Изобретение относится к машиностроению, в частности двигателестроению, конкретно к способам работы четырехтактных двигателей внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия и газотурбинным наддувом, работающих нреимущес венно с противодавлением за цилиндром.
Целью изобретения является повьинение ЭКОНОМИЧНОСТИ двигате;1Я путем у. П чшения воздушного заряда.
На фиг. 1 представлена схема двигателя внутреннего сгорания, реализую1дего предлагаемый способ; на фи1 2 - график изменения параметров двигателя.
Двигатель содержит цилинд) 1, поршень 2, камеру 3 сгорания, крып1ку цилиндра 4, впускной клапан 5, датчик В давления наддува (ЛИ), компрессор 7 (К), блок 8 сравнения и коррекгировки (ЬС и К), источник 9 контро.-1ьно о сигнала (ИК(), датчик К) давления в цилиндре. (})орсунку 1 I, перепускной клапан 12. аккумулируюи1ую по. юсть 13, выпускпой к.лапан 14 и турбину I Г) (Т|. Г,. ;ками показано направ- .ченис .чнижения i а (ui, и упра1 лян)пп сигпа.юв.
На (})иг. 2 приняты с.аедч юшис обо- (наченич; / ,;.максима. П.ное ;и1влсн)и
сгорания, О-, во 1ду1нн1)Ц1 заряд цилинд|1а; Piдав.1о11111 п;1дд -на; (Jколичество п)о;1увочного воздуха; ,мощность
двигаге.1Н: (-1 мпмсн .чо;,;.ьоч; ппяаккуму- . 1ирук)П1ей полосги; шгриховые .1пиии работа без )егу.)вапия отбора. .1ИПИИрабога ,1вигагс.1я по пргд.ш аемому способу. Зашт и ов;1Нная o6.iac ib ил.ЮСТ11П11 Х Г и . 1ИЧИП Д(П10. 1НИ М . 1ЬЧ(1Г() П 1Пpocia Ни ,1 П1НО1 о заря.аа пи.л1 ;11д;)а.
Двиг ате.и. работаег сл(. ду101цим об 1азом.
11еред подачей в п,и.1ипдр1)1 двигаге.чя сжимается iicpe Ui r-iepi iinijiM комп)сс- cojioM 7 до дав.1ения паддува Pk, причем величина дав.ленпм н идува iijH Bbiniaei сю номинальное значение .аля даппого дви1а- 1СЛЯ, т. е. такое, при котором максима.ib- нос дав.чепио сгорания lie п|)(т пре- ае.1)Но допустимое значение.
Да,1ее юздух через впускной к.чапан Г) заполняет Ц11. 1инд двигате.чя 1 и сжммает- ся в нем HopunieM 2 с одновременным отбором часги с жаго1 о воздуха через откры- Т1,|й перепускной к.лапан 12 в акку.мулирук;- П1ук) полость 13. По окончании заполнения по.юсти 13 перепускной клапан 12 закрывают.
Iloc. ic чго1() подают топ.ливо че)е.ч (Ьо;)- сунку 11, и в ии. 1И11Д|)с происходят ппо- пессы поджша, горения. расшире1)1Я ч выпуска отработавп1пх газов через вьп1ччк- ной K. ianan 14 в турбип 15.
В конце процесса вьп1уска при закрытых впускных к.лананах 5 вто()ичио oTKpini- вают клапан 12 и отобраиную раньп1е часть сжатого воздуха подают в камеру 3
сгорания, осуществляя тем самым продувку цилиндра от отработавших газов.
Отбор и использование сжатого воздуха на продувку производят не на всех режимах работы двигателя, так как для режимов
частичных (неноминальных) нагрузок более низкие значения максимального давления сгорания допускают прекращение отбора воздуха из цилиндра, что увеличивает его воз- дупшый заряд.
Для определения того, на каких режимах можно не производить частичный отбор сжатого воздуха, измеряют максимальное давле ние сг орания в цилиндре и сравнивают его с эталоном, в качестве которого используют предельно допустимое по условиям прочности.
