Изобретение относится к силовой установке, содержащей множество двигателей внутреннего сгорания с турбонаддувом, каждый из которых имеет отдельную систему наддува, и относящейся к типу, в котором системы наддува воздуха отдельных двигателей соединены между собой посредством замкнутого трубопровода и предусмотрены регулирующие элементы.
Известна силовая установка, содержа- щая двигатели внутреннего сгорания, каждый из которых снабжен системой наддува с впускным трубопроводом и выхлопным коллектором. Один из двигателей используется в качестве главного для привода на- грузки, в частности судового винта, а другой двигатель используется в качестве вспомогательного для привода судового электрогенератора. При работе на привод электрогенератора вспомогательный двига- тель часто работает с низкими нагрузками и с недостаточным давлением наддува, что снижает его экономичность и надежность.
Известна установка, содержащая двигатели внутреннего сгорания, каждый из которых снабжен системой наддува с впускным трубопроводом и выхлопным коллектором, и перепускной трубопровод, связывающий впускной трубопровод основного двигателя с впускным трубопроводом каждого присоединенного двигателя, и стопорный клапан, установленный в перепускном трубопроводе у стыка с впускным трубопроводом присоединенного двигателя и имеющий привод от органа управления с датчиками параметров рабочего состояния присоединенного двигателя. Наличие перепускного трубопровода позволяет использовать избыточный воздух, поступающий из турбонагнетателя нагруженного двигателя, для повышения давления наддува ненагруженного двигателя. Нагруженным считается двигатель, работающий при нагрузке, составляющей 50-100% его максимальной мощности. Однако стопорный клапан и орган управления им выполнены заодно в виде обратного клапана, в связи с чем из всех параметров рабочего состояния фиксируется только-давление наддува, а это не обеспечивает достаточную надежность силовой установки,
Цель изобретения - повышение надежности.
Для достижения поставленной цели орган управления стопорного клапана выпол- нен в виде блока слежения с общим выпускным и двумя впускными каналами, из которых выпускной канал сообщен с атмосферой, а впускные каналы подключены соответственно к впускному трубопроводу и
выхлопному коллектору присоединенного двигателя, датчики рабочего состояния вы-- полнены в виде двух термоэлементов, каждый из которых установлен в одном из впускных каналов, а привод органа управления связан с термоэлементами.
Впускной канал, подключенный к впускному трубопроводу, выполнен с меньшим коэффициентом гидравлического сопротивления, чем коэффициент гидравлического сопротивления другого впускного канала, а также общего выпускного канала.
На фиг.1 приведен схематичный вид силовой установки для судна; на фиг.2 - блок слежения, плоское сечение.
Силовая установка (фиг.1) содержит сравнительно большой дизельный основной двигатель 1 с турбонаддувом постоянного давления для передвижения судна и такой же меньший вспомогательный двигатель 2 с турбонаддувом для привода электрогенератора (не показан). Основной двигатель 1 содержит турбонагнетатель 3 с компрессорной частью 4 и турбинной частью 5. Сжатый наддуваемый воздух подается из компрессорной части 4 через трубу 6 в охладитель 7 наддувочного воздуха и оттуда через впускной трубопровод 8 наддувочного воздуха к отдельным цилиндрам двигателя 1.
Турбонагнетатель 3 приводится выхлопными газами, образующимися при сгорании и подающимися через выхлопной коллектор 9 выхлопных газов к турбинной части 5 турбонагнетателя 3.
Вспомогательный двигатель 2 также снабжен турбонагнетателем 10, охладителем 11 наддуваемого воздуха, впускным трубопроводом 12 наддувочного воздуха и выхлопным коллектором 13.
