Устройство для наддува двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1990 года по МПК F02B37/12 F02N5/00 

ел

со

00 Oi

Изобретение относится к машиностроению, а именно днигателестроению, и может быть использовано для управления наддувом двигателя внутреннего сгорания при запуске.

Цель изобретения - повышение надежности запуска двигателя.

На чертеже приведена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит турбокомпрессор 1, дополнительный нагнетатель 2 с приводом 3, заслонку 4 с исполнительным механизмом 5, орган 6 управления исполнительным механизмом 5, дат- чик 7 частоты вращения вала двигателя 8, выключатель 9 привода 3 дополнительного нагнетателя 2 и дополнительный выключатель 10.

Турбокомпрессор 1 подсоединен через воздухонапорный патрубок 11 к впускному ресиверу 12 и через газоприемное отверстие 13 к выпускному коллектору 14 двигателя 8. Дополнительный нагнетатель 2 с приводом 3 подключен через воздухоприемное отверстие 15 к возду- хонапорному патрубку 11 турбокомпрессора 1 и чере-э напорный трубопровод 16 к ресиверу 12 двигателя 8. Заслон- ка 4 с исполнительным механизмом 5 установлена в воздухонапорном патрубке 11. Орган 6 управления исполнительным механизмом 5 заслонки 4 связан с датчиком 7 частоты вращения вала двигателя 8 и с выключателем 9 привода 3 дополнительного нагнетателя 2. Орган 6 управления выполнен в виде золотника с электромагнитным приводом 17, установленного в корпусе 18 с разделением последнего на две рабо- чие камеры 19 и 20, одна из которых подсоединена к напорному трубопроводу

16дополнительного нагнетателя 2, другая к его воздухоприемному отверстию 15, а электромагнитный привод 17золотника подключен к источнику 21 электроэнергии через дополнительный выключатель 10. Исполнительный механизм 5 заслонки 4 выполнен пневматическим с двумя рабочими полостями 22 и 23, одна из которых сообщена с воз духоприемным отверстием 15 дополнительного нагнетателя 2, а другая с его напорным трубопроводом 16 через одну из рабочих камер 19 органа 6 управления. Привод 3 дополнительного нагнетателя 2 выполнен электрическим,

а датчик 7 частоты вращения подключен к выключателю 9 привода 3 дополнитель

,-

Q

j2д25.-

55

30

35

50

ного нагнетателя 2 и к дополнительному выключателю 10. Подключение датчика 7 к выключателям 9 и 10 выполнено через тахометрические исполнительные механизмы 24 и 25.

Устройство работает следующим образом.

При неработающем двигателе 8 в полостях 22 и 23 исполнительного механизма 5 имеется одинаковое давление и заслонка 4 находится в открытом положении.

Перед запуском двигателя 8 в высокогорных условиях эксплуатации или при использовании бензина в качестве топлива для дизеля включается сетевой выключатель и электрическое напряжение от источника 21 электроэнергии через выключатель 9 и 10, находящиеся в нормально замкнутом состоянии, подводится к электрическому приводу

3(электромотору) дополнительного нагнетателя 2 и к электромагнитному приводу 17 органа 6 управления.

Привод 3 начинает вращать дополнительный нагнетатель 2, а электромагнитный привод 17 переводит золотник органа 6 управления в положение, при котором камера 20 в корпусе 18 сообщает напорный трубопровод 16 нагнетателя 2 с полостью 23 исполнительного механизма 5 заслонки 4. В полости 23 давление становится больше, чем в полости 22, соединенной с воздухо- приемным отверстием 15 дополнительного нагнетателя 2, и поэтому исполнительный механизм 5 переводит заслонку

4в закрытое положение. В результате этого прекращается утечка сжатого

в нагнетателе 2 воздуха через неработающий турбокомпрессор 1. Давление во впускном ресивере 12 двигателя 8 (и в цилиндрах) увеличивается до максимального значения, определяемого характеристикой дополнительного нагнетателя 2.

