Силовая установка Советский патент 1988 года по МПК F02B37/00 F02B37/04 

00 Од

о: о:

Од Од

Изобретение позволяет повысить эффективность силовой установки путем улучшения воздухоснабжения двигателя внутреннего сгорания на переходных режимах. Для этого к валу двигателя 1 подключен электрогенератор 6, который через регулятор 9 подключен также к электродвигателю 5 и датчикам 10 и 11 частоты вращения вала двигателя 1 и турбокомпрессора 2. Электродвигатель подсоединен через обгонную муфту и редуктор 7 к соединительному валу. На установившемся режиме недостающая энергия для привода турбокомпрессора подводится от вала двигателя 1 через обгонную муфту 4 и редуктор 7. Это обеспечивает двигателю хорошее воздухоснабже- ние. На переходных режимах дополнительный подвод энергии к турбокомпрессору осуществляется с помощью электродвигателя напрямую от элек т- рогенератора или,через регулятор 9 питания в зависимости от сигналов датчиков 10 и 11. Турбокомпрессор раскручивается до частоты, обеспечивающей достаточное воздухоснабжение двигателя 1 на данном режиме. 3 ил. (§ СГ

Изобретение относится к машиностроению, а именно двигателестрое- нию, и может быть использовано в силовых установках с двухтактными ДВС с приводным турбокомпрессором.

Цель изобретения - повышение эффективности силовой установки путем улучшения воздухрснабжения ДВС на Переходных режимах.

На фиг. 1 изображена схема предлагаемой силовой установки;на фиг.2- вариант силовой установки с дополнительной обгонной муфтойj на фнг.З то же, с электродвигателем, подсоединенным к валу турбокомпрессора.

Силовая установка содержит ДВС 1, преимущественно двухтактньй, турбокомпрессор 2, механическую передачу 3, обгонную муфту .4, электродвигатель 5, электрогенератор 6, редуктор 7, дополнительную обгонную муфту 8, регулятор 9 питания и датчики 10 и 11 частоты вращения вала двигателя 1 и турбокомпрессора 2. .

Турбокомпрессор 2 подсоединен к впускному ресиверу 12 и выхлопному коллектору 13 двигателя 1. Механическая передача 3 подключена к валу турбокомпрессора 2 и через соединительный вал 14 и обгонную муфту 4 к валу двигателя 1. Электрогенератор 6 подключен к валу двигателя 1 и через регулятор 9 питания к электродвигателю 5 и к датчикам 10 и 11 частоты вращения вала двигателя 1 и турбокомпрессора 2, а электродвигатель 5 подсоединен через дополнительную обгонную муфту 8 и редуктор 7 к соединительному валу 14.

Установка работает следующим образом.

На установившемся режиме работы двигателя 1 выхлопные газы поступают через выхлопной коллектор 13 в турбокомпрессор 2 и вращают его. Воздух, сжатый в компрессоре турбокомпрессора 2, поступает через впускной ресивер 12 в двигатель 1. Недостающая энергия для привода турбокомпрессора 2 (обычно это бывает в двухтактных двигателях) подводится от вала двигателя 1 через обгонную муфту 4 и повьшающую механическую передачу 3 (редуктор). Это обеспечивает двигателю 1 хорошее воздухоснабдение и повьшает его экономичность и эффективность силовой установки в целом. На этом режиме обгонная муфта 4 от

Г

0

5

0

5

0

5

0

5

соединяет электродвигатель 5 от по- вьш1ающей механической передачи 3,ток электродвигателя 5 отключается регулятором 9 при достижении необходимой частоты вращения турбокомпрессора 2 при данной частоте вращения вала двигателя 1, замеряемыми датчиками 10 и 11 частоты вращения.

При работе двигателя 1 на переходных режимах, когда частота вращения его вала падает, обгонная муфта 4 отсоединяет от двигателя 1 турбокомпрессор 2, а накопленная его элементами кинетическая энергия обеспечивает некоторое время подачу необходимого количества воздуха. Дополнительный подвод энергии турбокомпрессору 2 может быть осуществлен с помощью электродвигателя 5 напрямую от электрогенератора 6 или через регулятор 9 питания. С помощью регулятора 9 осуществляется изменение величины передаваемой энергии по двум сигналам от датчиков 10 и 11 частоты вращения вала двигателя 1 и турбокомпрессора 2. Сигнал, поступаю- щкй от этих датчиков 11 и 11, суммируется в регуляторе и передается на электродвигатель 5, который через дополнительную обгонную муфту 8, редуктор 7, соединительный вал 14 и повьш1енную механическую передачу 3 раскручивает турбокомпрессор 2 до частоты, обеспечивающей достаточное воздухоснабжение двигателя 1 на данном режиме. При этом, в случае рассогласования, частот вращения соединительного вала 14 и вала двигателя 1, обгонная муфта 4 обеспечивает, в случае необходимости, отсоединение указанных валов.

При повьш1ении частоты вращения вала двигателя 1 обгонная муфта 4 соединяет его с валом 14 и частота вращения турбокомпрессора 2 будет увеличиваться. В этом случае к регулятору 9 питания от датчика частоты вращения турбокомпрессора 2 придет сигнал о повьш1ении частоты вращения последнего до необходимого значения при данной частоте вращения вала двигателя и питание электродвигателя 5 будет отключено от электрогенерато-- ра 6.

Таким образом, за счет применения электродвигателя 5, электрогенератора 6, редуктора 7, дополнительной обгонной муфты 8, регулятора 9 пи тания и датчиков 10 и 11 частоты вращения вала двигателя 1 и турбокомпрессора 2 обеспечивается повьшение эффективности силовой установки пу тем улучшения воздухоснабжения.

Формула изобретения

Силовая установка, содержащая двигатель внутреннего сгорания, преимущественно двухтактный, турбокомпрессор, подсоединенный к впускному ресиверу и выхлопному коллектору двигателя, и механическую передачу,подключенную к валу турбокомпрессора и через соединительный вал и обгонную муфту - к валу двигателя, о т л и (

н

12

5

чающаяся тем, что, с целью повышения эффективности путем улучшения воздухоснабжения на переходных режимах, установка дополнительно содержит электродвигатель, электрогенератор, редуктор, дополнительную обгонную муфту, регулятор питания и датчики частоты вращения вала двигателя и турбокомпрессора, причем электрогенератор подключен к валу двигателя и через регулятор - к электродвигателю и к датчикам частоты вращения вала двигателя и турбокомпрессора, а электродвигатель подсоединен через дополнительную обгонную муфту и редуктор к соединительному валу.

УЗ

/

Риг.2

р -

Ч

и