Силовая установка Советский патент 1987 года по МПК F02B37/00 F02D23/00 

1 I

Изобретение относится к машиностроению, а именно двигателестроению и может быть использовано в силовых установках с двигателями внутреннего сгорания и отключаемым приводным нагнетателем.

Целью изобретения является повыше ние эффективности силовой установки путем улучшения равномерности работы двигателя при перекрытии воздухона- порного патрубка и при отключении нагнетателя.

На фиг.1 показана силовая установ ка при работе двигателя на больших нагрузках; на фиг.2 - то же, на малых нагрузках.

Установка содержит двигатель 1 внутреннего сгорания с системой топ- ливоподачи, снабженной задатчи- ком 2 режима работы, тягой 3 и рычагом 4 регулятора топливного насоса (не показан), приводной нагнетатель 5, дифференциальный механизм 6, орган 7 перекрытия возду хонапорного патрубка 8 нагнетателя 5 с пневмоприводом. Задатчик 2 режима работы подключен через тягу 3 к рычагу 4 регулятора топливного насоса и к упору 9 ограничения скоростного режима двигателя 1. Приводной нагнетатель 5 подсоединен через воз- духонапорнь1Й патрубок 8 к ресиверу 10 двигателя 1 и через воздуховпуск- Ное отверстие 11 - к воздухоочистителю 12. Дифференциальный механизм 6 установлен на валу 13 двигателя 1 и подключен к палу 14 приводного нагнетателя 5 и к выходному валу 15 установки. Орган 7 перекрытия воздухона- порного патрубка 8 подсоединен через дополнительную тягу 16 к штоку 17 пневмоцилиндра, снабженного воздушным цилиндром 18, установленным в последнем подпружиненным поршнем 19, подсоединенным к штоку 17, и рабочей полостью 20, сообщенной через воздушный канал 21 с воздухонапорным патрубком 8 нагнетателя 5.

Тяга 3 задатчика 2 режима работы выполнена в виде гибкого тросика. Шток 17 пневмопривода выполнен с роликом 22s установленным на его конце. Тросик (тяга 3) задатчика 2 режима работы подсоединен с одной стороны к ролику 22 штока 17, а с другой оперт на два поддерживающих ролика 23 и 24, размешенных симметрично относительно оси штока 17. Воздушный

430662

канал 21 рабочей полости 20 пневмопривода выполнен с жиклером 25. Дополнительная тяга 16 выполнена с упругим элементом в виде пружины 26. Воздухонапорный патрубок 8 нагнетателя 5 снабжен биметаллической пластинкой 27, установленной перед воздушным каналом 21 по ходу потока возду- 10 ха. Воздуховпускное отверстие I1 нагнетателя 5 подсоединено к воздухо- напорному патрубку 8 с помощью перепускного трубопровода 28, в котором установлен подпружиненный клапан 29. 15 Силовая установка работает следующим образом.

Воздух поступает через воздухоочиститель 12 и Воздуховпускное ; отверстие 11 в нагнетатель 5, приводи- 20 мый через дифференциальнъй механизм 6 от коленчатого вала 13 двигателя 1. Воздух сжимается в нагнетателе 5 и подается через воздухонапорный патрубок 8 в ресивер 10 двигателя 1. На 25 малых нагрузках орган 7 перекрытия начинает поворачиваться и закрывать проходное сечение воздухонапорного патрубка 8, открьшается подпружинен- ный клапан 29 и воздух начинает по- 30 ступать в ресивер 10 через перепускной трубопровод 28.

При полной нагрузке мощность двигателя 1 распределяется дифференциальным механизмом 6 между выходным валом 15 установки и валом 14 приводного нагнетателя 5. Скоростной режим устанавливается задатчиком 2 режима работы и ограничивается упором 9. Орган 7 перекрытия находится в положении, при котором воздухонапорный патрубок 8 полностью открыт. Давление }гаддува при этом велико, воздух поступает через воздушный канал 21 с жиклером 25 в рабочую полость 20 цилиндра 18 пневмопривода. Поршень 19 перемещается вместе со штоком 17 вверх и дополнительная тяга 16 органа 7 перекрытия прижимается к упору. Рычаг 4 регулятора топливного насоса установлен задатчиком 2 режима работы с помощью гибкого тросика тяги 2 и роликов 22, 23 и 24 на максимальную цикловую подачу топлива в цилиндры двигателя 1.

При снижении нагрузки (например, до 70% от номинала) падает давление в воздухонапорном патрубке 8 и в рабочей полости 20 цилиндра 18. Усилие пружины рычага 4 регулятора и пружи35

40

45

50

ны поршня 19 в пневмоприводе становится больше усилия, создаваемого в рабочей полости 20 и воздействующего на поршень 19. Шток 17 начинает перемещаться в цилиндр 18 и через тягу 16 воздействовать на орган 7 перекрытия и ослаблять натяжение тросика тяги 3. При перекрытии воздухонапорно- го патрубка 8 увеличивается сопротивление потока воздуха и снижается частота вращения вала 14 нагнетателя 5, что приводит к увеличению передаточного отношения от вала 13 двигателя 1 к выходному валу 15 силовой установки. Ослабление натяжения тросика приводит к тому, что пружина поворачивает рычаг 4 регулятора топливного насоса в сторону уменьшения частоты вращения вала 13 двигателя 1, Это компенсирует увеличение передаточного отношения от двигателя 1 к выходному валу 15 и предотвращает резкое увеличение частоты врашения выходного вала 15.