Перепускной трубопровод 14 связывает впускной трубопровод основного двигателя
1с впускным трубопроводом вспомогательного двигателя 2 (на фиг.1 это соединение с вспомогательным двигателем 2 выполнено в виде узла подсоединения к корпусу компрессора турбонагнетателя 10). В трубопроводе 14 установлен запорный клапан 15, привод которого с помощью сигнальной линии 16 связан с органом управления, а последний выполнен из блока 17 сравнения и блока 18 слежения. Блок 18 слежения соединен трубопроводом 19 с впускным трубопроводом 12 вспомогательного двигателя
2и с помощью трубопровода 20 связан с выхлопным коллектором 13 того же двигателя. Кроме того, блок 18 соединен трубопроводом 21 с выпускной трубой двигателя 2 за турбинной частью турбонагнетателя 10. Трубопровод 19 может быть, например,
снабжен обратным клапаном (не показан) или иным устройством, предотвращающим попадание горячих выхлопных газов в воздух, например в случае, если трубопровод 20 забит.
Блок 18 слежения (фиг.2) выполнен с внутренней системой каналов, содержащей общий выпускной канал 22 и два впускных канала 23 и 2А. Общий выпускной канал 22 сообщен с атмосферой через трубопровод 21. Канал 23 подключен к впускному трубопроводу двигателя 2 и сообщен с общим выпускным каналом через коленообразный участок 25. Другой впускной канал 24 под- ключей к выхлопному коллектору 13 того же двигателя 2 и сообщен с общим выпускным каналом 22 через коленообразный участок 26. В каждом впускном канале установлен термоэлемент: первый 27 и второй 28. В стыке с термоэлементами впускные каналы уплотнены элементами 29 и 30.
Установка работает следующим образом.
Когда двигатель 2 работает в нормаль- ном режиме, давление наддувочного воздуха, подаваемого через трубопровод 19, превышает давление выхлопного газа, подаваемого через трубопровод 20. Поэтому через всю систему каналов блока 18 проис- ходит движение воздуха и оба термоэле- ,мента 27 и 28 измеряют одинаковую температуру в участках 25 и 26. Сигналы, вырабатываемые термоэлементами, сравниваются в блоке 17 и результатом будет отсутствие сигнала на привод запорного клапана 15 и клапан должен быть закрыт.
Когда двигатель 2 работает без нагрузки или в аварийном режиме, давление выхлопного газа в трубопроводе 20 превышает давление наддувочного воздуха в трубопроводе 19. Поскольку каналы 24 и 22 имеют меньший диаметр и, следовательно, большее сопротивление потоку, чем канал 23, значения давления, преобладающие при аварийном режиме, приводят к тому, что через участок 26 протекает горячий выхлопной газ, а через участок 25 протекает более холодный наддувочный воздух. Объединенный газовый поток, выпускается из блока 18 через трубопровод 21. Таким образом, в этом случае термоэлементы зарегистрируют две разные температуры и температурная разница будет зафиксирована в блоке 17, что повлечет за собой подачу сигнала на привод для открытия клапана 15. В результате этого из системы наддува основного двигателя 1 начнет поступать дополнительный воздух на наддув вспомогательного двигателя 2.
Дополнительный наддув означает, что давление наддува, подаваемого в блок 18 слежения через трубопровод 19, вновь поднимается выше давления выхлопного газа, подаваемого через трубопровод 20. Для того, чтобы предотвратить немедленное повторное закрытие клапана 15, в блок 17 встроена временная задержка или какая-либо логическая часть, благодаря которой в случае аварии на привод клапана 15 не поступают сигналы на периодическое открытие и закрытие. Поскольку блок 17 обычно является составной частью системы PIC. упомянутая логическая часть или временная задержка могут непосредственно входить в управляющую программу указанной системы.
Размеры каналов блока 18 слежения выбираются таким образом, чтобы максимальное количество наддувочного воздуха, протекающего через блок 18, составляло менее, чем примерно 1 % суммарного расхода наддувочного воздуха, или, другими словами, чтобы оно было так мало, чтобы потеря воздуха не влияла на работу двигателя.
Блок слежения может также использоваться для регулирования других процессов, влияющих на рабочее состояние, например, блок 17 может быть связан с многоходовыми клапанами, регулирующими подачу воды охладителя 11 наддувочного воздуха.
Применяя такое регулирование, можно обеспечить, например, при работе двигателя без нагрузки подачу горячей воды в охладитель наддувочного воздуха, а при работе двигателя под нагрузкой - подачу в тот же охладитель холодной воды.
