Двигатель внутреннего сгорания

рц 827829 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических(45) Дата опубликования описания 07.05.81(088.8) по делам изобретений и открытийЦ 1 ф0 ч О. Б. Леонов, О. А, Тарханов, В. В. Арапов, В. И. иЮ. А. ВеликийМосковское ордена Ленина, ордена Октябрьской Р ви ордена Трудового Красного Знамени высшее те нучилище им. Н, Э. Баумана(54) ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Изобретение относится к области машиностроения, а именно к двигателям внутреннего сгорания с трубонаддувом.Известен двигатель внутреннего сгорания, содержащий впускной коллектор, 5 подключенный к нему турбокомпрессор, общий привод для агрегатов, орган управления двигателем и два топливо-впрыскивающих насоса с органами дозирования, валы которых связаны с общим 10 приводом 111.Недостатками этого двигателя являются его низкие динамические качества, которые во многом обусловлены недостаточной подачей нагнетателем воздуха в цилиндры на 15 переходных режимах работы.Цель изобретения - улучшение динамических качеств двигателя внутреннего сгорания путем повышения частоты вращения ротора турбокомпрессора на исходных ре жимах холостого хода и малых нагрузок. Это достигается тем, что двигатель дополнительно снабжен управляемой муфтой, установленной на валу одного из топливо впрыскивающих насосов, и системой управления со штоком, соединенным с органом дозирования этого насоса, причем шток с помощью мембранного регулятора связан с впускным коллектором, а посредством 30 электромагнита и переключателя - с органом управления двигателем.На фиг. 1 представлена принципиальная схема двигателя внутреннего сгорания; на фиг. 2 - конструктивное выполнение узла соединения рычагов с органом дозирования топливо-впрыскивающего насоса, осуществляющего дополнительный впрыск топлива в цилиндры двигателя на исходных режимах холостого хода и малых нагрузок. Двигатель внутреннего сгорания содержит впускной коллектор 1, турбокомпрессор 2, общий привод 3 для агрегатов, орган управления двигателем 4, два топливовпрыскивающих насоса 5 и 6 и общий регулятор 7.Валы насосов 5 и 6 соответственно с помощью автоматической муфты 8 изменения угла опережения впрыска топлива, муфты 9 опережения впрыска и управляемой муфты 10 связаны с общим приводом для агрегатов 3. Управляемая муфта 10 связана с задатчиком ее положения, сервомотором 11, включающего в себя рабочие полости 12 и 13 и подвижный поршень 14. Рабочие полости 12 и 13 сообщены трубопроводами с золотниковым двухпозиционным гидравлическим переключателем 15, золотник 16 которого имеет связь с мектромагнитом 17, 827829На валике 18 установлены рычаги 19 и20. Рычаг 19 при помощи втулки 21 связанс органом дозирования 22 топливного насоса 6. Рычаг 20, имеющий торцевые зубья23, связан с электромагнитом 24 посредством пружины 25, а другим концом соединен со штоком 26 системы управления, содержащей мембранный регулятор 27, ограничитель 28, датчик 29 температуры, электромагнит 30, переключатель 31, пружины32 и 33, концевой выключатель 34.Шток 26 с одной стороны соединен смембраной 35 мембранного регулятора 27,а с другой стороны при помощи пружиныЗЗ, электромагнита 30 и переключателя 31связан с органом управления двигателем 4.Мембранный регулятор 27 имеет две камеры: камеру 36, сообщенную магистралью37 с впускным коллектором 1, и камеру 38,сообщенную с атмосферой, Ограничитель28 связан с датчиком 29 температуры. Переключатель 31 имеет электрическую связьс кнопкой 39 и концевым выключателем 34.Концевой выключатель 40 имеет электрическую связь (на фигуре не показана) сэлектромагнитами 17, 24 и 30, втулка 21нагружена пружиной 41, а поршень 14 пружиной 42, причем втулка 21 снабжена прорезью 43 для размещения рычага 19. Навпускном коллекторе 1 установлен датчик44 давления,Двигатель внутреннего сгорания работает следующим образом.На установившихся режимах холостогохода и малых нагрузках общий регулятор7 поворачивает рычаг 19 по часовой стрелке. Под действием усилия пружины 41втулка 21 поворачивается и перемещаеторган дозирования 22 в положение, соответствующее отключению подачи топливанасосом 6. При этом рычаг 19 удерживаетконцевой выключатель 40 в положении, которое позволяет включать электромагниты17, 24, 30 от кнопки 39 на указанных вышеисходных режимах перед совершением двигателем переходного режима.При срабатывании электромагнита 17происходит перемещение золотника 16 вкрайнее левое положение, в результате чего рабочая жидкость (масло) под давлением поступает в полость 12 сервомотора 11,а из полости 13 происходит ее стравливание. Поршень 14 под давлением жидкостипреодолевает усилие пружины 42 и перемещается в крайнее правое положение, обеспечивая при помощи управляемой муфты10 угловое смещение вала топливного насоса 6 относительно вала насоса 5.