Двигатель внутреннего сгорания

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоеетскмкСоцмалнстическмкРеслублмк пи 750117 а(53) УДК 62.43. .052 (088.8) дю делам нзебретеккй к еткрмтллДата опубликования описания 29,07.80 О. Б. Леонов, В. П. Попов, О. А, Тарханов н В. В. Арапов(7 ) Заявитель Московское ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени высшее техническое училище им. Н. Э, Баумана(54) ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ 0 1Изобретение относится к области машйностроения, в частности к двигателям внутреннего сгорания с наддувом, а именно к системам регулирования наддува.Известны двигатели внутреннего сгорания, снабженные устройствами, корректирующими подачу воздуха в цилиндры в зависимости от режима работы.В качестве параметра для регулирования давления наддува может быть использовано либо сочетание давления наддува с частотой вращения вала двигателя, либо давление масла в системе смазки. В известных двигателях регулирование подачи топлива производится путем изменения цикловой подачи, что не всегда приемлемо.Известны двигатели внутреннего сгорания, содержащие систему подачи топлива с управляемым начальным давлением, снабженную гидроаккумулятором, подключенным к трубопроводу высокого давления и сообщенным с топливным баком через дроссель, управляемый в зависимости от хода рейки топливного насоса и давления наддува и турбокомпрессор наддува, снабженный механизмом поворота лопаток соплового аппарата и задатчиком их положения.В известных, двигателях регулирование турбокомпрессора осуществляется по давлению наддува и ходу рейки. Однако это не может обеспечить необходимое для правильной организации рабочего процесса в двигателе соотношение между количеством подаваемого воздуха и впрыскиваемого топлива, так как величина цикловой подачи топлива зависит от его начального давления в магистрали высокого давления перед впрыском.Целью изобретения является улучшение экономичности двигателя путем согласова ния давления наддува с подачей топлива Для достижения поставленной задачи задатчик положения лопаток соплового ап парата выполнен в виде подпружиненной подвижной стенки, установленнои в замкнутой полости и разделяющей ее на две части, одна из которых сообщена с гидроаккуму лятором, а вторая - с топливным баком.На фиг.представлена схема; на фиг. 2- конструктивное исполнение предлагаемого двигателя внутреннего сгорания.Двигатель внутреннего рзния 1держит систему 2 подячи тоцл 11 Вз с управляемым начальным давлением топлива исилему 3 наддува,Система 2 подади топливз вкл 1 очает топливный насос 4 высокого давления, насос 5для создания начального давления топлива,гидроаккумулятор б, регулятор 7 начальнсгодавления топлива (дроссель), подкзчивающий топлнвнь 1 й насос Я, топливный бак 9н систему трубопроводов.Система 3 наддува СОСТОИТ из турбоксмПрессора 10 с регулируемым сопловым аппаратом турбины 11, впускного 12 и выпускного 13 коллеторов. Механизм повороталопаток соплового аппарата состоит из следующих элементов: рессоры 14, синхронизирующего кольца 15 через рычаги 16 связанного с лопатками 17 соплового аппарататурбины 11 и задатчикз положения лопатоксоплового аппарата (сервомотора, включающего в себя ззмк 1 гутую полость 18, гк 1 движную стенку-поршень В и шток 20). Одначасть замкнутой полости сервомотора сообщена трубопроводом 21 с Гидроаккумулятором б системы топливоподачи, з другая -с топливным баком 9 через дренажный трубопровод 22.На поршень .19 сервомотора действуетусилие пружины 23, затяжка которой регулируется резьбовой втулкой 24, н давлениетоплива из гидрозккумуляторз б системы 2подачи топлива, Гидроаккумулятор б подключен к трубопроводу 25 высокого давления и к форсупке,-6, устз 11 овлеинои в цилиндре 27 двигателя, трубопроводоь. 