Устройство для наддува двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1986 года по МПК F02B37/12 

Изобретение относится к мгашино- гтроению, в частности двигателестро- ению, а конкретно к устройствам для наддува двигателя внутреннего сгорания с регулированием перепуска воздуха и температуры перед турбиной.

Цель изобретения - повьшение КПД двигателя путем улучшения работы дополнительной камеры сгорания на малых нагрузках,

. На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого устройства.

Устройство включает двигатель 1, турбокомпрессор 2, имеющий -чяза.нные общим валом компрессор 3 и турбину 4, выхлопной трубопровод 5, дополнительную камеру сгорания б, имеющую два канала, связанные с выходом ком прессора 3. Один канал 7 содержит регулируемый дроссель 8 перв ггчного воздуха, который кинематически связан с дросселем 9, расположенным; в топливопроводе, идущим к форсунке 10. Другой канал 11 содержит регулируемый дроссель 12 вторичного воздуха, подаваемого в зону смешения, канал 13 камеры сгорания 6 сообщен с выхлопным трубопроводом 5.

Внутри камеры сгорания 6 имеются воздухонаправляющиие устройства 14 для первичного воздуха, выполненные в виде, фронтового завихрителя и ряда отверстий, а также регулируе 1ый за вихритель 15 газов с поворотными;: лопатками и приводом (на чертеже не показан).

Перед носком форсунки 10 соосно с ней установлено воздушное сопло 16 с тангенциальными каналами которое с помощью корпуса 7 и воздухоггоовода 18 сообщено с распределителем 9 Распределитель 19 состоит из корпуса 20, в котором выполнены выпускное окно 21 и два впускных окна 22 и 23s первое из которых подключено к воздушной магистрали, а второе к выхлопному трубопроводу 5. Выпускное окно 21 подключено к воздухопроводу 18. Во внутренней полости корпуса 20 помещен клапан 24, выполненный в виде легкого пустотелого шарика, имеющий возможность перемещения вдоль оси окон 22 и 23 между их острыми кромками 25 и 26.

При работе двигателя 1 с высокими нагрузками на пониженных частотах

0Д760

вращения коленчатого вала дроссели 9 и 8 открыты и в камеру сгорания 6 подаются расчетные (максимальные) или близкие к ним расходы тюплива

5 через форсунку 10 и первичного воздуха из компрессора 3 через воздухо- направляющие устройства 14. Избыток воздуха, производимьш компрессором 3, но ке потребляемый двигателем 1

10 и процессом горения, топлива в камере сгорания 6, перепускается в канал II и дозируется дросселем 12,

Лопатки завихрителя газов 15 развернуты таким образом, чтобы исте15 кающая закрученная струя выхлопных газов S нагнетаемых: из выхлопного трубопровода 5 в канал 13 при прохожде- ншд импульсов скорости через завих- ритель 15 снижала статическое давле- 20 ние в приосевой зоне камеры сгорания ниже давления наддува (р) и обеспечивала в ней устойчивость:Пламени.

При этом, истечение из воздушного сопла 6 и работа распределителя 19

не оказывают сколь-либо заметного на :горение топлива в камере сгоран:и:я 6 и на общую эффективность двгагателя 1. Наоборот, при высоких нагрузках и частотах вращения колен30, чатого вала двигателя 1 распределитель 19 своей работой позволяет максимально расширить проходное сечение между поворотными лопатками завихрителя 15 газов.

,- При расходах топлива в форсунке 10s составляющих 0,2 от максимального значения и меньше этой величины, дроссель 8 перекрывается полностью. ,Пля перепуска избыточного воз40 духа, сжатого ком1трессором 3 и не потреб,г1яемого двигателем 1 , используют канал 11 и дроссель 12.

Пульсации давления газов в выхлопном трубопроводе 5 воспринима ет клапан 24 через окно 23 корпуса 20 распределителя 19. В зависимости от знака мгновенной разности давлений в окнах 22 (р,,) и 23 (р) клапан 24 колеблется вдоль оси этих

0 окон, поочере;дно перекрывая их кромки 25 и 26. Так как давление на выходе воздушного сопла 1 б внутри камеры с:горакия 6 всегда меньше Р| или р через окно 21, воздухопровод

55 18 :и корпус 17 в воздушное сопло 16 непрерыв:ным потоком поступает смесь воздуха и вь:1хлопнь:гх газов, чередующиеся порции которых успевают перемещаться. У носка форсунки 10 существует непрерывное вихревое течение этой смеси, создающее окисление топлива и стабилизацию его пламени. Распределитель 19 позволяет осуществлять устойчивое горение малых расходов топлива в камере сгорания 6 и на холостых ходах и малых нагрузках двигателя 1 при условии постоянно отрицательной разности

204760

мгновенных значений давлений наддувочного воздуха и газов перед турбиной (р - р :0). При этом клапан 24 перекрывает окно 22, непрерьшно 5 пропуская выхлопные газы двигателя к воздушному соплу 16,

Конструктивное вьтолнение клапана может быть различным, в ч астнос- ти, клапан может быть свободным, 10 или закрепленным (гибкий лепесток).

Составитель М.Файн Редактор М.Товтин Техред А.Бабинец

Заказ 8503/32 Тираж 537Подписное

ВНИИШ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал Ш1П Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор М.Пожо