Включение электромагнита 24 вызываетсжатие пружины 25 и тем самым соединение рычага 20 со втулкой 21 при помощиторцевых зубьев 23.Срабатывание электромагнита 30 вызывает сжатие пружины 33, в результате чего 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 шток 26 освобождается от действия пружины 33. Пружины 32 и 33 подобраны таким образом, что жесткость пружины 33 больше жесткости пружины 32, Шток 26 под действием усилия пружины 32 перемещается влево до положения, которое определяется равенством усилий, нагруженной давлением воздуха, мембраны 35 и пружины 32,Перемещение штока 26 вызывает поворот рычага 20 втулки 21 и перемещение органа дозирования 22 топливного насоса 6 на впрыск дополнительного количества топлива в цилиндр двигателя после основной подачи насосом 5. Рычаг 19 не препятствует повороту втулки 21, так как в ней имеется прорезь 43.Датчик 29 температуры вырабатывает сигнал пропорциональный величине температуры выпускных газов перед турбиной турбокомпрессора 2 и управляет работой ограничителя 28, который в случае повышения температуры выше допустимой ограничивает перемещение штока 26.Дополнительная подача топлива насосом 6 осуществляемая со смещением начала впрыска по направлению вращения коленчатого вала, увеличивает работу выпускных газов, что вызывает повышение частоты вращения ротора турбокомпрессора 2, давления воздуха во впускном коллекторе 1, Под действием возрастающего давления воздуха в камере 36 мембрана 35 прогибается и, преодолевая усилие пружины 32, перемещает шток 26 вправо. При дальнейшем движении штока 26 срабатывает концевой выключатель 34, который подает сигнал на выключение электромагнитов 30, 24 и 17 и включение электрического табло (не показано) сигнализирующего о готовности системы воздухоси абжения к совершению двигателем переходного режима.С началом переходного режима разгона (перевод органа управления двигателем 4 на увеличенную подачу топлива насосами) или приема нагрузки (воздействие общего регулятора 7 на рычаг 19 топливного насоса 6) происходит отключение электромагнитов 30, 24, 17 в результате разрыва электрической цепи соответственно переключателем 31 и концевым выключателем 4. Таким образом обеспечивается двухфазная подача топлива на установившихся и переходных режимах при средних и больших нагрузках.Давление наддувочного воздуха достаточно полно характеризует режим работы двигателя с турбонаддувом. Поэтому при уменьшении частоты вращения коленчатого вала или нагрузки возможно автоматическое включение дополнительной подачи топлива после основной подачи, для чего на впускном коллекторе 1 установлен контактный датчик 44 давления, который при снижении давления наддувочного воздуханиже допустимой величины замыкает электрическую цепь на включение электромагнитов 17, 24 и ЗО.Таким образом, предлагаемое конструктивное выполнение двигателя внутреннего сгорания позволяет использовать один из топливо-впрыскивающих насосов на исходных режимах холостого хода и малых нагрузок для подачи дополнительного количества топлива со смещением начала его 10 впрыска по углу поворота коленчатого вала и тем самым повысить располагаемую работу выпускных газов, а следовательно, частоту вращения ротора турбокомпрессора и давление наддувочного воздуха на 15 этих режимах, улучшить динамические качества двигателя.Формула изобретения201. Двигатель внутреннего сгорания, содержащий впускной коллектор, подключенный к нему турбокомпрессор, общий привод для агрегатов, орган управления двигателем и два топливо-впрыскивающих на соса с органами дозирования, валы которых связаны с общим приводом, о т л ичающийся тем, что с целью улучшения динамических качеств двигателя путем повышения частоты вращения ротора турбокомпрессора на исходных режимах холостого хода и малых нагрузок, двигатель дополнительно снабжен управляемой муфтой, установленной на валу одного из насосов, и системой управления со штоком, соединенным с органом дозирования этого насоса, причем шток через промежуточные элементы связан с впускным коллектором и органом управления.2. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что промежуточный элемент соединяющий шток с впускным коллектором, выполнен в виде мембранного регулятора.2. Двигатель по п.п, 1 и 2, о тл и ч а ющ и й с я тем, что промежуточный элемент, соединяющий шток с органом управления, выполнен в виде электромагнита и переключателя. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Сандомирский М, Г. и Дьяченко В. Г, Двухфазная подача топлива с независимым регулированием момента и количества топлива, подаваемого в каждой из фаз, сб. Двигатели внутреннего сгорания, из-во ХГУ, 1967, вып. 4, с. 52 - 55.пография, пр, Сапунова аказ 1134/13 Изд.37 ПО Поиск Государственного коми 113035, Москва, Ж