Устройство для регулирования двигателя с турбонаддувом Советский патент 1983 года по МПК F02D23/00 

сь ел

i4ib СО

Изобретение относится к машиностроению, а именно двигатепестроению, в частности к устройствам дпя регулирования двигателей внутреннего сгорания с турбонаддувом.

Известны двигатели внутреннего сгорания, содержащие турбокомпрессор, подключенный при помощи воздухонапорного патрубка компрессора и газоприемного патрубка турбины к цилиндрам, перепускной канал, подсоединенный к воздухонапорному патрубку и к.впускному отверстию компрессора, и орган перекрытия, установленный в месте подсоединения перепускного канапа к впускному отверстию компрессора и подключенный к рейке топливного насоса

В таких двигателях при работе на режимах, когда компрессор создает малый напор или вообще отключен при помошиг перепуска воздуха, имеет место повышенное давление газов на.выпуске, создаваемое турбиной. Это ухудшает характериоTWfA и снижает топливную экономичность двигателя.

Известны также устройства дпя регулирования двигателя с турбонаддувом, содержащие заслонку, установленную во впускном отверстии компрессора, задатчик режима работы, подключенный к заслонке, орган перекрытия перепускного канала турбины и подпружиненный поршень, подсоединенный к органу перекрытия и снабженный рабочей полостью J 2.

Однако в двигателях с такими устройствами рабочая полость подпружиненного поршня бывает подключена как правило к воздухонапорной магистрали компрессора, а не к задатчику режима работы. Это приводит к увеличению длительности переходных процессов и снижению эффективности работы двигателя, так как на подпружиненный поршень воздействует напор воздуха, который изменяется медпе но во время переходных процессов и зависит от инерции турбокомпрессора. Кроме того, такие устройства обладают ограниченными возможностями по настройке системы регулирования для обеспечения улучшенных характеристик двигателя.

Цель изобретения - повышение эффективности работы устройства и двигателя в целом .и сокращение переходных процессов.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для регулирования двигателя с турбонаддувом, содержащее заслоку, установленную во впускном отверстии

компрессора, задатчик режима работы, подключенный к заслонке, орган перекрытия перепускного канала турбины и под пружиненный поршень, подсоединенный к органу перекрытия и снабженный рабочей полостью, дополнительно снабжено регулируемым дросселем с нагнетательной и сливной магистралями и электромагнит. ными клапанами, причем дроссель подключен к рабочей полости подпружине ного поршня, а электромагнитные клапаны установлены в нагнетательной и сливной магистралях и подсоединены к задатчику режима работы.

На чертеже представлена схема устройства для регулирования двигателя с турбонаддувом.

Устройство содержит заслонку 1, задатчика 2 (рейка топливного насоса) режима работы, орган 3 Перекрытия перепускного канала 4 турбины 5, подпружин ненный поршень 6, регулируемый дрос сель 7 с нагнетательной и сливной магистралями 8 и 9 и электромагнитные клапаны 1О и 11. Заслонка 1 установлена во впускном отверстии 12 компрессора 13, а задатчик 2 режима работы подключен к заслонке 1 через исполнительгный механизм 14. Подпружиненный поршень 6 подсоединен к органу 3 перекрытия и снабжен рабочей полостью 15. Дроссель 7 подключен к рабочей полости 15 подпружиненного поршня 6 при канала 16, а электромагнитные кпапа5 ны 10 и 11 установлены соответственно в нагнетательной и сливной магистралях 8 и 9 и подсоединены к.источнику 17 напряжения и через контактное устройство 18 к задатчику 2 режима работы. 0 Воздухоочиститель 19 подсоединен через заслонку 1 к впускному отверстию 12 компрессора 13 и к обводному каналу 2О, подключенному к воздухонапорной магистрали 21 двигателя 22. Магистраль 5 23 выпуска отработавших газов подсоединена к турбине 5 и к перепускному каналу 4, который подключеВ:,к выходному отверстию турбины 24. В перепускном канале 25 нагнетательной магистрали 8 0 установлен жиклер 26, а дроссель 7 снабжен регулировочной иглой 27.

