Устройство для прогрева и запуска двигателя внутреннего сгорания

ZIP архив

Текст

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пп 93 7754 рс(22) Заявлено 011080 (2) 2981752/25-06с присоединением заявки Мо(23) ПриоритетОпубликовано 230 б 82 Бюллетень Мо 23Дата опубликования описания 230682 151 М. Кл.з Г 02 и 17/04 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Авторыизобретения Всесоюзный ордена исследовательский и Производственно тепловозостроител рудового Краснститут железобъединениеый завод им.Ок Заявите 54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ПРОГРЕВА И ЗАПУСКА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ овышение эфзапуска при Изобретение относится к двигателестроению, в частности к устройствам для разогрева и запуска двигателей внутреннего сгорания с жидкостным охлаждением, преимущественно диэельгенераторов при низких температурах атмосферного воздуха.Известны устройства для предпуско вого йрогрева и запуска двигателя внутрейнего сгорания (ДВС) с воэдуиным охлаждением, снабженного воэдуховпускным коллектором, содержащие пусковой газотурбинный двигатель (ГТД) с выхлопным патрубком, распределитель для поочередного сообщения патрубка с коллектором и атмосферой, и газопровод между распределителем и коллектором, подключаемый к последнему посредством заслонки для их поочередного перекрытия, В:Известном устройстве в качестве пускового ГТД использован наддувочный турбокомпрес" сор, дополненный камерой сгорания, размещенной в тракте между компрессором и турбиной, и гидромуфтой, со единенной с валами ГТД и ДВС. При работе известного устройства в .режиме прогрева выхлопные газы из ГТД через распределитель, заслонку и впускной коллектор направляются в ци- ЗО линдры ДВС и в кожух снаружи цилиндров, а запуск осуществляется путем наполнения гидромуфты маслом и посте пенной раскрутки вала ДВС от вала ГТД, После запуска масло иэ гидро- муфты сливают, отключаютподачу топлива в камеру сгорания, а распределитель н заслонку устанавливают в положения, обеспечивающие работу турбокомпрессора в режиме надцува ( 1).Одним из недостатков известного устройства является низкая эффектив" ность предпускового прогрева в случае его применения на двигателях с жидкостным охлаждением. Это связано с невозможностью прогрева всей охлаждающей двигатель жидкости ввиду отсутствия ее принудительной циркуляции и, кроме того, относительно малой поверхности теплообмена.Другой недостаток состоит в низкой эФфективности процесса запуска ДВС, так как используемый для запуска одновальный ГТД с гидромуфтой имеет неудовлетворительную тяговую характеристику, не обеспечивающую повыщения крутящего момента при трогании и разгоне двигателя.Цель изобретения - пфективности прогрева инизких температурах двигателей внутреннего сгорания с жидкостным охлаждением, в особенности ДВС с надцувоми промежуточным охлаждением наддувочного воздуха в специальном воздухоох-.ладителе. 5Поставленная цель .достигается тем,что в газопроводе размещен газовыйводонагреватель, снабженный электроприводным насосом и сообщенный с системой охлаждения ДВС через обратный 10клапан, а пусковой ГТД снабжен свободной турбиной и соединенным с еевалом вспомогательным электрогенератором, выполненным с подвижным контактом, связанным с распределителеми обеспечивающим переключение питанияэлектропривода насоса и силового генератора, причем распределитель и заслонка соединены кинематической.связью для синхронного их перемещения. Кроме того, для ускорения прогрева путем дополнительного увеличения поверхности теплообмена в охладителе наддувочного воздуха размещены трубопроводы системы охлажденияДВС, а заслонка установлена передохладителем.На фиг.1 дана схема устройствадля прогрева и запуска двигателявнутреннего сгорания, на фиг.2 -схема управления устройства для прогрева и запуска ДВС,Устройство содержит пусковой ГТД 1,предназначенный для прогрева и запуска ДВС 2, соединенного с силовым электрогенератором 3 и снабженного возду ховпускным коллектором 4 с установленными в нем наддувочным компрессором 5 и охладителем б наддувочноговоздуха. Пусковой ГТД 1 содержит свободную турбину 7, выхлопной патрубок8, который сообщен с коллектором 4при помощи газопровода 9, сообщаемого с коллектором 4 посредством заслонки 10 для их поочередного перекрытия. Между патрубком 8 и газопроводом 459 установлен распределитель 11 дляпоочередного сообщения патрубка 8 сколлектором 4 и атмосферой. В газопроводе 9 помещен газожидкостной теплообменник 12, сообщенный с трубопро-.водами 13 системы охлаждения ДВС припомощи электроприводного насоса 14 иобратного клапана 15.С валом свободной турбины 7 соединен вспомогательный электрогенератор 16, поочередно подключаемый кэлектроприводу насоса 14 и к силовомуэлектрогенератору 3 посредством подвижного контакта 17, связанного с распределителем 11 и заслонкой 10, например, кинематической связью, обеспечивающей их синхронное перемещение.Пусковой ГТД 1 содержит турбокомпрессор 18 (фиг,2),соединенный г электростартером 19 через обгонную .муфту 20, и топливный насос 21 для по-. 