Устройство для наддува двигателя внутреннего сгорания

О П И С А Н И Е735813И ЗОЬРЕТЕ.Н ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскмкСоцкалкстическикРеспублик) Заявктел 4) УСТРОЙСТВО ДЯ НАДДУВА ДВИГАТЕ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Изобретение относится к машиностроению и в частности предназначено для улучшения запуска форсированных двигателей внутреннего сгорания с высоким наддувом и низкой степенью сжатия.Известны устройства для наддува двигателя внутреннего сгорания, содержащие турбокомпрессор, камеру сгорания, подключенную к его газовпускной магистрали и воздухонапорному патрубку, и теплообменник, установленный между последним и ресивером 1Такие устройства позволяют существенно повысить мощность двигателя, но при этом, с целью обеспечения работоспособности, степень сжатия заряда в цилиндрах двигателя снижают по сравнению с .принятым уровнем, В результате снижения степени сжатия ухудшаются условия воспламенения смеси в цилиндрах при запуске, т,е, при неработающей турбокомпрессорной группе.Поэтому перед запуском двигателя разжигают камеру сгорания и производят эа 2пуск турбокомпрессорной группы, что естественно увеличивает общую продолжительность запуска.Этот недостаток может быть, устранен путем подогрева воздуха перед подачей его в цилиндры, что улучшит условия воспламенения, позволит уменьшить минимальное значение начального давления наддува и соответственно сократить время приходящееся на достижение турбокомпрессором. соответствующего числа оборотов.Устройства для подогрева воздуха теп- . лом обработавших в турбине газов в теплообменнике 2 и 3 довольно громоздки и сложны в управлении. В связи с чем получило распространение устройство для подогрева воздуха путем подмешивания к нему продуктов сгорания, имеющих высокую температуру 4, Это устройство применено на дизеле с воздушным охлаждением. Для предпускового разогрева дизеля ресивер и кожух, охватывающий цилиндры, подключают к смесителю сжатого воздуха, поступающего иэ воэдухо73581 3напорного патрубка турбокомпрессора, и отработавших газов турбины. Подача гаэовоздушной смеси повышенной температуры и давления в ресивер и дополнительный подогрев этой смесью наружных поверхностей цилиндров улучшают условия и сокращают время запуска,Недостаток этого устройства заключается в том, что отбор отработавших газов производят на выхлопе из тур- о бины, в результате чего снижается возможность повышения давления наддува и усложняется запуск дизеля с пониженной степенью сжатия.Цель изобретения - ускорение запуска 15 двигателя.Для достижения поставленной цели газовпускная магистраль сообщена с ресивером и с воздухонапорным патрубком с помощью двух дополнительных труб и 20 расположенного между ними запорного ор. гана.На фиг. 1 приведена принципиальная схема предлагаемого устройства; на . фиг. 2 - схема того же устройства, но узел подключения дополнительных труб размещен на участке, заключенном между камерой сгорания и выхлопным коллектором дизеля; на фиг. 3 - схема того же устройства,но камера сгорания разме щена на участке, заключенном между выхлопным коллектором и турбокомпрессором.Газовая турбина 1 турбокомпрессора подсоединена своей газовпускной магистралью 2 к выхлопному коллектору 3 двигателя внутреннего сгорания 4. К ресиверу 5 последнего подключен воздухонапорный патрубок 6 компрессора 7 того40 же турбокомпрессора. Между воздухонапорным патрубком 6 и ресивером установлен теплообменник 8. Камера сгорания 9 под ключена к гаэовпускной магистрали турбокомпрессора и к обводной трубе 10. Ресивер 5 и воздухонапорный патрубок 645 сообщены каждый с газовпускной магистралью" с йомощью двух дополнительных труб 11 и А 2. В стыке последней из них с магистралью установлен орган поочеред 50 ного перекрытия сечений 13, подключенних к нему каналов, а в стыке трубы 11 с воздухонапорным патрубком установлен зайорно-смесительный орган 14. В обводной трубе также предусмотрен орган55 перекрытия ее сечения 15. Турбокомпрессор снабжен приспособлением 16 привода его во вращение при запуске. Орган поочередного перекрытия сечений 13 вы 3 4полняет одновременно функции запорного органа, установленного в газовпусКной магистрали между двумя дополнительнымитрубами и запорного органа трубы 12.Для запуска двигателя или для поддержания его прогретым и готовым к запуску (в горячем резерве") ротор турбокомпрессора раскручивают приспособлением 16, При этом воздух из компрессора по обводной трубе 10 поступает в камеру сгорания 9 и далее - в турбину 1. После включения подачи топлива в камеру сгорания и воспламенения его там, в турбину начинают поступать продукты сгорания и турбокомпрессор работает по"циклу холостого хода газотурбинной установки. Одновременно газы из камеры сгорания могут по дополнительной трубе 11 поступать в теплообменник и возвращаться в газовпускную магистраль турбокомпрессора по трубе 12, Положением органа поочередного перекрытия сечений 13 можно регулировать количество продуктов сгорания, циркулирующих через теплообменник. Если двигатель выполнен с водяным охлаждением и теплообменник 8 включен в контур циркуляции воды через рубашки цилиндров, циркулирующие через него продукты сгорания подогревают воду в системе охлаждения. Запуск двигателя и его работа на частичных нагрузках происходит при работающей камере сгорания. При этом запорносмесительный орган 11 переводят в,положение, обеспечивающее одновременное поступление воздуха в обводную трубу и в теплообменник. Двигатель приводят во вращение любым известным пусковым устройством, В его цилиндры поступает смесь сжатого воздрха и продуктов сгорания, а их соотношение в смеси зависит от положения запорно-смесительного органа 1 1.По мере повышения числа оборотов и нагрузки количество подмешиваемых продуктов сгорания уменьшают и после определенной, заранее выбранной нагрузки прекращают полностью.Циркуляция продуктов сгорания через теплообменник обеспечивает повышение температуры заряда при запуске двигателя путем одмешивания продуктов сгора. ния с одновременным обеспечением наддува, что позволяет существенно сократить время запуска, а также использовать камеру сгорания для подогрева жидкости в системе охлаждения двигателя перед запуском.5 735813 6ф о р м у и а и з о б р е т е н и я допоанитепьных труб и установленногомежду ними запорного органа, Устройство для наддува двигателя внутреннего сгорания, содержащее турбокомцрессор, камеру сгорания, подключенную при помощи обводной трубы к его гаэовпускной магистрали и воздухонапорному патрубку и теплообменник, установпенный между последним и ресивером, о т и ич а ю щ е е с я тем, что, с пеньюус О корения запуска двигателя газовпускная магистраль сообщена с ресивером и воздухонапорным патрубком с помощью двух Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент франции % 2087095,кп. Р 02 В 33/00, 1971. 2, Патент США % 2633698,кл. 60-13, 1965. 3. Патент США % 3163984,кл. 60-13; 1965,4, Авторское свидетельство СССР Я 270393, кл Е 02 8 17/04, 1970.735813 Составитель М. ФайнРедактор Т. Зубкова Техред Я. Бирчак Корректор Н. Стел Гэказ 23 иал ППП Патент",. г. Ужгород, ул. Проектная, 4 7 ЦНИИ ПИ по дела 113035, раж 608 осударственногоизобретений и осква, Ж,Подписноеомитета СССРкрытийушская набд. 4/5