Устройство для запуска и реверса двигателя внутреннего сгорания с турбонаддувом

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 801314139 А 1 151)Р 02 Я 9/04 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК А ВТОРСК 01 ЮУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Горьковский институт инженеровводного транспорта(56) Авторское свидетельство СССРУ 492676, кл. Р 02 М 9/04, 1973,1(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАПУСКА И РЕВЕРСА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯС ТУРБОНАДДУВОМ(57) Изобретение относится к областидвигателестроения и позволяет повысить стабильность работы устр-ва напереходных режимах. Устр-во содержитглавный пусковой клапан 1, соединенный трубопроводом 2 с источником 3сжатого воздуха, а пусковой магистралью 4 с рабочими полостями 5 пусковых клапанов 6. С управляющими полостями 11 последних связан воздухораспределитель 8 подключенный к магистрали 4, Сервомотор 12 двустороннегодействия имеет рабочие полости 13,14, связанные с управляющей полостью 17 сервомотора 18 регулятора частоты вращения и с линией 19 пневмо-задатчика системы управления. В патрубке 16 расположен регулируемыйдроссель 20 одностороннего действия,Трубопровод 2 соединен с управляющей полостью 26 клапана 1 системойтрубопроводов и клапанов. При резкомпереходе с одного режима двигателя надругой происходит дозарядка цилиндра сдвигателя сжатым воздухом, в результате частота вращения турбины резковозрастет. Давление наддувочного воздуха во впускном коллекторе будет интенсивно возрастать. Увеличится приемистость двигателя. 1 ил..Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, а именно к устройствам длязапуска и реверса двигателя внутреннего сгорания с турбонаддувом. 5Цель изобретения - повышение стабильности работы на переходных режимах.На чертеже представлена схемапредлагаемого устройства,Устройство содержит главный пусковой клапан 1, соединенный трубопроводом 2 с источником 3 сжатого воздуха (пусковыми баллонами) и пусковоймагистралью 4 - с рабочими полостями 5 пусковых клапанов 6, Пусковаямагистраль 4 трубопроводом 7 подключена к воэдухораспределителю 8, который импульсными каналами 9 через20отсечные клапаны 10 связан с управляющими полостями 11 пусковых клапанов 6. Устройство содержит также сервомотор 12 двустороннего действия,рабочие полости которого 13 и 14 связаны патрубками 15 и 16 с управляющей полостью 17 сервомотора 18 регулятора частоты вращения и с линией 19пневмозадатчика системы управления,причем патрубок 6 снабжен регулируе- З 0мым дросселем 20 одностороннего действия.Кроме того, трубопровод 2 трубопроводом 21 через нормально закрытыйклапан 22, трубопроводом 23 через перекидной клапан 24 и трубопроводом 25соединен с управляющей полостью 26главного пускового клапана 1.Сервомотор 12 двустороннего действия содержит мембрану 27,пружины 280и 29 и тягу 30, связанную жестко соштоком 31 нормально закрытого клапана 22, снабженного разгрузочным каналом 32.45Кроме того, клапан 22 имет полос-ти 33 и 34 и уплотнение 35 с пружиной 36,Регулируемый дроссель 20 содержитрегулировочную иглу 37, уплотнение 38 с дроссельным отверстием 39и пружиной 40.Перекидной клапан 24 снабжен полостями 41 и 42,и свободноплавающимуплотнением 43.55Сервомотор 18 регулятора скоростисодержит мембрану 44 и шток 45, связанный с органом управления подачитоплива,Устройство работает следующим образом.