Система воздухоснабжения двигателя внутреннего сгорания

О П И С А Н И Е 11) 661127ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалист ичесичх РеспубликАВТОРСКОМУ СВИДЮТИЛЬСТВУ Дополнительное к авт. свид-ву 77777 2 06.76 (21) го аявки(22) Заявлено 28 с присоединением 1) М. Кл . Г 02 В 37/О Государственный комет СССР оо делам нзебретеннй н открытнй.05,79 икования описа та оп В. Н. Каминский, Б. А. Взоров, Ю. Б. Моргулис,. Б. Громоковский, К. А, Гольштейн и Л. Л. Решс(54) СИСТЕМА ВОЗДУХОСНАБЖЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИ Изобретение относится к области машиностроения, в частности двигателестроения, а именно к устройствам для наддува двигателя внутреннего сгорания.Известны системы воздухоснабжения двигателя внутреннего сгорания, снабженного электростартером с цепью его питания, содержащие нагнетательный воздухопровод с выпускным отверстием и подключенный к нему турбокомпрессор, в выхлопной магистрали которого установлена, по меньшей мере, одна турбина привода компрессора низкого давления, подключенного к турбокомпрессору 11,Воздухоснабжение двигателей осуществляется по двухступенчатой схеме наддува, при которой вся располагаемая энергия отработавших газов двигателя используется на сжатие продувочного воздуха, что не всегда экономически целесообразно.Известны также системы воздухоснабжения, в которых турбина, установленная в выхлопной магистрали турбокомпрессора, приводит во вращение вентилятор, снабженный напорным патрубком и всасывающей магистралью, присоединенной к теплообменнику 12. Вентилятор предназначен для обдува теплообменника.Запуск двигателей с такими системами воздухоснабжения затруднен из-за низкой располагаемой энергии газов перед турбокомпрессором. В то же время в процессе работы двигателя располагаемая энергия турбины привода вентилятора может оказаться избыточно высокой.Целью описываемого изобретения является улучшение условий запуска двигателя.Для достижения поставленной цели во впускном отверстии нагнетательного воздухопровода установлен сообщенный с атмосферой распределительный орган для откл 1 очения турбокомпрессора и подключения напорного патрубка вентилятора, а последний снабжен электрическим моторомгенератором, связанным с цепью питания электро- стартера.Распределительный орган может быть выполнен в виде двухпозиционного много- ходового золотника с электромагнитным приводом, включенным в цепь питания электро- стартера, и пружиной возврата в исходное положение.) ., 1с,с)з л(ця коцструкти Вна 5ъСХСЧ ".Ц)СЬ ЬЗЕ МОЙ СИСТСХ)Ь): НЗ фИ.СХС 11 ,0,К,1 К)СИ 5,10 ЗТОЧНЫ Х Х 1 ЯцИН К Э.(:3;ТРЦ 10(КОММ Чо)Р( ГЕНСРР)ТОРГ); ЦЯ 1)и. 3 ,)1)0,3 сли Гсльцый ОрГз); пяф 11, рязр:. По р;н рсл( лнтх ц.цох) оргзнх В положе 300 Вс)твъ)ОНеч 1)скч з;)ю(кя, пз ф;:. 5 разрез по рзсП 1 слег)Р)те,)ь.Ому орг;)цх В оложеции, соответствуюим ра 00) с лв.ятсл под цягруз.Кой.С и сСм( В 3 1,хосЗОжсц 3,)В) Гят( 5Вцм) Рс)".,Нсго сго)1;ц), (ц;03(ен)ОО эг)с ктРО- тртсром с 1,(",ь)0 .)О питяци, содержит )311 НОТР)Т(ГГ 5 ЦЫИ ВОЗЧЧХОПРОВ(ЛС ВцСКНХц 1)с )1)( м 2. х цзстатсг)1 Р)ому Возлухо)ОводПодклкчец турбоком рессор 3.15 В и,0 ч )м;Гцстряли 4 турбокомпрсссо 3 ( Г:о)лс.)я турбина 5 привода вцти,-; торя 3 А)г)лГор 6 снабжен напорным ;) )рчбко ) 7 31 3 ссь.3(цоп,сй магистралью 8, к гря поде( ли цсця к теплообмец нику 9.