Силовая установка Советский патент 1986 года по МПК F02B37/00 F02D23/00 

Изобретение относится к машиностроению, а именно двигателестроению и может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания с наддувом от турбокомпрессора.

Цель изобретения - повышение надежности силовой установки для тепловоза путем предотвращения помпажа на режимах тепло возной характеристики.

На фиг. 1 представлена схема силовой установки; на фиг. 2 - пневматическое противопомпажное реле, поперечный разрез.

Силовая установка содержит двигатель 1 внутреннего сгорания, по меньшей мере один турбокомпрессор 2, противопомпажное пнев- мореле 3, воздушный ресивер 4, выхлопной коллектор 5, объединенный регулятор 6 нагрузки и частоты враш,ения, топливный насос 7, контроллер 8, перепускной клапан 9 с электрическим приводом 10 и цепь 11 его питания. Регулятор 6 подсоединен к рейке топливного насоса 7 и к контроллеру 8. Газоприемный патрубок 12 турбокомпрессора 2 подсоединен к выхлопному коллектору 5, воздухонапорный патрубок 13 - к воздушному ресиверу 4, а воздуховпускной патрубок 14 сообш.ен с атмосферой. Пневмо- реле 3 снабжено полостью 15 повышенно- го давления, подсоединенной к воздухона- порному патрубку 13, полостью 16 пони- )ого давления и отделенной от них при помош,и комбинированного клапана 17 управляющей полостью 18. Объединенный регулятор 6 выполнен с электрическими контактами 19, связанными с его исполнительным органом (не показан). Пневмореле 3 выполнено с контактами 20, один из которых выполнен подвижным и связан с комбинированным клапаном 17. Перепускной клапан 9 подключен к управляющей полости 18 пневмореле 3 и к воздухонапорному патрубку 13. Контакты 19 регулятора 6 и пневмореле 3 включены в цепь 11 питания электрического привода 10 перепускного клапана 9. Полость 16 пониженного давления пневмореле 3 сообщена с воздуховпускным патрубком 14 турбокомпрессора 2.

Силовая установка работает следующим образом.

Выхлопные газы из двигателя 1 по коллектору 5 и газоприемному патрубку 12 по- ступают в турбокомпрессор 2 и приводят его во вращение. Турбокомпрессор 2 подает сжатый воздух по воздухонапорному патрубку 13 в воздушный ресивер 4 двигателя 1. Часть воздуха из воздухонапорно- го патрубка 13 поступает в полость 15 повышенного давления пневмореле 3. Из полос

0 5 0

0

ти 16 пониженного давления отсасывается турбокомпрессором 2 воздух в воздуховпускной патрубок 14. Управляющая полость 18 сообщается через зазоры между штоком и гайкой с атмосферой. Полости 15, 16 и 18 пневмореле 3 разделены при помощи комбинированного клапана 17.

Режим работы двигателя 1 задается конт.- роллером 8 и выдерживается регулятором 6, воздействующим на рейку топливного насоса 7. При работе двигателя 1 на установившемся режиме в полости 15 создается давление, равное давлению в воздухонапор- ном патрубке 13, в полости 16 - разрежение, равное разрежению в воздуховпускном патрубке 14, а в управляющей полости 18 - давление, равное атмосферному. Так как площадь клапана 17, обращенная к полости 16, значительно больше площади, обращенной к полости 15, то клапан 17 прижат к трубке полости 15. Контакты 20 пневмореле 3 разомкнуты.

При увеличении нагрузки двигателя 1, работающего на режимах тепловозной характеристики, турбокомпрессор может попасть в режим помпажа. В этом случае изменится соотношение между давлением в полости 15 и разрежением в полости 16. Как показывают эксперименты, давление в воз- духонапорном патрубке 13 при попадании турбокомпрессора 2 в помпаж, в отдельные моменты, уменьшается на 10-15%, а разрежение в воздуховпускном патрубке уменьшается до нуля или даже переходит в избыточное давление. Клапан 17 поднимается и замыкает контакты 20 в цепи 11 питания электрических контактов 19 регулятора 6, который в этот момент изменяет режим работы двигателя 1, воздействуя на рейку топливного насоса 7 без команды контроллера 8 и увеличивая частоту вращения или изменив нагрузку двигателя 1. Одновременно контакты 20 включают электрический привод 10 перепускного клапана 9 (электромагнитного вентиля), который пропускает часть воздуха из воздухонапорного патрубка 13 в управляющую полость 18 пневмореле 3. Мембрана 17 возвращается в исходное положение. При этом регулятор 6 удерживает новый режим работы двигателя 1 до тех пор, пока контроллер 8 не будет переведен на другую позицию. Начало подъема клапана 17 регулируется гайкой, изменяющей затяжку пружины.

Таким образом, с помощью достаточно простой конструкции обеспечивается надежное предотвращение помпажа при работе двигателя по тепловозной характеристике.

75

фиг.2