65 дачи топлива в камеру 22 сгорания, Регулирование производительности насоса 21 осуществляется рукояткой 23, а его отключение - краном 24, управляемым, например, от регулятора 25, соединенного с валом ДВС 2. Рукоятка 23 имеет два положения, одно из которых ( соответствует режиму прогрева ДВС, а другое ( И ) режиму его запускаУстройство содержит также электроаккумулятор 26 для пуска ГТД 1, подключаемый к электростартеру 19 кнопкой 27, привод распределителя 11, выполненный, например, в виде тягового электромагнитного реле 28, и электрические цепи 29 - 31, снабженные полупроводниковыми вентилями 32 и разъединителем 33, связанным с рукояткой 23, Кроме того, в газопроводе 9 (фиг.1) установлены дроссель 34 для регулирования мощности свободной турбины 7 и кран 35 для перепуска выхлопных газов из теплообменника 12 непосредственно в атмосферу в случае использования предлагаемого устройствадля прогрева четырехтактных ДВС, в которых отсутствует период одновременного открытия впускных и выпускных клапанов.Устройство работает следующим образом.Для осуществления режима предпускового прогрева ДВС рукоятка 23 (фиг,2) устанавливается в положение 1. При этом разъединитель 33 замыкает контактные цепи 31, и ток от злектроаккумулятора 26 подается на тяговое реле 28, которое перемещает распределитель 11 и связанные с ним заслонку 10 и контакт 17 в положения, обозначенные на чертежах сплощными линиями. Затем с помощью кнопки 27 включается в работу электростартер 19, от которого производится запуск ГТД 1,При работе устройства в режиме прогрева ток от вспомогательного электрогенератора 16, приводимого во вращение свободной турбиной 7, по цепи 31 подводится к тяговому реле 28, удерживая его в показанном на фиг.2 положении, и, кроме того, через контакт 17 по цепи 29 - к электроприводу насоса 14, который осуществляет циркуляцию охлаждающей жидкости через теплообменник 12 (фиг.1), Нагрев жидкости в теплообменнике 12 обеспечивается теплом поступающих в него из пускового ГТД 1 выхлопных газов, которые затем подводятся через впускной коллектор 4 в цилиндры ДВС 2, откуда отводятся в атмосферу, Для ускорения прогрева охлаждающей жидкости поверхность теплообмена между жидкостью и газами может бытьдополнительно увеличена эа счет использования поверхности охладителя б наддувочного воздуха. Это достигается, во-первых, путем установки заслонки 10, предназначенной для подключения газопровода к коллектору 4 непосредственно перед охладителем 6, и, во-вторых, сообщением жидкостного контура охладителя с системой охлаждения двигателя (фиг .1) . 5Режим запуска ДВС обеспечивается путем перевода рукоятки 23 (фиг,2) в пуЬковое положение И . При этом увеличивается подача топлива в камеру 22 сгорания, и. разъединитель 33 раз мыкает цепь 31, вследствие чего тяговое реле 28 обесточивается, Под действием возвратной пружины сердечник реле 28 перемещается влево, переставляя распределитель 11, заслонку 10 и контакт 17 в положения, обозначенные пунктиром. При этом выхлопные газы пускового ГТД 1 из патрубка 8 направляются в атмосферу, минуя теплообменник 12 и ДВС 2, впускной коллектор 4 сообщается с наддувочным компрессором 5, а ток вспомогательного электрогенератора 16 через контакт 17 и вентили 32 подводится к пусковым обмоткам силового электрогенератора 3, работающего при запуске ДВС в режиме электродвигателя.Благодаря уменьшению гидравлического сопротивления газовыпускного тракта ГТД 1 и увеличению подачи топлива в его камеру 22, мощность вспомогательного электрогенератора 16 резко возрастает до величины, достаточной для раскрутки и запуска ДВС 2. После запуска и выхода ДВС на режим устойчивого холостого хода регулятор 35 25 (фиг.2) перекрывает кран 24, отключая подачу топлива в пусковой ГТД 1, в результате чего последний останавливается.Предлагаемое устройство позволяет 40 увеличить поверхность теплообмена путем использования добавочного теплообменника и поверхности воздухоохладителя, интенсифицировать процесс теплопередачи за счет введения при нудительной циркуляции. охлаждающей жидкости и, кроме того, поднять кру- . тящий момент на валу ДВС при его трогании с места и разгона, т,е. повысить эффективность прогрева и запуска.формула изобретенияУстройство для прогрева и запуска двигателя внутреннего сгорания (ДВС) с жидкостной системой охлаждения, содержащее пусковой газотурбинный двигатель (ГТД) с выхлопным патрубком, в котором установлен распределитель для поочередного его сообщения с атмосферой и газовпускным коллектором ДВС, снабженным охладителем наддуВ 7 РЛГого воздуха, силовой электрогенератор, соединенный с валом ДВС, и газопровод с заслонкой, размещенный между распределителем и коллектором ДВС, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности прогрева и запуска при низких температурах, в газопрово де размещен газовый водонагреватель, снабженный электроприводным насосом и сообщенный с системой охлаждения ДВС через обратный клапан, а пусковой ГТД снабжен свободной турбиной и соединенным с ее валом вспомогательным электрогенератором, выполненным с подвижным контактом, связанным с распределителем и обеспе- чивающим переключение питания электропривода насоса и силового генератора, причем распределитель и заслонка соединены кинематической связью для синхронного их перемещения.2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что в охлади- теле наддувочного воздуха размещены трубопроводы системы охлаждения ДВС, а заслонка установлена перед охладителем.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Р 270393, кл., Г 02(Н 17/04, 1970.

