Система наддува двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1987 года по МПК F02B37/00 

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

Цель изобретения - повышение эффетивности системы наддува путем повышения давления и температуры наддувочного воздуха, а также повышение экономичности и улучшение характеристик двигателя, на котором установлена эта система, при сохранении уровня максимальной температуры газа.

На фиг.1 приведена схема предла-. гаемой системы; на фиг.2 - вариант системы без байпасного трубопровода.

Система наддува содержит турбокомпрессор 1, теплообменник 2, приводной нагнетатель 3, байпасный тру- бопровод 4 и регулируемый дроссель 5 Турбокомпрессор 1 снабжен воздухона- порным патрубком 6, подсоединенным к впускному ресиверу 7 двигателя 8, газоприемным каналом 9, подключенным к выхлопному коллектору 10, и газовыхлопным каналом I1. Теплообменник 2 снабжен контуром 12 охлаждения, со- общенным через входное отверстие 13 с газовыхлопным каналом 11, а через выходное отверстие 14 - с атмосферой и контуром 15 подогрева воздуха, во впускном отверстиии 16 которого установлен регулятор 17 расхода воздуха, а выпускное отверстие 18 подключено к газоприемному каналу 9 турбоком- -: прессора 1.

Приводной нагнетатель 3 подсоеди- иен к впускному отверстию 16. контура 1.5 подогрева теплообменника 2, бай- пасный трубопровод 4 подключен к газовыхлопному .каналу 11 турбокомпрессора I и выходному отверстию 14 контура 12 охлаждения теплообменника 2j а регулируемый ..дроссель 5 установ- лен в байпасном трубопроводе 4. Приводной нагнетатель 3 может быть подключен либо к валу двигателя 8, либо к электродвигателю 19, а регулируемый дроссель 5 и регулйтор 17 расхо- да воздуха снабжены приводами 20 и 21 .

Система наддува работает следующим образом.

При работе двигателя 8 по внешней скоростной характеристике турбокомпрессор 1 подает сжатый воздух через воздухонапорный патрубок 6 во впускной ресивер 7 двигателя 8. Отработавшие газы из цилиндров двигателя 8 направляются в выхлопной коллектор 10, а из него - в газоприемный канал 9 турбокомпрессора 1. На режиме номинальной мощности дроссель 5 полностью открыт, а приводной нагнетатель 3 отключен от вала двигателя

8(либо от электродвигателя 19).

По мере уменьшения частоты вращения вала двигателя 8 температура отработавших газов в газоприемном канале

9начинает возрастать и достигает максимально допустимого значения.

В этот момент дроссель 5 (с помощью привода 20) закрывается, приводной нагнетатель 3 подключается к валу двигателя 8 (или электродвигателя 19), а регулятор 7 расхода воздуха с помощью привода 21 открывает проход для воздуха, который поступает во впускное отверстие 16 контура 15 подогрева воздуха в теплообменнике 2. Отработавшие газы в этом случае поступают во входное отверстие 13 контура 12 охлаждения теплообменника 2, а из выходного отверстия 14- в атмосферу. Подогретый воздух через выпускное отверстие 18 поступает в газоприемный канал 9 турбокомпрессора 1. Мощность последнего увеличивается, что приводит к увеличению давления наддува и расхода воздуха через цилиндры двигателя 8. Это приводит к снижению температуры газов в газоприемном канале 9 перед турбокомпрессором 1, что способствует подаче дополнительного количества топлива в цилиндры и увеличению мощности двигателя 8.

При работе по внешней характеристике двигателя 8 на номинальном режиме отработавшие газы подаются в атмосферу не через контур 12 охлаждения теплообменника 2, а через открытый дроссель 5. Это обеспечивает уменьшение сопротивления в газовыхлоном канале 11, увеличение степени расширения газов в турбокомпрессоре 1, увеличение мощности двигателя и улучшение его характеристик.

Формула изобретения

Система наддува двигателя внутреннего сгорания, содержащая турбокомпрессор, снабженный воздухонапорным патрубком, подсоединенным к впускному ресиверу двигателя, газоприемным каналом, подключенньгм к выхлопному

- 1

коллектору двигателя, и газовыхлопным каналом, и теплообменник, снабженный контуром охлаждения, сообщенным через входное отверстие с газовыхлопным каналом, а через выходное - с атмосферой, и контуром подогрева воздуха во впускном отверстии которо го установлен регулятор расхода воздуха, а вьтускное отверстие подключе но к газоприемному каналу турбокомпрессора, отличающаяся тем, что, с целью повьппения эффектив

539044

кости, она дополнительно содержит приводной нагнетатель, байпасный трубопровод и регулируемый дроссель с приводом, причем приводной нагнетатель подсоединен к впускному отверстию контура подогрева теплообменника, байпасный трубопровод подключен к газовыхлопному каналу тypбoкo шpec- 10 сора и выходному отверстию контура охлаждения теплообменника, а регулируемый дроссель установлен в байпас- ном трубопроводе.

Изобретение относится к машиностроению. Изобретение позволяет повысить эффективность системы наддува путем повышения давления и т-ры наддувочного воздуха. При работе двигателя (Д) 8 по внешней скоростной характеристике турбокомпрессор 1 подает сжатый воздух во впускной ресивер 7 Д 8. В момент достижения максималь /б 2-/5 но допустимого значения т-ры отработавших газов в газоприемном канале 9 установленный в байпасном трубопроводе регулируемый дроссель 5 с привода 20 закрывается. При этом приводной нагнетатель 3 подключается к валу Д 8, а регулятор 17 расхода открывает проход для воздуха, который поступает во впускное отверстие 16 контура 15 подогрева воздуха в теплообменнике 2. Из последнего подогретый воздух через выпускное отверстие 18 поступает в газоприемный канал 9 турбокомпрессора 1. При работе по внешней характеристике Д 8 .на номинальном режиме отработавшие газы подаются в атмосферу через открытый дроссель 5 байпасного трубопровода, подключенного к газовыхлопному каналу 11. 2 ил. а € (Л WJ2 /5 фцг.1

W

Фиг. 2

Редактор А.Козориз

Составитель В.Козлов

Техред А. Кравчук Корректор А.Обручар

Заказ 5678/29 Тираж 504 Подписное 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