Двигатель внутреннего сгорания

ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ ЕТЕЛЬСТВУ К АВТОРСКОМУ(54) ДВИГА РАНИЯ (57) Изобрет телях жидкосдувом. Цель и хода топлива воздуха. При мый компреспоступает в п 22 т-ры не о ение м.б тного о зобрете при низ низких сором олость казывае нический институтЯ. Загидуллин, овалов, О, А. Тарство С 20, 198 Р 4 Зб Рб ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР451298 шенк 25 сервоцилиндра 23, давление в его полости 35 мало и К 8 перекрывает выпускное отверстие 14 его корпуса. Наддувочный воздух (НВ) через выпускные отверстия 11 поступает к подогревателю 10, после чего поступает во впускной трубопровод 15 двигателя . Подогрев воздуха в подогревателе 1 О осуществляется теплом охлаждающей жидкости. Одновременно регулятор 17 расхода отработавших газов перекрывает часть проходного сечения выпускного патрубка 18 турбины 16. По мере роста нагрузки увеличивается доля НВ, пропускаемая через охИзобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению,в частности к системам охлаждения двигателей внутреннего сгорания с турбонаддувом авто- тракторного типа, и может быть использова но в силовых установках транспортных средств и сельскохозяйственных машин.Цель изобретения - уменьшение расхода топлива при низких температурах атмосферного воздуха.ОНа фиг.представлена схема двигателя внутреннего сгорания с турбонаддувом; на фиг. 2 - конструкция подогревателя наддувочного воздуха.Двигатель внутреннего сгорания содержит контур циркуляции охлаждающей жидкости, включающий полости охлаждения двигателя 1, радиатор 2 и жидкостной насос 3, подключенный всасывающим патрубком 4 к радиатору 2, а напорным патрубком 5 - к полостям охлаждения двигателя 1, систему воздухоснабжения, включающую компрессор 6 агрегата 7 наддува, тройниковый клапан 8 с приводом 9, размещенный в корпусе, жидкостной подогреватель 10 наддувочного воздуха, подключенный через первое выпускное отверстие 11 корпуса клапана 8 и впускное отверстие 12 к нагнетательной полости (не показана) компрессора 6, охладитель 13 наддувочного воздуха, сообщенный через второе выпускное отверстие 14 корпуса клапана 8 и впускное отверстие 12 с нагнетательной полостью компрессора 6, и впускной трубопровод 15, соединенный с охладителем 3 и подогревателем 10 наддувочного воздуха, систему выпуска отработавших газов, включающую турбину 16 агрегата 7 наддува и регулятор 17 расхода газа, установленный в выпускном патрубке 18 турбины 16, кожух 19 подвода охлаждающего воздуха, в котором последовательно усладитель 13 НВ. При резком нажатии на педаль 21 распределительный кран 33 подсоединяет компрессор 34 к надпоршневым полостям 37 и 38 цилиндров-ускорителей 27 и 28. К 8 и регулятор 17 расхода газа кратковременно открываются, в результате чего растет производительность компрессора 6 и основная часть воздуха поступает в двигатель 1 через охладитель 13, что приводит к увеличению подачи воздуха. В результате сокращается время переходных процессов и улучшается динамика двигателя. 2 з,п, ф-лы, 2 ил. тановлены охладитель 13 наддувочного воздуха, радиатор 2 и вентилятор 20, кинематически связанный с валом двигателя 1, оран 21 управления. Двигатель также снабжен датчиком 22 температуры воздуха, первым и вторым сервоцилиндрами 23 и 24 с подпружиненными поршнями 25 и 26, первым и вторым цилиндрами-ускорителями 27 и 28 с поршнями соответственно 29 и 30, насосом-ускорителем 31 с напорной полостью 32, распределительным краном 33 и воздушным насосом 34.Датчик 22 температуры воздуха выполнен в виде герметичной емкости с одной подвижной стенкой, заполненной терморасширяющимися наполнителем, первый сервоцилиндр 23 надпоршневой полостью 35 сообщен с нагнетательной полостью компрессора 6, а его поршень 25 связан с подвижной стенкой датчика 22 температуры и приводом 9 тройникового клапана 8. Надпоршневая полость 36 второго сервоцилиндра 24 сообщена с нагнетательной полостью компрессора 6, а его поршень 26 связан с регулятором 17 расхода газа. Надпоршневые полости 37 и 38 цилиндров-ускорителей 27 и 28 соединены с воздушным насосом 34 через распределительный кран ЗЗ, при этом поршень 29 первого цилиндра-ускорителя 27 связан с приводом 9 тройникового клапана, 8, а поршень 30 второго цилиндра-ускорителя 28 связан с регулятором 17 расхода газа, Насос-ускоритель 31 соединен с органом 21 управления и подключен напорной полостью 32 к распределительному крану 33. Подогреватель 10 наддувочного воздуха может быть подключен к контуру циркуляции параллельно радиатору 2 и выполнен в виде закрепленных в трубной доске оребренных трубок 39, причем трубная доска вы 1451298Формула изобретения 55 полнена в виде двух пластин 40 и 41 и про-, кладки 42 из эластомера между ними.