Устройство для наддува двигателя внутреннего сгорания

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН 19) 111)2 В 37/12 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Я 253389 1975. камеру жена о ключеа подклю ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАДДУВА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащее по меньшей мере один турбокомпрессор, дополнительную камерусгорания,.снабженную форсункой, установленной в ее торцевой стенке,и разделенную при помощи каналов аазону горения и зону смешивания продуктов сгорания с перепускаеьаж воздухом и с отработавшими газами двигателя, регулятор подачи топлива втопливоподводящий канал форсунки дополнительной камеры сгорания и двеветви перепуска сжатого воздуха изтурбокомпрессора в дополнительауюсгорания, одна иэ которых саабрганом дросселировааия и пода к зоне смешивания, а другаячена к зоне горения через регулируемый дроссель, о т л и ч а ющ.е е с я тем, что, с целью повышения надежности и экономичности путем улучшения органиэации сгорания в дополнительной камере сгорания, регулируемый дроссель выполнен в виде группы сопел переменного сечения, расположенных в торцевой стенке дополнительной камеры сгорания вокруг форсунка, каждое иэ которых ориентировано под углом к ее оси.2. Устройство по п. 1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что сопла переменного сечения выполнены в виде решетки неподвижных лопаток и расположенных между ними подвижных в осевом направлении профильных проставок, щ снабженных приводом от регулятора подачи топлива,3. Устройство по п. 2, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что привод профильных проставок выполнен в виде плуажера, кинематически связанного с проставками через перпендикулярную, к нему силовую стенку и штанги, при-. чем одна сторона плунжера нагружена давлением в топливоподводящем канале форсуаки, а вторая уравновешена пружиной.10 30 ройство, содержащее две ветви перепуска сжатого воздуха из турбокомпрессора в дополнительную камеру сгорания, одна из которых снабжена орга ном дросселирования и подключена к 40 го их плунжера, Радиальная подача воздуха в зону обеспечивает турбулентность в этой зоне, но не влияет на перемешивание вводимого топлива с 45 воздухом,Цель изобретения - повышение надежности и экономичности устройствапутем улучшения органиэации сгоранияв дополнительной камере,Для достижения поставленной целирегулируемый дроссель выполнен в виде группы сопел переменного сечения,расположенных в торцевой стенке дополнительной камеры сгорания вокруг55Форсунки, каждое из которых ориентировано под углом к ее оси.Сопла переменного сечения могутбыть выполнены в виде решетки неподвижных лопаток и расположенных междуними подвижных в осевом направлениипрофильных проставок, снабженных приводом от регулятора подачи топлива.Привод профильных проставок можетбыть выполнен в виде плунжера, кине Изобретение относится к машиностроению, в частности двигателестрое нию, а именно к устройствам для наддува двигателя внутреннего сгорания,Известны устройства для наддува двигателя внутреннего сгорания, содержащие, по меньшей мере, один турбокомпрессор, дополнительную камеру сгорания, снабженную форсункой, ус,тановленной в ее торцевой стенке, и разделенную при помощи каналов на зону горения и зону смешивания продуктов сгорания с перепускаемым воздухом и с отработавшими газами двигателя, регулятор подачи топлива в топливоподводящий канал форсунки дополнительной камеры сгорания и регулируемый дроссель, установленный в магистрали подачи воздуха в обе зоны камеры сгорания 1 .Для обеспечения качественного сгорания топлива в дополнительной камере сгорания в ее торцевой стенкеустановлен эавихритель воздуха, охватывающий Форсунку, и предусмотреноподмешивание воздуха к подаваемомутопливу при малых его,подачах, Однако совместное регулирование воздухадля обеих зон накладывает определенные трудности на организацию процесса горения, Более удобно с точкизрения регулирования состава толливо-воздушной смеси в зоне горения уст. зоне смешивания, а другая подключенак зоне горения через регулируемыйдроссель 21 . Регулируемый дроссельвыполнен в виде отверстий в боковыхстенках эоны горения и перекрывающе 5 15 20 матически связанного с проставкамичерез перпендикулярную к нему силовуюстенку и штанги, причем одна сторона плунжера нагружена давлением в топливоподводящем канале. Форсунки, а вторая уравновешена пружиной.На фиг, 1 представлена принципиальная схема описываемого устройствас разрезом по дополнительной камересгорания; на фиг 2 - сопла переменного сечения в изометрии; на Фиг, 3привод профильных проставок .