Комбинированный двигатель внутреннего сгорания

(5)5 Р 0 ОСУДАРСТВЕН 4 ЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ РИ ГКНТ СССР. г Е ИЗОБРЕТЕНИ ОПИ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬ М 16учно-исследовательскийорожного транспортаД,А.Дехович, А.И, Беэбоство ССС /00, 1987 ет В ЛЬ НИРОВАННЫЙ ДВИГАГО СГОРАНИЯение относится к машляет повысить эфферных газов двигател(54) КОМБ ВНУТ 1 ЕНН (57) Изобре нию и поза отсоса карт иностроективность я внутрен(21) 4668411/06(71) Всесоюзный наинститут железнод(56) Авторское сеидЮ 1348544, кл, Е 02 Ы, 1645578 А 1 него сгорания. При работе двигателя отработавшие газы (ОГ) из выхлопного коллектора 4 поступают в газоприемный патрубок 3 турбокомпрессора 2. Сжатый воздух подается через воздухонапорный патрубок 5 в воздушный ресивер 6. ОГ после турбокомпрессора 2 через гаэовыхлопной патрубок 1 и глушитель 8 выбрасываются в атмосферу, Картерные газы поступают по трубе 11 через маслоотделитель и щели в стенках газо- выхлопного патрубка 7 в вентиляционный канал и в полость обтекателя, За счет эжекции квартерные газы захватываются потоком ОГ одновременно иэ ребер и обтекателя и выбрасываются через глушитель 8 в атмосферу. 5 з.п. ф-лы, 6 ил,Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания с турбонаддувом и вентиляцией картера.Цель изобретения - повышение эффективности удаления картерных газов и обеспечение высокой степени улавливания частиц масла и сажи.На фиг.1 представлена принципиальная схема комбинированного двигателя; на фиг 2 - газовыхлопной патрубок, продольный разрез; на фиг.3 - то же, поперечный разрез (разрез А - А на фиг.2); на фиг.4 - принципиальная схема оарианта двигателя с инжектором; на фиг,5 - газовыхлопной патрубок с инжектором, продольный разрез: на фиг.б - чо х е, продольный разрез по ребру.Комбинированный двигатель 1 внутреннего сгорания содержит по меньшей мере один турбокомпрессор 2, газоприемный пд-рубок 3 которого подключен к выхлопному коллектору 4, воздухонапорный патрубок 5 сообщен с воздушным ресивером 6, а гдэоныхлоп ной патрубок 7 сообщен с атмосФерой через глушитель 8, Газовыхлопной парубок 7 снабжен обтекателем 9, выполненным в виде полого усеченного конуса с нентиляционным каналом 10, который подключен к трубе 11 вентиляции картера, Обтекатель 9 снабжен радиальными ребрами 12, В стенках гдэовыхлопного патрубка 7 и обтекателя 9 выполнены щели 13 по числу ребер, а вентиляционный канал 10 размещен о ребрах 12 и сообщен с полостью 14 обтекателя 9 через щели 13 и с глушителем 8,Стенки гдзоприемного патрубка 7 могут быть выполнены двойными с образованием полости ,5, которая сообщена с глушителем 8, с вентиляционным каналом 16 и с трубой 11 вентиляции картера.Труба 11 вентиляции картера может быть выполнена с инжектором 17, активное сопло 18 которого сообщено с воздухонапорным патрубком 5, приемная камера 19 - с картером двигателя 1, а диффузор 20 подключен к оентиляционному каналу 10.Инжектор 17 может быть размещен в полости 14 обтекателя 9, а его активное сопло 18 сообщено с газоприемным чатрубком 3, приемная камера 19 - с вентиляционным каналом 10 через щели 13 обтекателя 9, а диффуэор 20 может быть сообщен с глушителем 8,Ребра 12 могут быть установлены под улом 15 40 к продольной оси патрубка с отклонением входных кромок по направленикз вращения ротора 21 турбокомпрессорд 2. 5 10 20 25 30 35 40 50 55 Двигатель 1 содержит также маслоотделитель 22,Комбинированный двигатель внутреннего сгорания работает следующим образом.При работе двигателя отработавшие газы из выхлопного коллектора 4 поступают в газоприемный патрубок 3 турбокомпрессора 2 и раскручивают его ротор 21. Сжатый воздух подается через воздухондпорный патрубок 5 в воздушный ресивер 6 двигателя, Отработавшие газы после турбокомпрессора 2 через газовыхлопной патрубок 7 и глушитель 8 выбрасываются в атмосферу, Кдртерные газы поступают по трубе 11 через маслоотделитель 22 и щели 13 в стенках гаэовыхлопного патрубка 7 в вентиляционный канал 10 и в полость 14 обтекателя 9. За счет эжекции картерные газы захватываются потоком отработавших газов одновременно из ребер 12 и обтекателя 9 и выбрасываются через глушитель 8 в атмосферу,Если глушитель 8 имеет повышенное сопротивление или двигатель работает с небольшим противоддвлением, то для более полного использования энергии отработавших газов в стенках газовыхлопного патрубка 7 можно выполнить полость 15, открытую к глушителю, Картерные газы из трубы 11 вентиляции картера поступают в полость 15, а иэ нее одновременно - к глушителю 8. в вентиляционный канал 10 и в полость 14 обте кател я 9.