Двигатель внутреннего сгорания с наддувом

Оп ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ Сова СоветскнкСоциалистическиеРеспублик 11840432 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22)Заявлено 07.09.79 (2 ) 2816785/25-06с присоединением заявки Рй(51)М. К . Г 02 В 37/04 Г 02 0 23/02 Ввеударетееллый кемктет СССР до делам иэобретений и вткрыткй(088.8) Дата опубликования описания 25,06,8(54) ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ С НАДДУВОМ Изобретение относится к машиностроению, а именно двигателестроению, в частности к устройству и регулированию двигателей с турбокомпрессором, приводимым в действие энергией выхло 5 па и гидроприводом.Известны двигатели с газотурбинным наддувом, содержащие турбокомпрессор, на валу которого установлена гидравлическая турбина, подключенная к насосу через маслонапорную магистраль, в которой размещен датчик давлениямасла,и муфту сцепления, подключенную к насосу и к коленчатому валу двигателя и связанную через солеинбид с управ-,5 ляющим узлом, преобразующим импульсы от датчиков давления масла, давления наддува, давления отработавших газов, частоты вращения и расхода топлива 1,20Сигнал на включение муфты вырабатывается при уменьшении ниже заданного уровня любого из контролируемых параметров, кроме давления масла, котороене должно превышать заданной величины., В таких двигателях при значительной сложности конструкции, регулирование подкрутки турбокомпрессора осуществляется ступенчато включением и выключением муфты сцепления, что не всегда рационально, и не позволяет оптимизировать воздухоснабжение и интенсивность подкрутки с режимом работы двигателя. Известны также двигатели внутреннего сгорания с наддувом, содержащие турбокомпрессор, подсоединенный к гидропередаче, масляный насос, напорйая магистраль которого подключена к гидропередаче и к сливному трубопро- воду, в котором установлен редукционный клапан, и регулятор скорости, снабженный центрьбежным измерителем скорости, подключенным к золотнику и к эадатчику режима работы, и сервомотором подачи топлива с силовым поршнем, рабочая полость которого под3 84ключена через напорный трубопроводк золотнику 2.Однако в таких двигателях регулирование производительности масляного насоса осуществляется только взависимости от частоты вращения колен,чатого, вала двигателя без согласования частоты вращения ротора турбокомпрессора, а следовательно, и расходвоздуха с цикловой подачей топлива,что ухудшает работу двигателя на переходных и частотных режимах.Цель изобретения - улучшение регулирования подачи топлива й воздуха на переходных режимах работы двигателя, а также на частичных режимах,Для достижения поставленной целиредукционный клапан выполнен в видеподпружиненного золотника, снабженного кольцевой проточкой, подключенной к сливному трубопроводу, и рабочей полостью, подсоединенной к напорному трубопроводу, а подключениепоследнего к рабочей полости силового поршня выполнено через дроссельи через обводной трубопровод, в котором установлен обратный клапан.На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого двигателявнутреннего .сгорайия с наддувом.Двигатель содержит турбокомпрессор 1, состоящий из турбины 2 и ком-прессора 3, подсоединенный к гидропередаче 4, масляный насос 5, напорную магистраль 6, подключенную к гидропередаче 4 и к сливному трубопроводу 7, в котором установлен редукциойный клапан, выполненный в виде подпружиненного золотника 8,Двигатель содержит также регулятор 9 скорости, снабженный центробежным измерителем 10 скорости, подключенным к золотнику 11 и через всережимную пружину 12 к задатчику (непоказан) режима работы (позиционеру),и сервомотором 13 подачи топлива ссиловым поршнем 14, рабочая полость15 которого подключена через напорный трубопровод 16 к золотнику 11 имасляному насосу 17, Золотник 8 установлен в корпусе 18, нагружен"пружиной 19 и снабжен кольцевой проточ-"кой 20, подключенной к спивному трубопроводу 7 и рабочей полостью 21,подсоединенной к напорному трубопроводу 16. Подключение трубопровода 6 крабочей полости 15 силового поршня14 выполнено через дроссель 22 и че 0432 4рез обводной трубопровод 23, в котором установлен обратный клапан 24.Силовой поршень поджат пружиной25 и снабжен штоком 26 подачи топлива, подключенным к топливному насосу (не показан), Золотник 11 снабженкольцевой проточкой 27, а регулятор9 скорости получает вращение от коленчатого вала 28 через конические шес терни 29, Рабочие полости 15 и 21соединены также через канал 30 со сливной ванной 31, а между напорным трубопроводом 16 и сливной ванной 31установлен предохранительный клапан 32.15 Двигатель работает следующим образом.