В Вц кном отверстц 2 цгнстзтег)ьцого ы ВоздухоКляу( )зцоцгсц сообщенный с ятмос 1:1) 11)спреде, цсльцыи орган 10 л И 1 отк)(НИ 51 т рокох)црсссорз 3 и подк,сци Нзпорц 0 цятр;Окя 7 вентилятора 6, последний снабжен электрическим мотср-генератором 11, который связан с цепью2 пнтзцР эл(ктроггяртера 2.Р;)( прсле. )Нте,) ьцы Й орган 10 выполнен В ВДС .ВУХЦХ)ц)331 НОГО МЦОГСХ(ЛОВОГО ЗО- лотце) с э,)(кгро 11)гц)ц 1 ъ) цриводОм 13 и снс.Ожсц ц)5 кНОР) 14 303 Врята В исходное зд положешц. Электромягштный привод 13 включен В цсць питяцн элсктростартеря 12.Цепь ц)гани элсктросгартера Вклкяаст в себя аккумуляторную оятярею 15 и реле 16, к котороч одцовн меццо подсоединены электрический чогор-гецсрзтор 11, электромагн)гНы Првол 13 и электрический силовой элемс)п 17 Вклочсция повышенной передачи 8. усяювлецной в приводе от турб)3 н ы 0 к Б(.цти 15)торч.Р 1)сцрелсг)ите ц цы)3 орган 10 снабженВУ Хи С) ИЦ 0 ЦЫ М М НОГХОЛОВЫМ ЗО;Ц)П Ц- коч 9. кяцяль 20 21 которого при повороте могут подключать к Впускному отверстк цяпн т) Гс,.ы)ого Возду:о)проводяПоочсред.Цо .1)О( ЦР)цо)ЦЬ 3 й ПЗТРУООЕ г В(1 ТР 15)то)Р), ,Ноо ц;)поГц 1 О зГистр(1.:1) 22 тм)бокомц)Сс я.с)Олкл)Очен 1 Й к ВоздухОпрОВОду лсх)сцп цц помощи тех же каналов сооб- )1)с( 5 с атмосферой.В приводе вентилятора между турбиной и мотором-генератором 11 предусмотрена обгоня муфта 23 для исключения затрат мощности мотора-генератора 11 на вращение турбины при запуске двигателя.Электр)1)еский си;ОВОЙ элемен 17 снабжен пружиной 24 возврата его в исходное цог)ожсцие цри отключении от аккумулятор- и )ой батареи. В передаче от электромагнит)Ого привода 13 к золотнику 19 предусмотр.ц выступ 25, расположенный на корпусе 4золотника, и упор 26, ря., я;( цый на рычаге 27. Эти элементы црсд )Гц ясцы для фиксирования углового по, же) золотника 19 при отключении эзекгромзгцитного привода от цени питания электростартера 12.11 ри подключении зкку)1 гТрной батареи к цепи питания электростартера во время запуска двигателя электрический ток от аккумуляторной батареи 15 через реле 16 одновременно подак)т на клеммы электрического электростартера 12, электрический моторгснератор 11, электромагнитный привод 13 и электрический силовой элемент 17.Электростартер 12 раскручивает двигатель 28 вцугрсцнего сгорания. Электрический мотор-гсцсрзторприводит во вращение Ве)ггилятор 6, причем электрома нитный си- ,ОПОР эл(мент Включает повышенную передачу 18 между Ве)тцлятором и мотором- генератором 11, в результате чего вентилятор 8 ця)ццает работать в комрессорном режиме и подает воздух с требуемым давленисх по напорному патрубку, к распрелелигсльцочу органу 1 О.Электромагнитный привод 13 преодолевает у(н,)ис пружины 14 и поворачивает зо.н)пк 9 распределительного органа 1 О таким к)разом, что напорный патрубок 7 Вентнлтор:) 6 сообщается с нагнетательным возду:Оцроводом 1, а напорная магистраль 22 турбокомпрессора сообщается с атмосферой фцг. 4). Подача сжатого воздуха вентлтором 6 в цагцетательный Возлухопровод 1 двигателя позволяет повысить степень .ж )ия последнего, а следовательно, обеспсчцвяст надежный запуск.Оогоцця муфта 23 разъединяет моторгецератор 11 и вентилятор, когда электрический мотор-генератор 11 работает в режи- М (. Ч 00 Р 13После запуска двигателя реле 16 отклк)- чает электростартер 12, электромагнитный привод 13 и электрический силовой элемент 17.