Двигатель нутреннего сгорания работает следующим образом.При низких температурах атмосферного воздуха на режимах холостого хода и малых нагрузок двигателя воздух, нагнетаемый компрессором 6 агрегата 7 наддува, поступает в полость тройникового клапана 8. Датчик 22 температуры под влиянием низкой температуры атмосферного воздуха не оказывает воздействия на поршень 25, а давление наддувочного воздуха в надпоршневой полости 35 мало, поэтому клапан 8 перекрывает выпускное отверстие 14. Наддувочный воздух направляется через первые выпускные отверстия 11 к подогревателю 10, где происходит подогрев наддувочного воздуха перед его поступлением во впускной трубопровод 5 двигателя 1. В жидкостные полости подогревателя 10 поступает горячая жидкость из полостей охлаждения двигателя 1, где она отдает тепло воздуху, после чего охлажденная жидкость поступает во всасывающий патрубок 4 жидкостного насоса 3. Регулятор 17 расхода отработавших газов перекрывает часть проходного сечения выпускного патрубка 18 турбины 16, что способствует увеличению температуры отработавших газов. Подогрев наддувочного воздуха в воздухоподогревателе при увеличении температуры отработавших газов приводит к уменьшению дымности и токсичности отработавших газов.При увеличении нагрузки двигателя возрастает давление и температура наддувочного воздуха. Под действием давления наддувочного воздуха поршень 25 перемещает привод 9 клапана 8, который открывает отверстие 14, и часть наддувочного воздуха поступает в охладитель 13 наддувочного воздуха. Другая часть наддувочного воздуха выходит из отверстия 11 корпуса клапана 8 в подогреватель 10. Во впускном трубопроводе 15 происходит выравнивание температуры наддувочного воздуха перед его поступлением в цилиндры двигателя 1, Поршень 26 воздействует на регулятор 17 расхода газа, который открывает выпускной патрубок 18 турбины 16.При дальнейшем увеличении нагрузки двигателя возрастающее давление наддувочного воздуха в надпоршневых полостях 35 и 36 сервоцилиндров 23 и 24 приводит к наибольшему перемещению поршней 25 и 26. Отверстие 11 перекрывается клапаном 8. Весь поток наддувочного воздуха проходит через охладитель 13, где происходит его интенсивное охлаждение. Регулятор 17 расхода газа полностью открывает проходное сечение патрубка 18. Более раннему закрытию отверстия 11 способствует рост температуры атмосферного воздуха, при этом датчик 22 температуры воздействует на поршень 25, которыи при меньшем давлении переместит привод 9 клапана 8. Ппи рабог двигателя па холостом ход 5 масса поверхности теплообмена охладителч3 охлаждаетя до температуры окружающей среды. При резком нажатии на педаль органа 21 управления происходит кратковременное увеличение давления жидкости в 10 насосе-ускорителе 31. Давление жидкостипередается в распределительный кран 33, который соединяет надпоршневые полости 37 и 38 цилиндров-ускорителей 27 и 28 с воздушным насосом 34. Сжатый в насосе 34 воздух воздействует на поршни 29 и 30, пе ремещение которых приводит к кратковременному закрытию отверстия 11 клапаном 8 и полному открытию проходного сечения патрубка 18 регулятором 17 расхода газа. Проходя через охладитель 13, наддувочный воз дух отдает свою теплоту массе поверхноститеплообмена, при этом плотность наддувочного воздуха кратковременно резко возрастает, что приводит к уменьшению времени разгона двигателя. В дальнейшем давление жидкости в насосе-ускорителе 31 пада ет и кран 33 разобщает полости 37 и 38 своздушным насосом 34 и сообщает их с атмосферой, Клапан 8 и регулятор 17 расхода газа возвращаются в положения, которые задаются давлением наддувочного возЗ 0 духа в напорной полости компрессора 6 иусилителем датчика 22 температуры. При медленном перемещении педали органа 21 управления давление жидкости в насосе-ускорителе 31 не изменяется. 