При увеличении нагрузки (набор позиций за счет перевода позиционера)всережимная пружина 12 сжимается, уси лие пружины становится больше центробежной силы измерителя скорости 10,и золотник 11 перемещается вниз, открывая кольцевой проточкой 27 проход маслу от масляного насоса 17 по напор ному трубопроводу 16 к рабочей полости 21 подпружиненного золотника 8.При этом пружина 19 сжимается, золотник 8 поднимается вверх, и кольцеваяпроточка 20 уменьшает (или совсем 30 перекрывает) проход к маслу по сливному трубопроводу 7 на слив в картер,увеличивая этим самым поступлениемасла в гидропередачу 4. Турбокомпрес"сор 1 раскручивается и начинает пода вать больше воздуха в двигатель, Одновременно масло под. давлением от насоса 17 через дроссель 22 поступаетв рабочую полость 15 сливного поршня14 сервомотора 13. При этом поршень 40 14 опускается вниз и замедленно выдвигает шток 26 на увеличение подачитоплива, которое впрыскивается в ранееподготовленный необходимый воздушныйзаряд.45 При увеличении нагрузки на двигатель за счет переменных сопротивлений(изменение рельефа трассы, включениевентилятора и т.д,) при постоянномположении позиционера уменьшается 50 частота вращения коленчатого вала 28двигателя, что приводит к уменьшениюцентробежной силы грузов измерителя10 скорости. Золотник 11 под действием всережимной пружины 12 опускает ся вниз и кольцевой проточкой 27 сообщает насос 17 по напорному трубопроводу 6 с рабочими полостями 15 и21. При этом происходит замедленноеФормула изобретения ф5 8404увеличение подачи топлива за счет ис.течения масла через дроссель 22, чтонеобходимо для согласования увелнчения расхода топлива с увеличениемчастоты вращения ротора турбокомпрессора 1 и расхода воздуха.При уменьшении нагрузки (сброс позиций за счет перевода позиционера)уменьшается усилие всережимной пружины 12, золотник 11 перемещается10вверх и сообщает рабочие полбсти 15и 21 через дроссель 22, обратный клапан 24, кольцевую протьчку 27, напорный трубопровод 16 и канал 30 Сосливной ванной 31. При этом йроисхо.дит резкое уменьшение подачи топлива(из-за выхода масла из полости 15через два канала) увеличение сливамасла в картер двигателя через сливной трубопровод 7 от насоса 5 и умень шение этим самым расхода масла черезгидропередачу 4, а, следовательно, иснижение расхода воздуха через турбокомпрессор 1,Аналогично двигатель работает и 25при уменьшениинагрузки (при задан-,ном положении позиционера), когдауменьшаются различные переменные нагрузки или при въезде на легкий профиль пути. 36При установившейся нагрузке, ког- .да усилия от пружины 12 и от измери теля 10 скорости уравновешены, кольцевая проточка 27 находится междуканалом 30 и трубопроводом 16, насос зу17 перекачивает масло в сливную ванну 31 через предохранительный кла"пан 32.Таким образом, предлагаемый дви"гатель внутреннего сгорания с наддувом позволяет обеспечить регулирование соотношения подачи топлива и воздуха на переходных режимах работы,,что приводит к повышению индикаторного КПД двигателя, к повышению козф 32 6фициента приспособляемости при работе двигателя по внешней скоростной характеристике и к снижению тепловых напряжений и нагарообразования в цилиндре за счет повышения качества смесеобразования и сгорания Двигатель внутреннего сгорания с наддувом, содержащий турбокомйрессор, подсоединенный к гидропередаче, масляный:насос, напорная магистраль которого подключена к гидропередаче и к сливному трубопроводу, в котором уСтановлен редукционный клапан, и ре- гулятор скорости, снабженный центробежным измерцтелем скорости, подключенным к золотнику и к задатчику режимаработы, и сервомотором подачи топлива с силовым поршнем рабочая полость которого подключена через на- порный трубопровод к золотнику, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что с целью улучшения регулирования подачи топлива и воздуха на переходных режимах, редукционный клапан выполнен в виде подпружиненного золотника, снабженного кольцевой проточкой, подключенной к сливному трубопроводу, и рабочей полостью, подсоединенной к напорному трубопроводу, а подключение последнего к рабочей полости силового поршня выполнено через дроссель и через обводной трубопровод, в котором установлен обратный клапан..Источники информации,принятые во внимание при экспертизеираж 581 Подписное ент", г. У 1 ИИП Филиал ПП каз 47 840432 од,ул,П на