Устройство работает, следующим образом.

,. При уменьшении подачи топлива до определенного уровня задатчик 2 режима работы (рейка топливного насоса высокого давления) воздействует, например, с псыошью замыкания электрических контактов, на испопнитепьный механизм 1.4, который переводит заспонку 1 в попожение, при котором воздух из воздухоочиотитепя 19 поступает в двягатепь 22 посредством естественного всасывания через обводной канал 20, минуя компрессор 13. Одновременно с включением ио1к пнитепьного механизма 14 зацатчик 2 замьтает (ра лыкает) контактное, устройство 18 и включает (выключает) клапаны 10 и 11. Причем клапан 1О закрывается, а клапан 11 открывается, перепуская часть рабочей среды из дросселя 7 в сливную магистраль 9, вследствие чего вПОЛОСТИ дросселя 7 устанавливается пониженное давление рабочей среды, зависящее от .скоростного режима работы двигателя и пропускной способности отверстия, образуемого между регулируемой иглой 27 и телом дросселя 7. Жиклер 26 необходим для того, чтобы не допускать повышенного расхода рабочей среды через дроссель 7.

С помощью иглы 27 регулируется давление рабочей среды в полости дроо селя 7 в зависимости от требуемого уровня скоростного режима ротора турбоксялпрессора при естественном всасывании воздуха двигателем 22. Пониженное давление рабочей среды в д{хзсселе 7 устанавливается и в рабочей полости 15, вследствие чего под действием пру жины шток поршня 6 воздействует на орган 3 перекрытия, который перемешается и перепускает часть газов мимо турбины 5. Чем бопыие давление рабочей среды (чем больше скоростной режим работы двигателя), тем на меньшую величину открывается орган 3 перекрытия и тем болыиее давпение газов усталавливается перед турбиной 5, «то приводит к возрастанию частоты вращения холостого хода турбокомпрессора (при ограниченной подаче воздуха компрессором 13 в двигатель 22), и он может практически мгновенно подавать необходимое количЬство воздуха при переводе заслонки 1 в положение снабжения двигателя 22 воздухом от компрессора 13.

При увеличении подачи топлива выше определенного уровня задатчик 2 режима работы переводит заслонку 1 в положение снабжения овигатдля 22 воздухом от компрессора 13 и размыкает (замыкает) контактное устройство 18. Кпапан Ц зак{А 1вается и прекращает слив рабочей среды из полости дросселя 7, а клапан 1О открывается, обеспечивая быстрое псшышение давления рабочей среды в полости дросселя 7 и в рабочей полости 15 до давления, имеющего место в нагнетаюшей магистрали 8 рабочей среды. Поршень 6 перемешается, преодолевая сопротивление пружины, и с псмощью штока запорный орган 3 перекрывает перепускной канал 4.

Таким образом, в предлагаемом устройстве за счет подключения регулируемого ароссепя к рабочей полости подпру жиненного , установки электромаг ттных клапанов в нагнетательную и сливную магистрали и подсоединения клапанов к задатчику режима работы может быть достигнуто сЫсрашение переходных процессов и повышена эффективность работы устройства и двигателя в цепом.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ С ТУРБОНАДДУВОМ, схэдержащее заспонку, установпенную во впускном О1 ерстии компрессора, задагчик режима работы, подкпюченяый к заспонке, орган перекрытия перепускного канапа турбины и подпружиненный поршень, подсоединенный к органу перекр 1тия и снабженный рабочей полостью, о тпичаюшееся тем, что, с цепью . повышения эффективности и сокращения переходных процессов, устройство допопнитепьно снабжено регулируемым дросселем с нагнетательной и сливной магистралями и электромагнитными клапанами, причем дроссель подключен к рабочей полости подпружиненного поршня, а электромагнитные клапаны: установлены в нагнетательной и сливной магистралях и подсоединены к аадатчику режима работы. §