Рассмотрим работу устройства припостепенном (медленном или многоступенчатом) перемещении органа управления системы дистанционного автоматизированного управления (ДАУ), например, иэ положения Малый вперед" вположение "Средний вперед". При этомв линии 19 пневмозадатчика давлениеповышается незначительно от ранее заданного, и воздух, который поступаетв полость 17 сервомотора 18, деформируя мембрану 44 вниз, через шток 45плавно воздействует на рейку топливного насоса и несколько увеличиваетнагрузку на двигатель, который переходит на новый режим работы, Переходный режим работы двигателя при этомпрактически отсутствует,Вместе с тем воздух иэ линии 19по патрубкам 15 и 16 поступает соответственно в полости 13 и 14 сервомотора 12. При этом скорость нарастания давления в полости 13 незначительно выше, чем в полости 14, благодаря тому, что патрубок 16 содержитрегулируемый дроссель 20, В результате чего мембрана 27 деформируетсявправо, перемещая тягу 30 со штоком 31 нормально закрытого клапана 22, но вследствие незначительногоперепада давлений в полостях 13 и 14сервомотора 12 пружина 28 препятствует мембране 27 деформироваться настолько, чтобы выбрался зазор междуторцом штока 31 и уплотнением 35 клапана 22, а потому последний не можетоткрыться. При плавном или незначительном перемещении органа управления устройство на работу штатной сис-.темы управления никакого влияния неоказывает,При резком (что, как правило, имеет место на практике) перемещении органа управления с целью перевода двигателя на работу, например, с режимамалого хода на средний или полныйход давление воздуха в линии 19 пневмозадатчика и в полости 17 сервомотора 18 резко возрастает, и вследст-вие деформации мембраны 44 и перемещения штока 45 резко увеличиваетсяподача топлива в цилиндры двигателя,При этом наблюдается неполное сгорание топлива, двигатель дымит, потому что подача топлива нарастает быстрее, чем повышается частота вращенияиз пусковой магистрали 4 по трубопроводу 7 поступает к воздухораспределителю 8, от которого по одному из импульсных каналов 9 через отсечнойклапан 1 О - в управляющую полость 11пускового клапана 6. Но клапан при этом не открывается, так как в цилиндре протекает процесс сгорания топлива и продукты сгорания находятся подвысоким давлением. По мере поворотаколенчатого вала давление в цилиндре падает, и, наконец, наступает момент когда усилием давления воздухав управляющей полости 11 пусковогоклапана 6 последний открывается, ицилиндр двигателя соединяется с ра 50 55 бочей полостью 5. Происходит дозарядтурбокомпрессора, и в цилиндрах двигателя ощущается недостаток воздуха. Еще резче это проявляется при реверсировании двигателя с переднего хода на задний, когда частота вращения турбокомпрессора заметно снижается.Для устранения этого необходимо непосредственно в цилиндры двигателя ввести дополнительную порцию воздуха или же увеличить частоту вращения . 1 О турбокомпрессора.При резком возрастании давления воздуха в линии 19 одновременно резко повышается давление воздуха в полости 13 сервомотора 12, а нараста ние давления в полости 14 происходит медленнее из-за наличия в линии 16 дросселя 20, с помощью иглы 37 которого можно регулировать время выравнивания давлений в полостях 13 и 14. 20 Ввиду наличия большого перепада давлений в полостях 13 и 14 деформация мембраны 27 вправо максимальная, а ход тяги 30 и штока 31 такой, что не только выбирается зазор между торцом25 штока 31 и уплотнением 35, но и происходит сжатие пружины 36, и уплотнение 35 открывается, При этом воздух из источника 3 по трубопроводу 21 поступает в полость 33 клапана 22, далее - в полость 34 и по трубопроводу 23 - в полость 42 перекидного клапана 24, откуда по трубопроводу 25 в управляющую полость 26 главного пускового клапана 1 и открывает его. В результате этого пусковой воздух из источника 3 по трубопроводу 2 через открытый главный пусковой клапан 1 и пусковую магистраль 4 запол 40 няет рабочие полости 5 пусковых клапанов 6. Одновременно с этим воздух ка цилиндра двигателя сжатым воздухом, давление в нем резко возрастает. За несколько градусов поворота коленчатого вала до момента открытия выпускного клапана воздухораспределитель 8 разгружает в атмосферу управляющую полость 11 пускового клапана 6, последний закрывается, В момент открытия выпускного клапана смесь воздуха и продуктов сгорания с повышенным давлением направляется в выпускной коллектор и далее на лопатки турбины, вследствие чего частота вращения ее резко возрастает и, следовательно, так же интенсивно возрастает давление наддувочного воздуха во впускном коллекторе, что способстсвует более качественному сгоранию топлива в цилиндре, значит и приемистости двигателя.