Система для запуска дизельного двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1993 года по МПК F02N17/04 F02N15/02 

Изобретение относится к области маиностроения, в частности к двигателест- оению, а конкретнее к системам для апуска дизельных двигателей внутреннего

горания.

Цель изобретения - повышение эффекивности запуска.

На чертеже дана схема устройства для азогрева и запуска дизельного двигателя с идкостной системой охлаждения.

Система для запуска дизельного двигаеля 1 внутреннего сгорания, снабженного впускным коллектором 2, содержит пусковой двигатель 3 с камерой сгорания, выполненный в виде реактивно-компрессорного двигателя (РКД), состоящего из корпуса с лопаткамм компрессора 4, соединенного подшипниками качения с неподвижной осью 5. Внутренняя полость оси 5, являющаяся топливопроводом, сообщена со смеси- тельной камерой 6 и горелками 7, сообщенными с жаровой трубой 8 и выпускной трубой 9. Жаровая труба 8 размещена в теплообменнике 10 для нагрева охлаждающей жидкости с нагнетательным 11 и сливным 12 патрубками, выполнена с входными отверстиями 12. охваченными кольцевым кожухом 14 с выходными отверстиями 15, перекрываемыми обратными клапанами 16, и снабжена заслонкой 17, отделяющей ее от выпускной трубы 9, частично расположенной во впускном коллекторе 2 и снабженной .оребрением 18. Нагнетательный 11 и сливной 12 патрубки снабжены управляющими клапанами 19 и 20. Система содержит также основной топливный бак 21 подсоединен- ныйчерезтопливныйнасос22икран23 квспо- .могательному топливному баку 24 сообщенному через кран 25 с ресивером 26 сжатого воздуха, подключенному через кран 27 к устройству подачи топлива в каме- PV сгорания пускового двигателя 3, кинематически связанного с валом дизельного двигателя 1. При этом основной топливный бак 21 дополнительно подсоединен через топливный насос 22 к устройству подачи топлива и снабжен теплообменником 27 для нагрева топлива. Вспомогательный топлив- нь5й бак 24 оборудован воздушным дренажом 28. Привод насоса 22 осуществляется через муфту 29 сцепления и шестерни 30 и 31 от корпуса компрессора 4 пускового двигателя 3. При этом пусковой двигатель кинематически связан с валом дизельного

двигателя 12.

Теплообменник 10 для нагрева охлаждающего жидкости сообщен через клапаны 19 и 20 с полостями рубашки охлаждения дизельного двигателя 1, сообщенной в свою очередь через кран 32 с осушителем 33

5

10 15 .

и дренажным краном 34, а через запорный кран 35 с ребристым теплообненнмком 27 топливного бака, через кран 36 с масляным поддоном 37 через перфорированную трубу

38 и сапун 39.

Устройство работает следующим обра

зом.

Заполняют теплообменник 10 для нагрева охлаждающей жидкости при закрытых клапанах 19 и 20. Для запуска РКД 3 открывают кран 25 и воздух из ресивера 26 поступает во вспомогательный топливный бак 24 и вытесняет топливо из него через кран 27 в топливопровод оси 5 м в смесительную камеру 6, затем топливовоздушная смесь поступает к горелкам 7 и воспламеняется от запальной свечи. Реактивная сила тяги струи газов продуктов сгорания на выходе из горелок раскручивает компрессор 4, ко- торый нагнетает воздух в смесительную ка- меру 6 и к горелкам 7. Газы продуктов сгорания с температурой 1000-1500 С поступают из горелок 7 в жаровую трубу 8 и выходят при открытой газовой заслонке 17 5 (показана пунктиром) s окружающую среду. С перекрытием газовой заслонки 17 в жаровой трубе 8 увеличивается давление газов. Усилием от давления газов открываются обратные клапаны 16 и раскаленные газы че- 0 рез отверстие 15 в кольцевом кожухе 14 начинают поступать в теплообменник Ю, заполненный жидкостью, нагревая и насыщая ее парами. Через открытый управляющий клапан 19 они поступают в полости 5 рубашки охлаждения двигателя 1. незаполненные охлаждающей йсидкостью, Парога- зовая смесь быстро заполняет все полости рубашки охлаждения, пар, конденсируясь на стенках рубашки, быстро согревает стен- 0 ки рубашки охлаждения. По глере необходимости конденсат через управляющ й клапан 20 можно возвратить в теплообменник 10. Газы продуктов сгорания, состоящие из С02 и N2, через кран 32 и осушитель 33 45 из рубашки охлаждения направляются на обогрев топлива через запорный кран 35 и ребристый теплообменник 27 и на обогрев масла через Кран 36 в масляный поддон 37 и перфорированную трубу 38, обогревая тем ВО самым кроме масла в поддоне 37,и нижнюю часть блока цилиндров, затем они покидаю. двигатель через сапун 39. После разогрева дизеля, на что указывают датчики температуры масла и жидкости заполняют систему 55 охлаждения дизеля горячей жидкостью из теплообменника 10.