В результате отсутствия тока в обмотке электромагнитного привода 13 последний перестает воздействовать на золотник 19 распределительного органа 1 О. Из-за отсутствия проч иводействук)цц го усилия пружина 14 легко повора иВзст золгпшк 19 так. что выступы 25 и упор 26 примыкак)т олин к другому (фиг. 3), при этом напорный патрубок 7 вентилятора 6 сообщается с атмосферой, а напорная магистраль 22 турбокомпрессора -- с нагнетательным воздухопроводоу 1 двигателя фиг. 5).Из-за отсутствия тока В электрическом силовом элементе 17 пружина 24 возвращает передачу 18 в положение, обеспечивающее работу вентилятора 6 в вентиляторном режиме фиг. 2.).Сжатый воздух из турбокомпрессора поступает в нагнетательный возлухопровод 1 двигателя 28 через теплообменник 9 промежуточного охлаждения воздуха.Турбина 5 приводит в действие вентилятор 6 и электрический мотор-генератор . Сжатый в вентиляторе 6 воздух выходит на этом режиме в атмосферу, при этом энергия сжатого воздуха используется для прокачки воздуха через теплообменник 9,6 обеспечивая охлаждение наддувочного воздуха, поступающего в двигатель.В результате принудительного врацеция турбиной 5 электрического мотор-генератора 11, последний переходит в режим генератора. Если мощность турбины 5 больше 1 о мощности, необходимой на привод вентилятора 6, электрический мотор-генератор 11 осу 1 цествляет подпитку аккумуляторов5. Избыточная мощность электрического мотор-генератора 11 может также поступать15 на электродвигатель 29, который, в свою очередь, приводит в действие необходимые для работы транспортного средства Вспомогательные агрегаты.Таким образом, в сравнении с известными устройствами предлагаемая система воз о духоснабжения двигателя внутреннего сгорания обеспечивает надежный запуск двигателя и высокие энергоэкономические показатели при автоматическом поддержании заданного режима работы.23Формула изобретения1. Система воздухоснабжения двигателя внутреннего ссорания, снабженного электроСтаРтЕРОМ С ЦЕЦЫО ЕГО ЦитДЦЦЯ.,О 1." 1 ца гнетател ьный возду хо пров . )ик,. 1, ч отверстием и подключенный к цсч( ;)бо компрессор, в выхлопной магистр 1, кс)Ор- ГО ъстс 1 нОВ.1 снд тчрбцз цр)ВОдс) Вец ц,5) р сцдожсцнОГО цд 1 орцьч цзтр) Око)1 и 15 с( Вс 1 К)Ц 1 СЦ МЗГПСТРЗ,1 ЬК), 1ДСС (ЦНСРЦЦОЦ 1; )(Ц- лос)бхсцику, отлнс)оя(я (ч, чг(, ( цс Л ЬК) ЧЛХЧ 11(.11151 ЧС.1 В 111 зс 1 СКс) ДВ (1 С(Т(Ли, ВО В П Ч С К Ц О М ОТ БС ) С Ц Ц Ц Д Ц Лс 1 С,1 1 Ц С) Г ВО 3- Лухоцроводс ) сг;)цвлс ц сооб 1 цсццыи с;)т- МОСфС РОЙ РЯСП РС;(С,1 ЦТС,11)11 Ы 1 ОРс)Ц;Г 5 О - ключснця турбс)коНрсссс)рз ц цодклк)чсцця напорного цзтрб( вентилятора, д цс)с,кд ний снабжсц электрическим мотором-гс цср;1- тором, с 15 ззнн 11 с цепью цтзця э;(к)р(- стартера.2. СИСтСМЗ ПО И. 1, От.)ис(аОщас С Ч. что распределительный орган Выцолцсц ц Ви ДС. ДВУХЦОЗЦЦЦОЦНОГО М)ОГС)ХС)ДОВГС) .) ОТ- ника с электромагнитным прцводоч. В О- ценным в цепь питания эгсстроет;)рср 1, ПРУжИНОй ВОЗВРата В ЦСХОДЦС Ц,1( сКСЦЦС.Источники ицфорхЗцци, црццят с ВО ццмание прц экспертизе1. Патент СШЛ ЛЪ 325)(Н), к,( -1,),1963.2. Авторское свдстс, - ,ьстш) ( С(:Лоо 178243, кл. Г 02 В,), (И), 3(,НИИПИ Госу по делам 35, Москва,ППП кПат