При работе двигателя с повышенным противодавлением энергии отработавших газов может быть недостаточно для обеспечения эффективного отсоса картерных газов. В этом случае в трубе 11 вентиляции картера может быть размещен инжектор 17, в активное сопло которого подается сжатый воздух из воздухонапорного патрубка 5. Картерные газы в приемной камере 19 инжектора 17 захватываются потоком сжатого воздуха и подаются через диффуэор в газооыхлопной патрубок 7, где, проходя через полость 15, вентиляционный канал 10 и полость 14, смешиваются с отработавшими газами двигателя 1.В инжекторе целесообразно иногда испольэовать в качестве активной среды сжатый газ. В этом случае в приемной камере 19 инжектора, размещенного внутри обтекателя 9, картерные газы, поступающие по каналу 10 в ребрах 12, эахоатываются потоком сжатого газа, отбирдемым из газоприемного патрубка 3, и, если инжектор размещен в полости 14 обтекателя 9, направляются к глушителю 8. Этот вариант предпочтителен для судовых двигателей, 1645578работающих, со значительным противо- давлением.При расположении ребер 12 под углом 15-40 к продольной оси патрубка 9 с отклонением входных кромок по направлению вращения ротора 21 турбокомпрессора 2 отработавшие газы закручиваются вдоль продольной оси патрубка 7. Центробежные силы отбрасывают частицы масла и сажи на стенки глушителя 8, где они отделяются от потока отработавших газов,Если двигатель работает без противо- давления или с небольшим противодавлением, то суммарное действие эффекта эжекции при обтекании отработавшими газами конуса. ребер и полости в стенках газовыхлопного патрубка обеспечивает, как показывают выполненные расчеты, необходимую вентиляцию картера на всех режимах беэ дополнительных затрат энергии, что позволяет исключить регулирующий дроссел ь.Если двигатель работает со средним противодавлением, то вентиляция картера может осуществляться двумя ступенями: в инжекторе, использующем энергию сжатого воздуха, и в газовыхлопном патрубке за счет эжекции при движении потока отработавших газов В этом случае расход сжатого воздуха для отсоса картерных газов может быть уменьшен на 30 - 50.В случае, когда двигатель работает с высоким противодавлением, в инжекторе в качестве рабочей среды может использоваться сжатый газ, Тогда инжектор выгодно разместить внутри обтекателя, обеспечив подачу к нему картерных газов через щели в корпусе гаэоприемного патрубка и по каналу в ребрах. Такое расположение предупреждает появление в инжекторе нагароотложений, которые резко снижают его работоспособность. Находясь внутри обтекателя, который омывается горячими газами, инжектор периодически при выходе дизеля под нагрузку прогревается, а образовавшийся при работе на холостом ходу нагарвыгорает.Формула изобретения 1. Комбинированный двигатель внутреннего сгорания, содержащий воздушный ресивер, турбокомпрессор с газоприемным, воздухонапорным и газовыхлопным патрубками, глушитель, выхлопной коллектор, обтекатель, выполненный в виде полого 5 усеченного конуса с вентиляционным каналом, и трубку вентиляции картера, причем газоприемный патрубок гидравлически связан с выхлопным коллектором, воздухонапорный - с воздушным ресивером, гаэовы хлопной - с атмосферой через глушитель, авентиляционный канал - с трубой вентиляции картера, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности отсоса картерных газов, обтекатель снабжен ради альными ребрами, выполненными полыми изакрепленными на газовыхлопном патрубке, последний снабжен щелями по числу ребер, вентиляционный канал размещен в ребрах и гидравлически связан со щелями, 20 а полость обтекателя сообщена с глушителем,2.Двигатель по п.1, отл ич а ю щи йс ятем, что ребра установлены под острым уг 25 лом к продольной оси газовыхлопного патрубка с отклонением входных кромок понаправлению врг.цения ротора турбокомпрессора.3, Двигатель по пп,1 и 2, о тл и ч а ю 30 щ и й с я тем, что стенки гаэовыхлопногопатрубка выполнены двойными с образованием полости, гидравлически связанной содной стороны с трубой вентиляции картера, а с другой - с глушителем.35 4. Двигатель по пп.1-3, о т л и ч а ющ и й с я тем, что он снабжен инжектором,содержащим активное сопло, приемную камеру и диффузор.5, Двигатель по п,4, о т л и ч а ю щ и й с я40 тем, что активное сопло инжектора сообщено с воздухонапорным патрубком, приемная камера - с картером, а диффузор - свентиляционным каналом.6. Двигатель по пп,4 и 5, о т л и ч а ю 45 щ и й с я тем, что инжектор размещен вполости обтекателя, его активное сопло сообщено с газоприемным патрубком, приемная камера - с вентиляционным каналомчерез щели в обтекателе, а диффузор сооб 50 щен с глушителем, 16455701645578 ЕО Направленое Ярая УИ ктор М.Келем рректор В. Гирняк Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1 саказ 1335 ВНИИПИ Госуд Составитель В.АнфимоТехред М.Моргентал Тираж 361 Подписноетвенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва. Ж, Раушская наб 4/5