Устройство содержит поршневой двигатель 1 внутреннего сгорания, свободный нерегулируемый турбокомпрессор 2, охладитель 3 наддувочного воздуха, трубу 4 перепуска воздуха, регулятор 5 наддува, задающий положение рабочей точки на характеристике турбокомпрессора в зависимости от положения рейки б топливного насоса высокого давления поршневого двигателя внутреннего сгорания воздействием через сервомотор 7 на положение органа 8 дросселирования,установленного в ветви 9, подключейной к зоне 10 смешивания дополнительной камеры 11 сгорания, .и воздействием на регулятор 12 подачи топлива от насоса 13 к форсунке 14 дополнительной камеры сгорания, установленной в ее торцевой стенке, на подачу топлива в дополнительную камеру.Камера 11 сгорания включает ветвь 15 перепуска сжатого воздуха к зоне 16 горения, ветвь 9 перепуска сжатого воздуха к зоне 10 смешивания и тракт 17 подвода выпускаемых из цилиндров двигателя 1 отработавших газов.Ветвь 15 подключена к регулируемому дросселю, выполненному в виде группы сопел переменного сечения, расположенных в торцевой стенке дополнительной камеры сгорания вокруг форсунки 14. Сопла выполнены в виде решетки неподвижных профилей 18 и расположенных между ними подвижных в осевом направлении профильных проставок 19. Каналы между профилями ипроставками образуют сопла и ориентированы под углом к оси форсунки. Привод выполнен в виде плунжера 20, кинематически связанного с проставками через перпендикулярную к нему силовую стенку 21 и штанги 22, причем одна сторона плунжеранагружена давлением в топливоподводящем канале 23 Форсунки 14, а вторая уравновешена пружиной 24,При неработающем двигателе пружина 24 прижимает проставки 19 к проФилям 18 оставляя незначительное проходное сечение, необходимое для запуска дополнительной камеры 11 сгорания и лимитируемое регулируемым упором 25, При повышении давления в топливоподводящем канале 23 плунжер20, сжимая пружину 24, отводит проставки от профилей, увеличивая проходное сечение сопел для ввода первичного воздуха в зону горения одновременно с увеличением расхода топлива через форсунку 1.4. Максимально необходимое проходное сечение сопел для работы камеры сгорания при полной производительности ограничивается упором, выполненным в теле стакана.Наличием на входе в дополнительную.;Ю камеру сгорания обособленной зоны горения с автоматически регулируемым лопаточным воэдухонаправляющим устройством обеспечивает расширенный ди" апазон устойчивого (беэ срыва пламени) и полного сгорания топлива в дополнительной камере сгорания, чем обеспечивается воэможность увеличить минимально необходимую для пуска дизеля степень повышения давления в 20 компрессоре турбокомпрессора при дальнейшем форсировании двигателя по среднему эффективному давлению эа счет снижения, степени сжатия и повысить работоспособность и экономич ность дополнительной камеры сгорания на режимах совместной работы с двигателем, требующих малых расходов топлива в камере вплоть до расхода на дежурное пламя. Это достигается 30 в результате того, что воэдухонаправляющее устройство, являясь доза- тором первичного воздуха для дополнительной камеры сгорания, позволяет35 оптимизировать коэффициент избыткавоздуха при удовлетворительном смесеобразовании и соответственно температуры в зоне горения камеры сгорания на минимальное образование токсичных продуктов сгорания, что в сочетании с дожиганием выпускных газовдвигателя в зоне смешивания камерысгорания, по крайней мере, на режимах холостых ходов малых нагрузоки повышенного крутящего момента наненоминальных скоростных режимахдвигателя обеспечивает снижение токсичности выхлопа силовой установки,С точки зрения техники безопасности наличие насиловой установкекамеры с зоной горения и зоной смешивания с дожиганием выпускных газов двигателя (эона смешивания можетбыть выполнена достаточно длиннойдля повышения эффективности дожигания) не создает повышенной пожароопасности и опасности для обслуживающего персонала, так как все высокотемпературные процессы экранируютсяот корпуса выпускной системы потокомвторичного воздуха, поступающим избайпаса в зону смешения дополнительной камеры сгорания, что не имеет места в обычных двигателях с пламеннымнейтрализатором выхлопа.Таким образом, результатом применения изобретения является повышениенадежности работы и экономичности приснижении токсичности выпускных газовсиловой установки,733359 актор Л.Письман Техред А., Кикемезей Корректю Юшмю еа йт аа илипенк аж 524 Подписно нного комитета СССР ений и открытий 35, Раушская наб., д. 4 филиал ПППфПатентфф, г. Ужгород, ул. Проектная,аз 389 2/1 Тир вНИИПИ Государстве по делам иэобрет 113035, Москва, Ж16