УСТРОЙСТВО СНИЖЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ НАДДУВОЧНОГО ВОЗДУХА Российский патент 2016 года по МПК F02B29/04 F01P3/12 F02M31/20 

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания и касается снижения температуры наддувочного воздуха в дизельном двигателе, снабженном турбокомпрессором.

Известны различные устройства снижения температуры наддувочного воздуха, представленные, например, в патенте №2418966, выданном в Российской Федерации, в заявках №№2008/0178853, 2013/0061579, опубликованных в США. В качестве более близкого аналога принято устройство снижения температуры наддувочного воздуха, представленное в заявке №2012/0067330, опубликованной в США. Это устройство снижения температуры наддувочного воздуха содержит во впускном трубопроводе воздушно-жидкостный теплообменник охлаждения наддувочного воздуха, нагнетаемого компрессором турбокомпрессора. Однако в этом устройстве охлаждение наддувочного воздуха получается недостаточным при резких изменениях режимов работы двигателя.

Задача - быстрое обеспечение оптимальной температуры наддувочного воздуха при резких изменениях нагрузки двигателя и температуры окружающей среды.

Решение задачи быстрого регулирования температуры наддувочного воздуха обеспечено тем, что в устройстве снижения температуры наддувочного воздуха, содержащем теплообменник охлаждения наддувочного воздуха, нагнетаемого компрессором турбокомпрессора, снабжено дополнительными средствами охлаждения наддувочного воздуха, содержащими бак с жидкостью, по меньшей мере, одну форсунку для впрыска жидкости в наддувочный воздух, водяной насос для подачи жидкости в форсунку, датчик температуры наддувочного воздуха.

Так как созданное устройство снижения температуры наддувочного воздуха помимо теплообменника имеет дополнительные средства охлаждения, содержащие бак с жидкостью, форсунку для впрыска жидкости в наддувочный воздух, водяной насос для подачи жидкости в форсунку, датчик температуры наддувочного воздуха, то вследствие этого обеспечена оптимальная регулировка температуры воздуха, поступающего в камеры сгорания двигателя, путем изменения подачи охлаждающей жидкости во впускной трубопровод.

В этом устройстве снижения температуры наддувочного воздуха форсунка расположена у впускного трубопровода на участке после компрессора.

Это устройство снижения температуры наддувочного воздуха снабжено дополнительной форсункой, расположенной на входе в компрессор. Наличие этой дополнительной форсунки позволяет понизить температуру наддувочного воздуха, а также обеспечить охлаждение компрессора во время работы двигателя при высокой температуре окружающей среды.

Кроме того, это устройство снижения температуры наддувочного воздуха содержит электромагнитный клапан, расположенный в гидролинии подачи жидкости в дополнительную форсунку.

Созданное устройство снижения температуры наддувочного воздуха содержит теплообменник 1 охлаждения наддувочного воздуха, нагнетаемого компрессором 2 турбокомпрессора 3. Во впускном трубопроводе 4 подачи наддувочного воздуха перед теплообменником 1 и после него установлены электромеханические клапаны 5, 6, имеющие привод от шагового электродвигателя. Кроме того, имеется электромеханический клапан 7, установленный в трубопроводе 8, соединяющем впускной трубопровод 4 подачи наддувочного воздуха с впускным коллектором двигателя 9 через трубопровод 10, в котором после теплообменника 1 расположен электромеханический клапан 6. Причем в упомянутом трубопроводе 10, сообщающем теплообменник 1 через электромеханический клапан 6 с впускным коллектором, установлен датчик 11 температуры наддувочного воздуха.

Устройство снижения температуры наддувочного воздуха снабжено дополнительными средствами охлаждения наддувочного воздуха, содержащими бак 12 с жидкостью, форсунку 13 с электромагнитным управлением, расположенную у впускного трубопровода 4 на участке после компрессора 2 для впрыска жидкости в наддувочный воздух, водяной насос 14 для подачи жидкости в форсунку, имеющий привод от автономного электродвигателя 15, и напорный (сливной) клапан 16 для перепуска жидкости из гидролинии 17 обратно в бак 12. Причем бак 12 снабжен датчиком 18 уровня жидкости в этом баке.