28,и к регуля 1 ору 7 начального давления (дросселю) - трубопроводом 29.В регуляторе 7 начального давлениятоплива сопержится подпружиненный золотииковыЙ клапан 30., с 1 гзбженныи ИОСОЙОбсечкой, кромкой 31 и помещенный во втулке 32, Золотниковый клапан 30 с помощьюзубчатой рейки 33 кинемзтически связанс рейкой 34 топливного насоса 4, з втулка 32с помощью зубчатой рейки 35 соединенас цеитробея(ны м измерителем скорОст и 36,штОк 37 которого снаожен мембраной 38,рззделяю 1 цей 1 камеру 39, связанную магистралью 40 с выпускным коллектором системы 3 наддува, и камеру 41, связанну 1 О сатмосферой. Мембрана 38 со стороны камеры 41 наружена пружиной 42, затяжкакоторой регулируется прокладкой 43,ДвиГатель работает следую 1 цим оорззом,Топливо из топливного бака 9 подаетсяподкачивающим насосом 8 в полость насосов 4 и 5. Насос 5 создает в гидроаккумуляторе 6 начальное давление топлива, которое поддерживается регулятором 7 начзльНОГО давления топлива В зависимости Отположения рейки 34 топливного насоса;частоты вра щения коленчатого вала двигателя, измеряемой центробежным измерителем скорости 36, который через шток 37 поворачивает втулку 32 относительно золотникового клапана 30; давления иаддуьочного воздуха дополнительным поворотом втулки 32.Тоиливо из гидроаккумулятора 6 посту.пает по трубопроводу 28 в нагнетательный трубопровод 25 высокого давления, а по трубопроводу 21 - в замкнутую полость сервомотора, перемешал шток 20, который через рессору 14 и синхронизирующее кольцо 15 поворачивает лопатки 17 соплового аппарата турбины 11. Таким образом, достигается оптимальное соотношение между подачей топлива и воздуха в цилиндре 27 двигателя на установившемся режиме его работы.При разгоне двигателя рейка 34 насоса 4 высокого давления перемешается в сторону . увеличения подачи топлива, и одновременно перемешается рейка 33 регулятора 7 начального давления, поворачивая золотниковый клапан 30 в положение, обеспечивающее стравливание топлива из гидроаккумулятора 6 при более высоком давлении по сравнению с исходным установившимся режимом, Шток 20 сервомотора под давлением топлива из гидроаккумулятора б через рессору 14 и синхронизирующее кольцо 15 поворачивает лопатки 17 в сторону уменьшения пло 1 цади выходного сечения соплового аппарата турбины 11, что способствует разгону ротора турбокомпрессора 10. Тем самым увеличивается подача воздуха в цилиндр 27 в режиме разгона двигателя. По мере разгона двигателя давление топлива в гидроаккумуляторе 6 корректируется в зависимости от мгновенных значений частоты вращения коленчатого вала и давления наддува регулятором 7 начального давления топлива,Изобретение позволяет повысить экономичность, снизить токсичность и тепловую напряженность деталей двигателя на установившихся и неустановившихся режимах его работь 1 за счет согласования соотношения между подаваемым в цилиндры воздухом и топливом.Формула изобретенияДвигатель внутреннего сгорания, со. держащий систему подачи топлива с управ. ляемым начальным давлением, снабженнуюгидроаккумулятором, подключенным к трубопроводу высокого давлейня и сообщенным с топливным баком через дроссель, управляемый в зависимости от хода рейки топливного насоса и давления наддува, и турбо. компрессор наддува, снабженный механиз. мом поворота лопаток соплового аппарата ,и задатчиком их положения, отличающийсятем, что, с целью повышения экономичности двигателя путем согласования давления наддува с подачей топлива, задатчик поло.7507 3жения лопаток соплового аппарата выполненв виде подпружиненной подвижной стенки,установленной в замкнутой полости и разаделяющейее на две части, одна из котОрыхсообщена с гидроаккумулятором, а вторая "с топливным баком.