Комбинированный двигатель внутреннего сгорания

осударствениый к ссср по делам иообре и открытий(3) 7411011 Опублнковано 11.79. Бюлле 1.43.052088,8) Дата опубликования описания 151179 72) Авторы нзобретенн Иностранцыор и Тьерри Андре(франция) н Мел он Иностранная фирма сэ, Репреэанте Пар пур л Армеман(54) КОМБИНИРОВАННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕНСГОРАНИЯ е ченной ыполнен ня, одннагруаэов,яжен- амеры ан дрос адиаль ры"Изобретение относится к области машиностроения, в частности энерго- машиностроения,Известны комбинированные двигатели внутреннего сгорания, содержащие 5 турбокомпрессор, сообщенный через воздухонапорный патрубок компрессора с впускным ресивером двигателя, а через газоприемный патрубок турбины с выхлопным коллектором, обводной Ю трубопровод, выполненный в виде двух параллельных ветвей, снабженных органами дросселирования, подключенными к индикаторам режима работы двигателя, и подсоединяющих воэдухонапор- . 1 ный патрубок к гаэоприемному, и дополнительную камеру сгорания с зоной смешения и зоной горения, подключенную к первой из ветвей через зону смешения,а ко второй через зону ЯЮ горения, которая сообщена при помощи канала с устройством для дозированной подачи топлива 1), Подача топлива в зону горения дополнительной камеры сгорания изменяется в широких пре- М делах при изменении режима работы двигателя поэтому очень важно сог" ласовать подачу воздуха в ее зону горения через вторую ветвь с количеством топлива.,В известных. двигателях ЗО в качестве индикатора режима работы двигателя используются данные о его мощности, в результате чего соотнош ние между топливом и воздухом в зон горения дополнительной камеры на пе ременных нагрузках не всегда соответствует условиям поддержания оптимальных условий горения.Целью изобретения является обеспечение стабильности работы двигателя на переменных нагрузках. Это достигается тем, что в предлагаемом двигателе каждый индикатор режима работы выполнен в видедатчика перепада давлений на органе дросселирова ния; Датчик перепада давлений н дросселирования ветви, подклю к эонв горения, может быть в в виде дифференциального порш торцовая поверхность которого жена давлением отработанных г а другая - давлением воздуха.Дифференциальный поршень м быть снабжвн направляющей, со ной со стенкой дополнительной сгорания в зоне горения, а ор селирования выполнен в виде р ных окон в направляющей и первающих их кромок в сопряженной с нейстенке дополнительной камеры,На фиг. 1 представлена схема описываемого двигателя с частичным разрезом по ветвям обводного трубопровода 1 на фиг. 2 - то же с другим вариантом выполнения дополнительной камерысгорания; на фиг. 3 - разрез по камере сгорания и органу дросселирова"ния, установленному в ветви, подключенной к зоне горения; на фиг. 4один иэ вариантов соединения органов10дросселирования с устройством для до"эированной подачи топлива в дополнительную камеру сгорания,Двигатель 1 внутреннего сгораниясодержит несколько цилиндров 2 (условно показаны три цилиндра) и снабженвпускным ресивером 3 и выхлопнымколлектором 4. В показанном на фиг.1варианте коллектор выполнен заоднос зоной смешения дополнительной ка Омеры .сгорания 5, а на фиг.2 показано два коллектора, каждый иэ которыхподключен к зоне смешения 6 дополнительной камеры сгорания. Выхлопнойколлектор через зону смешения дополнительной камеры сгорания сообщен сгазоприемным патрубком 7 турбины 8турбокомпрессора 9. Компрессор 10,приводимый этой турбиной, снабженвоздухонапорным патрубком 11, сооб(1щенным с ресивером 3. Обводной трубопровод выполнен в виде двух параллельных ветвей 12 и 13, первая из которыхподсоединена к зоне смешения 6, а вторая - к зоне горения 14 дополнительной камеры сгорания. В каждой из вет-вей установлены органы дросселнрова-,ния, которые могут быть выполнены либо в виде поворотной заслонки, либов виде золотника, либо в виде иногоизвестного устройства. На фиг. 1 и 2в качестве органа дросселирования,установленного в ветви 12, показана поворотная заслонка 15, связаннаяс индикатором 16 перепада давленийна ней, снабженным двумя поршнями17 и 18 разного сечения, расположенными на общем штоке. Полость, заключенная между этими поршнями, сооб"щена с ресивером при помощи трубки 19. На свободную торцовую поверх" 50"носТь большего поршня действует дрос."селированное.давление ветви, передаваемое по трубке 20, а на свободную торцовую поверхность меньшего поршня - атмосферное давление. 55В зонУ. горения 14 дополнительнойкамеры сгорания воздух поступает поветви 13. Топливо в зону горения поступает из устройства 21 для дозированной подачи топлива через канал 6022 и распыливающее отверстие 23.Орган дросселирования воздуха, подаваемого в эту зону по ветви 13,связан только с датчиком перепададавления на самом органе дросселирования, который выполнен эолотниковым в виде дефференциального поршня 24, одна торцовая поверхность 25 которого плошадью Я нагружена давлением отработанных газов, а другая поверхность 26 (см.фиг,3) - давлением воздуха. Дифференциальный поршень снабжен направляющей 27, сопряженной со стенкой 28 дополнительной ка(меры сгорания. Стенка 28 может либо обхватывать направляющую поршня (см. фиг. 1 и 2), либо может быть помещена внутрь направляющей (см.