Заполнение осуществляется следующим образом.

Закрывают управляющий клапан 19, запорный кран 35 и кран 36 и открывают клапэн 20 и кран 32. Жидкость под давлением газов продуктов сгорания из теплообменника 10 начинает вытесняться в рубашку охлаждения. По мере заполнения рубашки системы охлаждения жидкостью из дренаж- HCWX) крана 34течет струйка жидкое™, после этот закрывают 20, кран 32 и открывают газовую заслонку 17. Таким образом основной дизельный двигатель разогрет и заправлен горячей жидкостью. Воздух во всасывающем коллекторе 2 подогревается через ребристый теплообменник при запуске дизеля.

Для запуска разогретого дизеля нужно открыть кран 23 и включить муфту 29 сцеп- ления и шестерни 30 и 31 осуществят привод насоса 22 от пускового двигателя, Топливо из основного бака 21 через кран 23 дополнительно поступает через топливопровод оси 5 и смесительную камеру 6 к го- релкам 7, в результате зтого пусковой двигатель обеспечивает раскрутку через раздаточную коробку и венец маховика и запуск разогретого дизеля. После запуска дизеля закрывается кран 25, открывается воздушный дренаж 28, вспомогательного топливного бака 24, и топливо из основного бака 21 начинает заполнять вспомогательный бак 24, по мере его заполнения топли- вом закрываются краны 23 и 27, отключается муфта 29 сцепления, закрывается воздушный дренаж 28, останавливается РКД.

Установка готова к последующему разогреву и запуску дизеля.3 Формула изобретения 1. Система для запуска дизельного двигателя внутреннего сгорания, содержащая пусковой двигатель, имеющий камеру сгорания с жаровой и выпускной трубами, ос- 4 новной топливный бак, подсоединенный через топливный насос к вспомогательному топливному баку с ресивером сжатого воз0

духа, подключенному к устройству подачи топлива в камеру сгорания пускового двига теля, кинематически связанного с валом дизельного двигателя и сообщенного с его системой охлаждения при помощи теплообменника для нагрева охлаждающей жидкости с нагнетательным и сливным патрубками, соединенного с теплообменником для нагрева масла в масляном поддоне дизельного двигателя, отличающаяся тем. что, с целью повышения эффективности, жаровая труба пускового двигателя размещена в теплообменнике для нагрева охлаждающей жидкости, выполнена с входными отверстиями, охваченными кольцевым кожухом с выходными отверстиями перекрываемыми обратными клапанами, и снабжена заслонкой, отделяющей ее от выпускной трубы, частично расположенной во впускном коллекторе и снабженной оребре- нием. нагнетательный и сливной патрубки снабжены управляющими клапанами, основной топливный бак дополнительно подсоединен через топливный насос к устройству подачи топлива и снабжен теплообменником для нагрева топлива, топливный насос кинематически связан с валом пускового двигателя, система охлаждения дизельного двигателя дополнительно сообщена через запорный кран с теплообменником для нагрева топлива, теплообменник для нагрева охлаждающей жидкости соединен с теплообменником для нагрева масла через систему охлаждения дизельного двигателя.

2.Система по п.1, отличающаяся тем, что пусковой двигатель выполнен в виде реактивно-компрессорного двигателя.

3.Система по п.1.отличающаяся тем, что между системой охлаждения дизельного двигателя и теплообменниками для нагрева топлива и масла установлен осушитель.

Изобретение относится к двигателест- роению и позволяет повысить эффективность запуска. При перекрытии газовой заслонки 17 в жаровой трубе 8 увеличивается давление газов. Усилием от давления газов открываются обратные клапаны 16 и раскаленные газы через отверстия 15 в кольцевом кожухе 14 начинают поступать в теплообменник 10. заполненный жидкостью, нагревав и насыщаясь ее парамиЧерез открытый управляющий клапан 19 они поступают в полость рубашки охлаждения двигателя 1. незаполненную охлаждающей жидкостью. Газы продуктов сгорания через кран 32 и осушитель 33 из рубашки охлаждения направляются на обогрев топлива через запорный кран 25 и ребристый теплообменник 27 и на обогрев масла через кран 36 в масляный поддон 37 и перфорированную трубу 38. После разогрев дизеля заполняют систему охлаждения дизеля ho- рячей жидкостью из теплообменника 10. Для запуска разогретого дизеля открывают кран 23 и включают муфту 29 сцепления, и шестерни 30 и 31 осуществляют привод насоса 22 от пускового двигателя топлива из основного бака 21 через кран 23 дополнительно поступает через топливопровод оси 5 и смесительную камеру 6 к горелкам 7, пусковой двигатель обеспечивает раскрутку через раздаточную коробку и венец маховиками запуск разогретого дизеля. 2 з.п.ф-лы. 1 ил ft 2f 27 (Л с о о ел сь ел