Устройство для наддува двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1989 года по МПК F02B37/00 F02D23/00 

Изобретение относится к машиностроению, а именно двигателестроению, и может быть использовано для наддува двигателей внутреннего сгорания

Целью изобретения является повышение эффективности путем сокращения длительности переходного процесса и уменьшение времени прохождения сигналов от датчиков давления к приводу запорного органа в системе подачи дополнительного воздуха.

На чертеже приведена схема устройства для наддува двигателя внутреннего сгорания.

Устройство содержит турбокомпрессор 1 для наддува двигателя 2 внутреннего сгорания, источник 3 сжатого воздуха и запорный орган 4 с приводом.

Турбокомпрессор 1 подсоединен через воздухонапорный патрубок 5 к впускному ресиверу (не показан) двигателя 2 и через газоприемное отверстие 6 к выпускному коллектору (не показан), источник 3 сжатого воздуха подключен к воздухдприем- ному патрубку 7 турбокомпрессора 1 через запорный орган 4, снабженный приводом, подключенным через орган управления к датчикам 8 и 9 давления в воздухонапор- ном патрубке 5 и в газоприемном отверстии 6. Орган управления снабжен двумя усилителями сигналов от датчиков 8 и 8 давления, подключенными к элементу 0 сравнения сигналов.

Датчики 8 и 9 давления выполнены в виде барометрич : ких элементов с вертикальными трубк: . И 11 и 12, заполненными магнитной ж .лкостью. Привод запорного органа выполнен в виде электромагнитного клапана с катушкой 13, элемент 14 выполнен в виде схемы сравнения частот электрических сигналов с двумя входными контактами 15 и 16 и одним выходным контактом 17, подключенным к катушке 13 электромагнитного клапана.

Каждый усилитель сигналов выполнен в виде электрического контура 18 (или 19), снабженного катушкой 20 (или 21) индуктивности, примыкаюш,ей к одной из вертикальных трубок 11 или 12 барометрического элемента и подсоединенной своими контактами к генератору 22 (или 23) синусоидальных колебаний, выход которого подключен к одному из контактов (15 или 16), схемы сравнения частот. Каждый усилитель сигналов выполнен с подстроечным конденсатором 24 и 25.

Каждый барометрический элемент (датчики 8 и 9) помещен в корпус 26 и 27, а их трубки 11 и 12 сообщены с атмосферой через жиклеры 28 и 29.

Устройство для наддува работает следующим образом.

При работе двигателя 2 на стационарном режиме давление в воздухонапорном

0

патрубке 5 турбокомпрессора 1 и давление в газоприемном отверстии 6 (или в выпускном коллекторе) примерно одинаково. При этом уровень магнитной жидкости- в

трубке 11 примерно равен уровню в трубке 12. Уровень магнитной жидкости определяет индуктивности в катушках 20 и 21 контуров 18 и 19 усилителей. При равенстве индуктивностей равны и частоты синусоидальных колебаний в генераторах 22 и 23, подающих сигнал на контакты 15 и 16. На выходе (контакт 17) схемы сравнения (элемент 14) при этих условиях появляется напряжение логического нуля, которого недостаточно для возбуждения тока в ка5 тушке 13 привода электромагнитного клапана и он закрыт.

При резком увеличении нагрузки на двигатель 2 с холостых оборотов или режима малых нагрузок рост дав;г1ения газов в вы0 пускном коллекторе превышает рост давления во впускном ресивере двигателя 2 вследствие инерционности ротора турбокомпрессора 1. Уровень жидкости в трубке 12 становится выше уровня в трубке 11. Ин дуктивность катушки 21 возрастает, а частота синусоидальных колебаний в генераторе 23 падает. На выходе схемы сравнения (элемент 14) появляется напряжение логической единицы, в катущке 13 возбуждается электрический ток, и электро0 магнитный клапан (запорный орган 4) открывается. Догюлнительный воздух от источника 3 сжатого воздуха через предохранительный клапан и запорный орган 4 поступает в турбокомпрессор 1, сокращая длительность и улучшая качество переходных

5 процессов. Через определенное время давление в воздухонапорном патрубке 5 становится равным или превышает давление газа в газоприемном отверстии 6. Уровень магнитной жидкости в трубках 11 или 12 становится равным и частоты колебаний в генераторах 22 и 23 выравниваются. На выходе схемы сравнения появляется напряжение логического нуля, электромагнитный клапан (орган 4) закрывается, перекрывая подачу дополнительного воздуха

5 в турбокомпрессор 1.

Подача дополнительного воздуха к турбокомпрессору 1 прекращается также при снижении давления в источнике 3 сжатого воздуха ниже заданной величины за счет

0 закрытия предохранительного клапана. Жиклеры 28 и 29 служат для соединения трубок И и 12 с атмосферой.

Некоторое превыщение давления в воздухонапорном патрубке 5 над давлением в газоприемном отверстии 6 при работе дви5 гателя на стационарном режиме, т. е. начальное выравнивание частот колебаний в генераторах 22 и 23 производится подстроеч- ными конденсаторами 24 и 25.

0

Формула изобретения

1. Устройство для наддува двигателя внутреннего сгорания, содержащее турбокомпрессор, подсоединенный через воздухо- напорный патрубок к впускному ресиверу двигателя и через газоприемное отверстие - к выпускному коллектору, и источник сжатого воздуха, подключенный к воздухо- приемному патрубку турбокомпрессора через запорный орган, снабженный приводом, подсоединенным через орган управления к датчикам давления в воздухонапорном патрубке и в газоприемном отверстии, причем орган управления снабжен двумя усилителями сигналов от датчиков давления, подключенными к элементу сравнения сигналов, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности путем сокращения длительности переходного процесса, датчики давления выполнены в виде барометрических

элементов с вертикальными трубками, заполненными магнитной жидкостью, привод запорного органа выполнен в виде электромагнитного клапана с катушкой, элемент

сравнения сигналов выполн ен в виде схемы сравнения частот электрических сигналов с двумя входными контактами и одним выходным, подключенным к клтушке электромагнитного клапана, а каждый усилитель сигналов выполнен в виде электрического контура, снабженного катушкой индуктивности, примыкающей к одной из вертикальных трубок барометрического элемента, подсоединенной своими контактами к генератору синусоидальных колебаний, выход которого подключен к одному из контактов схемы сравнения частот.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что усилитель сигналов выполнен с под- строечным конденсатором.

Изобретение относится к области машиностроения и позволяет повысить эффективность двигателя путем сокращения длительности переходных процессов. Устройство содержит турбокомпрессор (ТК) 1 для наддува двигателя 2 внутреннего сгорания, источник 3 сжатого воздуха и запорный орган 4 с приводом. Датчики 8 и 9 давления в воздухонапорном патрубке 5 и в газоприемном отверстии 6 ТК 1 выполнены в виде барометрических элементов с вертикальными трубками 11 и 12, заполненными магнитной жидкостью. Привод запорного органа 4 выполнен в виде электромагнитного клапана с катушкой 13. Элемент 14 сравнения сигналов выполнен в виде схемы сравнения частоты электрических сигналов от катушек 20 или 21 индуктивности, примыкающих к трубкам 11 и 12 барометрических элементов. При резком увеличении нагрузки на двигатель 2 рост давления газов в выпускном коллекторе превышает рост давления воздуха во впускном ресивере. Это приводит к изменению уровня жидкости в трубках 11 и 12, к изменению индуктивности катушек 20 или 21 и к открытию запорного органа 4. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.