фиг,3),Радиальные окна 29 выполнены в направляющей поршня и соединяют ветвь 13 с зоной горения. Окна перекрываются ромкой 30 стенки, которая может быть либо торцовой, как показано на фиг. 1 и 2, либо ее функции выполняют кромки радиальных окон 31 в стенке, как показано на фиг, 3 и 4.Устройство 21 для дозированной подачи топлива соединено с органом дрос. селирования в ветви 13 и содержит исполнительный орган 32, показанный на фиг. 1 и 2 в виде рычага, механически связанного с одной стороны со стенкой 28 камеры сгорания, а с другой с регулировбчным клапаном 33, При перемещении рычага 32 одновре"менно изменяются сечение для прохода топлива, зависящее от положения клапана 33, и сечение для прохода воздуха через окна 29.На фиг. 3 показан вариант, в котором орган дросселирования в ветви, подключенной к зоне смещения, выполнен в виде подвижных окон 34 н дополнительном золотнике 35, присоединенном к поршню 24, и неподвижных окон 36 в наружной стенке 37 дополнительной камеры сгорания.Воздух, поступающий в зону смеше." ния, может быть использован для охлаждения дополнительной камеры сгорания и элементов двигателя, Для этого имеется соединенный с этой ветвью воэдуховод 38, обхватывающий дополнительную камеру сгорания и сообщен" ный с ее внутренней полостью либо через отверстия 39, расположенные перед газоприемным патрубком 7 турбины (см.фиг.1), либо через отверстия 40 большогосечения, расположенные непосредственно эа зоной горения, и мелкие отверстия 41, рас" положенные перед гаэоприемным патрубком турбины.Варианты, приведенные на фиг. 3 и 4, отличаются,от вариантов на фиг, 1 и 2 двумя усовершенствованиями еПервое иэ них заключается в том, что исполнительный орган 32 выполнен реагирующим на изменение давления в любой точке магистрали, связывающей выход компрессора с входом турбины, и управляется так, что се"чение окон 29 и расход топлива изме"няют одновременно обратно пропорционально перепаду давлений на орга"не дросселирования.Второе заключается в том, чтодроссель ветви 13 установлен в соединении этой ветви с зоной смешения.Для этого дроссели выполнены в видетрех полых коаксиальных элементов,из которых один элемент (стенка) 37неподвижен, а два других элемента 42и 28 подвижны независимо один отдругого, Элемент 35 (дополнительныйзолотник) ограничивает изнутри покрайней мере частично зону смешения б дополнительной камеры сгоранияи вместе с элементом (стенкой) 37определяет сечение для прохода воздуха в зону горения. Поршень 24 высту- .пает из ветви 13 через уплотнение43, обеспечивающее его подвижность.Снаружи поршень снабжен кожухом 44, 20в котором скользит исполнительныйорган 32, имеющий вид щлунжера исоединенный со стенкой 28, и установлен подпружиненный плунжер 45, в отверстие 46 которого помещена игла 2547 исполнительного органа, Зазормежду стенками отверстия и иглой изменяется при перемещении исполнительного органа и изменяет сечение дляпрохода топлива из топливопровода 48 30в канал 22,На Фиг. 4 приведен вариант, в котором орган дросселирования в ветви12 выполнен в виде клапана 49, соеди .няющего эту ветвь с ветвью 13, Этотклапан реагирует только на перепаддавления, а не на абсолютный расходвоздуха,В результате того, что органыдросселирования реагируют только наперепад давления на каждом из этихорганов, расход топлива через зонугорения дополнительной камеры сгорания всегда согласован с подачей топлива и обеспечиваются благоприятныеусловия для горения. Выполнение органа дросселирования в виде радиаль-ных окон, подводящих воздух к зонегорения, обеспечивает высокую турбулиэацию в зоне горения и более полное сгорание.50 Формула изобретения1. Комбинированный двигатель внутреннего сгорания, содержащий турбокомпрессор, сообщенный через воздухо"напорный патрубок компрессора с впускным ресивером двигателя, а через газоприемный патрубок турбины с выхлопным коллектором, обводной трубопровод,выполненный в виде двух параллельныхветвей, снабженных органами дросселирования, подключены к индикаторамрежима работы двигателя, и подсоединяющих воздухонапорный патрубок кгазоприемному, и дополнительную камеру сгорания с зоной смешения и зонойгорения, подключенную к первой из вет;вей через зону смешениФ, а ко второй .через зону горения, которая сообщена при помощи канала с устройствомдля дозированной подачи топлива, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюобеспечения стабильности работы напеременных нагрузках, каждый индикатор режима работы выполнен в виде датчика перепада давлений на органе дросселирования.2. Двигатель по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что датчик перепададавлений на органе дросселированияветви, подключенной к зоне горения,выполнен в виде диФФеренциального поршня, одна торцовая поверхность которого нагружена давлением отработанных газов, а другая. - давлениемвоздуха.3. Двигатель по п,2, о,т л ич а ю щ и й с я тем, что диФФеренциальный поршень снабжен направляющей, сопряженной со стенкой дополнительной камеры сгорания в зоне горения,а орган дросселирования выполнен в виде радиальных окон в направляющей и перекрывающих их кромок всопряженной с ней стенке дополнительной камеры,Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США В 2633698,кл. 60-13, опублик. 1953 (прототип).6 98543 ставитель М.файяхред Э. Чужик Корректор Ю.Макаре ак т ор А. Пейсоченк о Заказ 6967/ Тираж 6 Государс о делам 5, Москв Подписное едкого комитета СССР обретений и открытий Ж, Раушская араб,Ц (ИИПИ 113 Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул, Проектяа