После этого вал двигателя 8 начинает раскручиваться (например, с помощью электростартера) и в цилиндры поступает сжатый и с повышенной температурой воздух, в результате чего повышаются давление и температура воздуха в цилиндрах в конце такта сжатия, что облегчает воспламенение топлива. Частота вращения вала возрастает и начинает раскручиваться турбокомпресс сор 1 .

При увеличении частоты вращения вала двигателя 8 выше пусковой датчик 7 частоты вращения подает сигнал на та- хометрнческий исполнительный механизм 25 и выключатель 10 разрывает электрическую цепь питания электро- магнитного привода 17 золотника. Последний пермещается в правое положение и посредством трубопроводов через камеру 19 органа 6 управления соединяет полости 22 и 23 исполнительного механизма 5. Давление в полостях 22 и 23 выравнивается и под действием пружины исполнительного механизма 5 заслонка 4 открывает воздухонапорный патрубок 11 для исключения воздушного голодания двигателя 8 при увеличении частоты вращения его вала.

Так как на пусковых и близких к хо лостому ходу частотах вращения турбокомпрессор 1 работает неэффективно, на этих частотах параллельно с турбокомпрессором 1 работает дополнительный нагнетатель 2.

При достижении частоты вращения вала двигателя 8, близкой к частоте вращения холостого хода, срабатывает тахометрический исполнительный механизм 24 и с помощью выключателя 9 разрывает электрическую цепь питания электрического привода 3 дополнительного нагнетателя 2, в результате чего последний останавливается. В этом случае (и при более высоких частотах вращения) снабжение двигателя 8 воздухом осуществляется только посредством турбокомпрессора 1.

Формула изобретения

Устройство для наддува двигателя внутреннего сгорания, содержащее тур10

15

до25

0

5

0

бокомпрессор, подсоединенный через воздухонапорный патрубок к впускному ресиверу и через газоприемное отверстие к выпускному коллектору двигателя, дополнительный нагнетатель с приводом, подключенный через возду- хоприемное отверстие к воздухонапор- ному патрубку турбокомпрессора и через напорный трубопровод к ресиверу двигателя, и установленную в возду- хонапорном патрубке турбокомпрессора заслонку с исполнительным механизмом, орган управления исполнительным механизмом заслонки, связанный с датчиком частоты вращения вала двигателя и с выключателем привода дополнительного нагнетателя, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности запуска, орган управления выполнен в виде золотника с электромагнитным приводом, установленного в корпусе с разделением последнего на две рабочие камеры, одна из которых подсоединена к напорному трубопроводу дополнительного нагнетателя и другая к его воздухоприемному отверстию, а электромагнитный привод золотника подключен к источнику электроэнергии через дополнительный выключатель, исполнительный механизм заслонки выполнен пневматически с двумя рабочими полостями, одна из которых сообщена с воздухоприемным отверстием дополнительного нагнетателя, а другая с его напорным трубопроводом через одну из рабочих камер органа управления, причем привод дополнительного нагнетателя выполнен электрическим, а датчик частоты вращения подключен к выключателю привода дополнительного нагнетателя и к дополнительному выключателю.

Изобретение позволяет повысить надежность запуска двигателя. Устройство содержит турбокомпрессор 1 (ТК), дополнительный нагнетатель 2 (ДН) с приводом 3, заслонку 4 с исполнительным механизмом 5, орган 6 управления, датчик 7 частоты вращения вала двигателя 8 и выключатели 9, 10 (В). Перед запуском двигателя 8 электрическое напряжение через В 9, 10 подается к электрическому приводу 3 ДН 2 и к электромагнитному приводу 17 органа 6 управления. В результате ДН 2 начинает вращаться, напорный трубопровод 16 ДН 2 сообщается через камеру 20 с полостью 23 и заслонка 4 перекрывает воздухонапорный патрубок 11 ТК 1. Цилиндры двигателя снабжаются воздухом с помощью ДН 2, давление и температура конца сжатия в цилиндрах двигателя 8 повышается, и улучшается его запуск. Затем при увеличении частоты вращения вала двигателя 8 ДН 2 отключается. 1 ил.