эффективное использование энергии сжатого воздуха.815322 формула изобретения Составитель М. файнхред А. Бойкас Корректор Мраж 581 Подписноерственного комитета СССРзобретений и о 1 крытий- 35, Раушская наб., д. 4/5ъ, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 емч едактор С. Патрушева Таказ 594/57 ТВНИИПИ Госудпо делам и113035, Москва, ЖФилиал ППП Патен Система воздухоснабжения двигателя внутреннего, сгорания по авт. св.661127, отличающаяся тем, что, с целью, повышения эффективности использования энергии сжатого воздуха, система снабжена утилизационной расширительной турбиной, подсоединенной к распределительному органу и кинематически связанной с потребителем ее энергии, преимущественно с нагнетателем рабочего тела в систему охлаждения воздуха. 5 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР661127, кл. Г 02 В 37/06, 1977.