Смотреть

Заявка

2981752, 01.10.1980

ВСЕСОЮЗНЫЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ НАУЧНО ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА, ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ "ВОРОШИЛОВГРАДСКИЙ ТЕПЛОВОЗОСТРОИТЕЛЬНЫЙ ЗАВОД ИМ. ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ"

СОСЕНКО ЮРИЙ КОНСТАНТИНОВИЧ, ШЕНКМАН ЭДУАРД НАУМОВИЧ, ГРОМОВ СЕРГЕЙ АЛЕКСЕЕВИЧ, ПОСТАРНАК СТАНИСЛАВ ФЕДОРОВИЧ, ЕГУНОВ ПАВЕЛ МИХАЙЛОВИЧ, ФИЛОНОВ СТЕПАН ПАВЛОВИЧ, ТИТАРЕНКО ВИТАЛИЙ СТЕФАНОВИЧ, ГРИЩЕНКО СЕРГЕЙ ГЕОРГИЕВИЧ, КОВАЛЬ ВАСИЛИЙ КАРПОВИЧ, РЕНОВ ВЛАДИМИР АЛЕКСАНДРОВИЧ, СКИРИЧ СТЕПАН АФАНАСЬЕВИЧ

МПК / Метки

МПК: F02N 17/04

Метки: внутреннего, двигателя, запуска, прогрева, сгорания

Опубликовано: 23.06.1982

Код ссылки

<a href="https://patents.su/5-937754-ustrojjstvo-dlya-progreva-i-zapuska-dvigatelya-vnutrennego-sgoraniya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для прогрева и запуска двигателя внутреннего сгорания</a>

Похожие патенты