35 Выполнение трубных досок подогревателя 1 О из двух пластин 40 и 41 с установкой между пластинами прокладки 42 из эластомера способствует гашению пульсаций давления охлаждающей жидкости и компенса ции термических напряжений в конструкцииподогревателя, что приводит к повышению надежности конструкции при одновременном уменьшении ее стоимости за счет применения способа механической сборки в качестве технологии производства подогревателя, 45 Таким образом, предлагаемое устройство позволяет поддержать температуру наддувочного воздуха на оптимальном уровне как на установившихся режимах работы двигателя, так и прибыстрой смене режимов вне 50 зависимости от нагрузки и температуры атмосферного воздуха, что приводит к уменьшению расхода топлива, содержанию вредных веществ в отработавших газах. 1. Двигатель внутреннего сгорания, содержащий контур циркуляции охлаждающей жидкости, включающий полости охлаж1451298 5дения двигателя, радиатор и жидкостной насос, подключенный всасывающим патрубком к радиатору, а напорным - к полостям охлаждения двигателя, систему воздухоснабжения, включающую компрессор агрегата наддува, жидкостной подогреватель наддувочного воздуха, подключенный жидкостными полостями к контуру циркуляции охлаждающей жидкости, а воздушными - к нагнетательной полости компрессора, охладитель наддувочного воздуха, сообщенный с нагнетательной полостью компрессора, и впускной трубопровод, соединенный с охладителем и подогревателем наддувочного воздуха, систему выпуска отработавших газов, включающую турбину агрегата наддува и регулятор расхода газа, установленный в выпускном патрубке турбины, кожух подвода охлаждающего воздуха, в котором последовательно установлены охладитель наддувочного воздуха, радиатор и вентилятор, и орган управления, отличающийся. тем, что, с целью уменьшения расхода топлива при низких температурах атмосферного воздуха, и снабжен датчиком температуры воздуха, Пнйниковым клапаном с приводом, первымвторым сервоцилиндрами с подпружиненпцн нршнями, первым и вторым цилиндрапи-ускорителями с поршнями, насосом-усырппелем с напорной полостью, распреде, ги гольным краном и воздушным насосом, причем датчик температуры выполнен в вин емкости с одной подвижной стенкой, зариак иной тсрморасширяющимся наполни 6телем, тройниковый клапан, установленный в корпусе, снабженном впускным и двумя выпускными отверстиями и сообшенном впускным отверстием с нагнетательной полостью компрессора, одним из выпускных от.5верстии - с охладителем, а другим - с пондогревателем наддувочного воздуха, первый сервоцилиндр надпоршневой полостью сообщен с нагнетательной полостью компрессора, а его поршень связан с подвижной 10 стенкой датчика температуры и приводомтройникового клапана, второй сервоцилиндр надпоршневой полостью сообшен с нагнетательной полостью компрессора, а его поршень связан с регулятором расхода газа, надпоршневые полости обоих цилиндров-ускорителей соединены с воздушным насосом через распределительный кран, поршень первого цилиндра-ускорителя связан с приводом тройникового клапана, а поршень второгос регулятором расхода газа, насос-ускори тель соединен с органом управления и подключен напорной полостью к распределительному крану.2. Двигатель по п. 1, отличающийся тем,что подогреватель наддувочного воздуха подключен к контуру циркуляции охлаждающей жидкости параллельно радиатору.3. Двигатель по пп. 1 и 2, отличающийсятем, что подогреватель наддувочного воздуха выполнен в виде закрепленных в трубной доске оребренных трубок, причем труб- ЗО ная доска выполнена в виде двух пластин ипрокладки из эластомера между ними.Редактор А. Доакад 704727ВНИИПИ Госу1Производстве Составительивич Тек ред И. ВереТираж 456дарственного комитета СССР по3035, Москва, Ж - 35, Раушно-пол играфицеское предприят. Черный Корректор Подписное делам изобретений кая наб., д, 4/5