Процесс разгона ротора турбокомппрессора продолжатся до момента выравнивания давлений воздуха в полостях 13 и 14 сервомотора 12. После чего мембрана 27 под действием пружин 28 и 29 занимает среднее нейтральное положение, тяга 30 и шток 31 смещаются влево так, что между торцом последнего и уплотнением 35 образовывается зазор. В результате воздух из управляющей полости 26 главного пускового клапана 1 по трубопроводу 25, через перекидной клапан 24, далее по трубопроводу 23 и канал 32 штока 31 разгружается в атмосферу. После чего главный пусковой клапан 1 закрывается, и устройство прекращает свою работу, а двигатель в более короткий срок переходит на новый режим работы.При резком переводе двигателя, например, с режима полного хода на малый давление воздуха в линии 19 пневмозадатчика, в патрубке 15 и полости 13 сервомотора 12 быстро снижается, но мембрана 27 не деформируется, так как под действием давления воздуха в полости 14 сервомотора 12 уплотнение 38 смещается влево, сжимая пружину 40, и поэтому падение давления воздуха в указанных полостях сервомотора 12 происходит практически с одинаковой скоростью.Пуск двигателя осуществляется путем установки органа управления из положения "Стоп" в положение "Пуск", при этом в трубопроводе 46 появляется пусковой сигнал, выработанный в1314139 Формула и з о б р е т е и и я Составитель В. Морозов Техред В. Кадар Корректор С. Черни Редактор Н. Киштулинеце Заказ 2197/39 Тираж 504ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 системе ДАУ, который через перекидной клапан 24 и трубопровод 25 поступает в управляющую полость 26 главного пускового клапана 1 и открываетего. После чего устройство начинаетработать ранее описанным способом,но в пусковом режиме, т.е. до наборапусковой частоты вращения. При резкой перестановке органа управлениявозможно:,срабатывание сервомотора 12и.открытие клапана 22, но это не оказывает влйяния на пусковой режим двигателя, так как в этом случае главный пусковой клапан 1 удерживается воткрытом состоянии параллельно двумясигналами как со стороны клапана 22,так и пусковым сигналом в трубопроводе 4 б от системы ДАУ,Устройство для эалуска и реверса двигателя внутреннего сгорания с турбонаддувом, содержащее по меньшей мере один пусковой клапан, установленный в цилиндре двигателя и снабжен-. ный управляющей и рабочей полостями главный пусковой клапан с управляющей и рабочей полостями, связанный при помощи трубопровода с источником сжатого воздуха и подключенный своей рабочей полостью при помощи пусковой магистра-, 5 ли к рабочей полости пускового клапана и воэдухораспределителю, подсоединенному при помощи импульсного канала с отсечным клапаном к управляющей полости пускового клапана, и сервомотор регулятора частоты вращения с уп" равляющей полостью, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью повышения стабильности работы на переходных режимах, оно снабжено мембранным сервомотором двустороннего действия с рабочими полостями, сообщенными при помощи патрубков с управляющей полостью сервомотора регулятора частоты вращения, нормально закрытым клапаном, управляемым сервомотором двустороннего действия, и перекидным клапаном, причем в одном из патрубков установлен регулируемый дроссель дд ностороннего действия, а управляющаяполость главного пускового клапана сообщена с трубопроводом через перекидной и нормально закрытый клапаны.