Формула изобретения 1. Силовая установка, содержащая двигатели внутреннего сгорания, каждый из которых снабжен системой наддува с впускным трубопроводом и выхлопным коллектором, перепускной трубопровод, связывающий впускной трубопровод основного двигателя с впускным трубопроводом вспомогательного двигателя, и стопорный клапан, установленный в перепускном трубопроводе и имеющий привод от органа управления с датчиками параметров рабочего состояния присоединенного двигателя, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности, орган управления стопорного клапана снабжен блоком слежения с общим выпускным и двумя впускными каналами, из которых выпускной канал сообщен с атмосферой, а впускные каналы подключены соответственно к впускному трубопроводу и выхлопному коллектору
присоединенного двигателя, датчики параметров рабочего состояния выполнены в виде двух термоэлементов, каждый из которых установлен в одном из впускных каналов, а привод органа управления связан с термоэлементами.
2. Установка поп.1,отличающая- с я тем, что впускной канал, подключенный к впускному трубопроводу, выполнен с меньшим коэффициентом гидравлического сопротивления, чем коэффициент гидравлического сопротивления другого впускного канала, а также общего выпускного канала.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
Многодвигательная установка | 1986 |
|
SU1720500A3 |
Судовая многодвигательная установка | 1988 |
|
SU1658824A3 |
СПОСОБ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ (ВАРИАНТЫ) И СИСТЕМА ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ | 2015 |
|
RU2680027C2 |
СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ ДВИГАТЕЛЯ | 2013 |
|
RU2583481C2 |
СИСТЕМА, УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПОГЛОЩЕНИЯ КОНДЕНСАТА И СПОСОБ ПОДАВЛЕНИЯ ИЗБЫТОЧНОГО ПОГЛОЩЕНИЯ КОНДЕНСАТА | 2013 |
|
RU2630815C2 |
Силовая установка | 1979 |
|
SU922303A1 |
СПОСОБ КОРРЕКТИРОВАНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ ДАТЧИКА КИСЛОРОДА НА ВПУСКЕ ДВИГАТЕЛЯ (ВАРИАНТЫ) | 2014 |
|
RU2642969C2 |
Дизельная установка | 1991 |
|
SU1815360A1 |
Турбокомпаундный двигатель внутреннего сгорания | 1989 |
|
SU1714172A1 |
СПОСОБ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ (ВАРИАНТЫ) | 2013 |
|
RU2626879C2 |
Изобретение позволяет повысить надежность силовой установки, содержащей двигатели внутреннего сгорания, каждый из которых снабжен системой наддува. Перепускной трубопровод 14 связывает впускной трубопровод 8 основного двигателя 1 с впускным трубопроводом 12 вспомогательного двигателя 2 и снабжен стопорным клапаном 15. Привод клапана 15 связан с органом управления, который снабжен блоком 17 сравнения и блоком 18 слежения. Последний выполнен с общим выпускным каналом и двумя впускными каналами, один из которых при помощи трубопровода 19 подключен к впускному трубопроводу 12 вспомогательного двигателя, а другой при помощи трубопровода 20 подключен к выхлопному коллектору 13 того же двигателя. В каждом из этих двух каналов установлен термоэлемент. Когда давление наддувочного воздуха превышает давление выхлопных газов, через оба канала блока слежения движется воздух, оба термоэлемента показывают одинаковую температуру и сигнал на открытие клапана 15 не вырабатывается. Когда давление выхлопных газов превышает давление наддувочного воздуха, термоэлементы фиксируют разную температуру и из блока 17 сравнения поступает сигнал на открытие клапана i5. Наддувочный воздух из основного двигателя 1 поступает во впускной трубопровод вспомогательного двигателя 2, и давление наддува последнего увеличивается. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. Ј ± О 00 ю 00 И
25
2Z
14
Фиг.1
ЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ | 0 |
|
SU235390A1 |
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов | 1917 |
|
SU2A1 |
Пневматический водоподъемный аппарат-двигатель | 1917 |
|
SU1986A1 |
Судовая силовая вспомогательная установка | 1985 |
|
SU1286796A1 |
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов | 1917 |
|
SU2A1 |
Авторы
Даты
1992-07-07—Публикация
1988-05-11—Подача