При работе двигателя на частичных на- (рузках максимальное давление сгорания не достигает преде.чьно Д{)пустимых значений и для увеличения воздун ного заряда цилиндра отбор сжатого воздуха на продувку не производят. При этом весь воздух, по- слупивший в цилиндр при наполнении, ис- по,льзуют в процессе горения, а ухудц е- ние паполнения цилиндра из-за отсутствия продувки компе)1сирук т (с избытком) увеличе |ием воздушного заряда при отсугствии его частичного отбора.
При работе двигателя на режимах номинальной мощности и близких к ней с организацией отбора и использования этого вслдуха на продувку воздушный заряд цилиндра, участвующий в сгорании, уменьшается (по сравнению с двигате.лем без отпора) на величину отобранного сжатого iioi.iyxa. которая в очередь опреде- . |цег допустимое увеличение давления паддува до О1 раничения но максимальном} дав .леник) ппк.ла.
Снижение температуры конца сжатия при лом увеличивает плотность воздушного заря- .лл п, при уве.личенном давлении наддува, 1М о величину IK. сравнению с двигателем без
огбо1)а части заряда нри идентичном дав- .енип конца с жатия. Кроме того, }|аг1о.лне- пие двигателя у.лучшается за счет продувки, а качество юрения за счет .лучше- |п воздухопспо.льзования п)и отсугствии О 1абг)тавп1их газов.
При работе двигале.ля па частичных пагрузках, когда максимальное дав.ление сгорания не достигает 11реде.1ьных значени1(, необходи.мост| егс; уменыпения за счет час- отбора воздуха из цилиндра слтпада- гт. а теп.ловая напряженность двигателя
(ПО сравнению с режимом номинально мощности) позволяет отказаться от продув- кп без уменьп1ения падежиостп двигате.ля и. 1аким образом, использовать весь прирост дав.ления наддува д.ля 11овып ения воздуп:пого заряда.
Поско,л1)Ку мак1Л1ма,льное дав.ление сгорания на данном режиме двигате.ля зависит Т давления воздуха, перед заполнением
цилиндра (давления наддуза) дополнительно измеряют давление наддува и для сохранения максимального давления сгорания на допустимом уровне количество отбираемого сжатого воздуха изменяют пропорционально изменению давления воздуха перед цилиндром (давления наддува).
При резком увеличении мощности (набро- се нагрузки), особенно при газотурбинном наддуве, оптимальное соотношение воздух - топливо нарушается в сторону кислородного «голодания цилиндра из-за инерционности ротора турбокомпрессгра и сжимаемости воздуха, тогда как топливо подается в цилиндр двигателя практически мгновенно.
Недостаток воздуха приводит к повышенному дымлению, образованию нагара и увеличению тепловой напряженности дви
гателя, что снижает его надежность и ухуд- luaeT приемистость.
Для устранения указанных недостатков с момента резкого выброса нагрузки отбор сжатого во.здуха из цилиндра уменьшают вплоть до полного прекращения, что увеличивает воздушный заряд цилиндра на этот период.
Таким образом, приведенная выше совокупность приемов обеспечивает улучшение показателей работы двигателя на режимах частичных нагрузок с повышением мощности, улучшением приемистости и экономичности двигателя за счет оптимизации воздушного заряда цилиндра к условиям топ- .швоподачи и режимам работы четырехтактною двиг ателя внутреннего сгорания, преи.му- inecTneHHo с газотурбинным наддувом и повы- 1пенным противодавлением на выпуске.
/
(.Ifinann к .11, ТЧ .хрсд И. ii (44 Тираж 523
l r,i;iKrop , | 1()И,1И t -4.481) 2Г|
ВНИИ ПИ Государственного по делам изобретений
К 1| ;н кт(|
I | 1 IIIHI IKIO
K( и г I; ( .( X .Р и (ЛК)ЫТНЙ
li
113035, Москва. Ж-35. PayiiirK iH . д. f..S Филиал ПИП «Патент, г Ужгоро;. .i Проектная.
фиг. 2
(.Ifinann к .11, ТЧ .хрсд И. ii (44 Тираж 523
сударственного изобретений
. Oiiiiii
К 1| ;н кт(|
I | 1 IIIHI IKIO
K( и г I; ( .( X .Р и (ЛК)ЫТНЙ
li 