При дальнейшем уменьшении нагрузки пневмопривод поворачивает орган 7 перекрытия, воздухонапорный патрубок 8 закрывается и нагнетатель 5 останавливается. Воздухоснабжение двигателя 1 осуществляется через перепускной трубопровод 28 и открытый клапан 29. Для предотвращения резкого изменения частоты вращения вала 13 двигателя 1 и частоты срабатьша- ния всего механизма отключения нагне тателя 5 при кратковременных колебаниях нагрузки в канале 21 установлен жиклер 25,

Упругий элемент в виде пружины 26 на тяге 16 позволяет поддерживать за- данньй скоростной режим выходного вала 1 5 .

Так, если при уже закрытом органе 7 перекрытия происходит дальнейшее снижение нагрузки, то упругий элемент (пружина 26) растягивается, что позволяет штоку 17 втянуться на некоторую величину в воздушный цилиндр 18 и с помощью роликов 22 - 2Д, тросика тяги 3, рычага 4 регулятора снизить частоту вращения вала 13 двигателя 1. При увеличении нагрузки с полностью открытым органом 7 перекрытия упругий элемент сжу мается и позволяет штоку 17 пневмопривода увеличивать частоту вращения вала 13 двигателя 1 .

43066

Биметаллическая пластинка 27 позволяет обеспечить отключение нагнетателя 5 в холодное время года при более высокой нагрузке. При высокой температуре воздуха пластинка 27 прилегает к стенке патрубка 8, а при низкой она отклоняет поток воздуха от впускного отверстия канала 21. этому при низкой температуре воздуха давление в рабочей полости 20 пневмопривода, при котором начинает срабатывать механизм отключения нагнетателя 5, будет достигаться при более 15 высокой нагрузке.

Формула изобретения

20

25

30

35

40

45

50

55

1. Силовая установка, содержащая двигатель внутреннего сгорания с системой топливоподачи, снабженной за- датчиком режима работы, подключенным через тягу к рычагу регулятора топливного насоса и к упору ограничения скоростного режима двигателя, приводной нагнетатель, подсоединенный через воздухонапорный патрубок к ресиверу двигателя и через воэдуховпуск- ное отверстие - к воздухоочистителю, дифференциальный механизм, установленный на валу двигателя и подключенный к валу приводного нагнетателя и к выходному валу, орган перекрытия воздухонапорного патрубка, подсоединенный через дополнительную тягу к штоку пневмопривода, снабженного воздушным цилиндром с подпружиненным поршнем. Подсоединенным к штоку, и рабочей полостью,сообщенной через воздушный канал с воздухонапорным патрубком нагнетателя, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности, тяга задатчика режима работы выполнена в виде гибкого тросика, шток пневмопривода вьтолнен с роликом, установленным на его конце, причем тросик задатчика режима работы подсоединен с одной стороны к ролику штока, а с другой оперт на два поддерживающих ролика, размещенных симметрично относительно оси штока.

2.Установка по п.1, о т л и ч а- ю щ а я с я тем, что воздушный канал рабочей полости пневмопривода вы-. полнен с жиклером.

3.Установка по пп.I и 2, о т л и- чающаяся тем, что дополни 13430666

тельная тяга выполнена с упругим эле- порный патрубок.нагнетателя снабжен

ментом в виде пружины.

4. Установка по пп.1-3, о т л и- чающаяся тем, что БОзду :онабиметаллической пластинкой, установленной перед воздушным каналом по хо ду потока.

биметаллической пластинкой, установленной перед воздушным каналом по ходу потока.

Изобретение позволяет повысить эффективность силовой установки. Для этого тяга 3 задатчика 2 режима работы выполнена в виде гибкого тросика. Шток 17 пневмопривода выполнен с роликом 22, установленным на его конце. Тросик задатчика 2 подсоединен к ролику 22 штока с одной стороны, а с другой стороны оперт на два ролика 23 и 24. Воздушный канал 21 рабочей полости 20 выполнен с жиклером 25. Дополнительная тяга 16 вьтолнена с упругим элементом в виде пружины. Всядухонапорный патрубок 8 нагнетателя 5 снабжен бимета.гшической пластиной 27. Такая конструкция установки позволяет улучшить равномерность работы двигателя при перекрытии вОз- духонапорного патрубка 8 и при отключении нагнетателя 5 посредством биметаллической пластины 27. 3 з.п.ф-лы, 2 ил. (О (Л со 00 о О5 а:

п26

25у - : J27-4- Q

12

Редактор С. Пекарь

Составитель В. Козлов

Техред М.Дидык. Корректор Л.Патап

Заказ 4618/32

Тираж 503Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4