Это устройство снижения температуры наддувочного воздуха снабжено дополнительной форсункой 19, расположенной на входе в компрессор 2, и электромеханическим клапаном 20, расположенным в гидролинии 21 подачи жидкости в дополнительную форсунку 19. Наличие форсунки 19 позволяет не только понизить температуру наддувочного воздуха, но и обеспечить охлаждение компрессора во время работы двигателя при высокой температуре окружающей среды, например, в местности с жарким климатом.

Форсунки 13 и 19 имеют управление от электронного блока 22, к которому подключен датчик температуры 11.

При работе двигателя 9, снабженного турбокомпрессором 3, горячий воздух от компрессора 2 поступает по трубопроводу 4 в теплообменник 1 наддувочного воздуха, где он охлаждается и затем по трубопроводу 10 поступает во впускной коллектор двигателя 9 и далее в цилиндры двигателя на такте впуска. При высокой температуре окружающей среды по сигналу датчика 11 температуры наддувочного воздуха включается электродвигатель 15 привода насоса 14. Насос 14 подает жидкость из бака 12 в форсунку 13. Происходит впрыскивание жидкости во впускной трубопровод 4. Жидкость, поступающая в трубопровод, испаряется, вследствие чего понижается температура наддувочного воздуха. При очень высокой температуре окружающей среды по сигналу датчика 11 открывается электромеханический клапан 20 и по гидролинии 21 подается охлаждающая жидкость в форсунку 19. Происходит впрыск охлаждающей жидкости форсункой 19 на вход в компрессор 2, понижая температуру наддувочного воздуха и самого компрессора 2. Когда охлаждающая жидкость в баке 12 заканчивается, то срабатывает датчик 18 уровня жидкости и происходит отключение электродвигателя 15 и форсунок 13 и 19.

Наличие в созданном устройстве снижения температуры наддувочного воздуха, содержащем теплообменник, дополнительных средств охлаждения наддувочного воздуха, содержащих бак с жидкостью, форсунку для впрыска жидкости в наддувочный воздух, водяной насос для подачи жидкости в форсунку, датчик температуры наддувочного воздуха, обеспечивается оптимальная регулировка температуры воздуха, поступающего в камеры сгорания двигателя, путем оперативного изменения подачи охлаждающей жидкости во впускной трубопровод. Тем самым обеспечивается оптимальный режим работы двигателя при изменяющейся температуре окружающей среды.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Устройство снижения температуры наддувочного воздуха содержит теплообменник (1) охлаждения наддувочного воздуха, нагнетаемого компрессором (2) турбокомпрессора (3), и дополнительные средства охлаждения наддувочного воздуха. Дополнительные средства охлаждения наддувочного воздуха содержат бак (12) с жидкостью, форсунку (13) для впрыска жидкости в наддувочный воздух, водяной насос (14) для подачи жидкости в форсунку (13), напорный клапан (16) для перепуска жидкости в бак (12) и датчик (11) температуры наддувочного воздуха. Устройство снабжено дополнительной форсункой (19), расположенной на входе в компрессор (2), и электромеханическим клапаном (20), расположенным в гидролинии (21) подачи жидкости в дополнительную форсунку (19). Технический результат заключается в обеспечении регулировки температуры воздуха, поступающего в камеры сгорания двигателя, путем оперативного изменения подачи охлаждающей жидкости во впускной трубопровод при изменении температуры окружающей среды. 1 ил.

Устройство снижения температуры наддувочного воздуха, содержащее теплообменник охлаждения наддувочного воздуха, нагнетаемого компрессором турбокомпрессора, дополнительные средства охлаждения наддувочного воздуха, содержащие бак с жидкостью, форсунку для впрыска жидкости в наддувочный воздух, водяной насос для подачи жидкости в форсунку, напорный клапан для перепуска жидкости в упомянутый бак, датчик температуры наддувочного воздуха, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительной форсункой, расположенной на входе в компрессор, и электромеханическим клапаном, расположенным в гидролинии подачи жидкости в дополнительную форсунку.