Двигатель внутреннего сгорания Советский патент 1992 года по МПК F01P3/20 F02B29/04 

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к двигателестрое- нию.

Известен двигатель,- содержащий блок радиаторов, контур циркуляции охлаждающей жидкости, турбокомпрессор и выпускную систему 1J.

Недостатком данного двигателя является неэффективность его работы на режиме прогрева после пуска в результате поступления охлажденного наддувочного воздуха в цилиндры двигателя и низкой температуры охлаждающей жидкости и моторного масла. Кроме того, во время прогрева при наличии термостата возникает опасность замерзания охлаждающей жидкости (воды) в радиаторе.

Известно устройство, выбранное в качестве прототипа, содержащее контур циркуляции охлаждающей жидкости с радиатором, состоящим из основной и обособленной секций с общим верхним и раздельным нижними бачками секций, установленные последовательно в воздуховпускной магистрали наддувочного воздуха воздухо- воэдушный охладитель, дополнительный жидкостный воздухоохладитель, два терморегулируемых золотника в виде трехходовых кранов, датчик температуры охлаждающей жидкости, связанный с золотниками через привод 2.

Недостатком данного устройства является охлаждение наддувочного воздуха на всех режимах работы двигателя. Подача охлажденного воздуха в цилиндры двигателя на режиме прогрева после пуска приводит к ухудшению смесеобразования и процесса сгорания, образованию смолистых веществ, способствующих нагарообразованию, появлению следов коррозии и, как следствие, интенсивному износу цилиндропоршневой группы и отказу двигателя.

Цель изобретения - снижение потерь тепла при прогреве двигателя.

4J XI

ho

СА) О

На чертеже приведена принципиальная схема двигателя внутреннего сгорания.

Двигатель содержит контур циркуляции охлаждающей жидкости, турбокомпрессор наддува воздуха 1 с турбиной 2 и компрессором 3, циркуляционный насос 4, вентилятор 5, блок радиаторов 6, состоящий из радиатора 7 системы охлаждения, охладителя моторного масла 8, выполненного с каналами для прохода охлаждающего воздуха, охладителя наддувочного воздуха 9, который подключен при помощи байпасного 10 и отводного 11 трубопроводов соответственно к патрубку отвода отработавших газов турбины 2 и выхлопной трубе 12 двигателя. Патрубок отвода отработавших газов турбины 2 снабжен трехходовым клапаном 13. Компрессор 3 выходным патрубком соединен с магистралью подачи наддувочного воздуха. Перепускной трубопровод 14 подключен к магистрали подачи наддувочного воздуха через два трехходовых клапана 15,16, Трехходовые клапаны 13,15,16 электрически подключены к датчику 17 температуры охлаждающей жидкости, установленному в контуре циркуляции охлаждающей жидкости между полостями охлаждения двигателя и радиатором 7 системы охлаждения.

Двигатель работает следующим образом.

Во время предпускового прокручива- -ния двигателя, например пусковым двигате- лем, трехходовые клапаны 15,16 установлены в положение, при котором наддувочный воздух по перепускному трубопроводу 14 поступает в цилиндры двигателя, минуя охладитель наддувочного воздуха 9. После пуска двигателя отработавшие газы проходят через турбину 2, направляются с помощью трехходового клапана 13 по байпасному трубопроводу 10 в охладитель наддувочного воздуха 9, а затем по отводному трубопроводу 11 в выхлопную трубу 12 двигателя. Отработавшие газы проходят через охладитель наддувочного воздуха 9, где их тепловая энергия передается посредством конвекции и лучистого теплообмена, воздушному потоку, проходящему через сердцевину блока радиатора 6 в моторный отсек под действием вентилятора 5, в результате чего происходит нагрев охлаждающей жидкости в радиаторе 7 и моторного масла в охладителе масла 8, а значит сокращается продолжительность прогрева двигателя до эксплуатационного теплового режима.

Одновременно с этим сжатый в компрессоре 3 наддувочный воздух через трехходовые клапаны 15,16 и перепускной

трубопровод 14 подается без промежуточного охлаждения в охладителе наддувочного воздуха 9 к впускному коллектору двигателя,

При нагреве охлаждающей жидкости на

выходе из двигателя до эксплуатационной температуры трехходовые клапаны 15,16 по сигналу датчика температуры охлаждающей жидкости 17 отключают перепускной тру0 бопровод 14 от магистрали подачи наддувочного воздуха. Сжатый в компрессоре 3 воздух поступает по магистрали подачи наддувочного воздуха в охладитель наддувочного воздуха 9, а затем к впускному

5 коллектору двигателя. С некоторым опережением срабатывает клапан 13 и отключает байпасный трубопровод от выходного патрубка турбины 2. Отработавшие газы направляются в выпускную трубу 12

0 двигателя, минуя охладитель наддувочного воздуха 9,

Использование предлагаемой конструкции двигателя позволяет сократить продолжительность послепускового прогрева

5 двигателя до эксплуатационной температуры, снижая негативные последствия, -связанные с работой при повышенном тепловом режиме, повысив тем самым его экономичность и надежность.

0 Формула изобретения

1. Двигатель внутреннего сгорания, содержащий турбокомпрессор наддува воздуха, турбина которого снабжена патрубками отвода и подвода отработавших газов и со5 общена посредством последнего с выпускным коллектором двигатепя, а выходной патрубок компрессора сообщен при помощи магистрали подачи воздуха с входным каналом охладителя наддувочного воздуха,

0 выходной канал которого подключен к впускному коллектору двигателя, охладитель моторного масла, выполненный в едином блоке с радиатором и охладителем наддувочного воздуха, контур циркуляции охлаж5 дающей жидкости, включающий полости охлаждения двигателя, радиатор, циркуляционный насос м датчик температуры охлаждающей жидкости, установленный между полостями охлаждения двигателя и 0 радиатором, отличающийся тем, что, с целью снижения потерь тепла при прогреве двигателя, он снабжен байпасным и перепускным трубопроводами и тремя трехходовыми клапанами с управляемыми 55 приводами, а охладитель наддувочного воздуха установлен в блоке первым со стороны подачи охлаждающего воздуха, причем патрубок отвода отработавших газов выполнен разветвляющимся, в месте разветвления котррого размещен первый трехходовой клапан, и сообщен при помощи байпасного трубопровода с выходным каналом охладителя наддувочного воздуха, перепускной трубопровод подсоединен к магистрали подачи наддувочного воздуха и впускному коллектору двигателя, второй и третий трехходовые клапаны размещены в местах подключения перепускного трубопровода соответственно к магистрали подачи наддувочного воздуха и к впускному коллектору двигатели, а приводы всех трехходовых клапанов соединены с датчиком температуры

2. Двигатель поп.Ч.отличающий- с я тем, что охладитель моторного маслз установлен между охладителем наддувочного воздуха и радиатором и выполнен с каналами для прохода охлаждающего воздуха.

Сущность изобретения: двигатель содержит турбокомпрессор, турбина которого сообщена с выпускным коллектором двигателя, а компрессор - через охладитель наддувочного воздуха с впускным коллектором, контур циркуляции охлаждающей жидкости, включающий полости охлаждения двигателя, циркуляционный насос и радиатор, датчик температуры охлаждающей жидкости, байпасный и перепускной трубопроводы и три трехходовых управляемых клапана. Охладители наддувочного воздуха и масла и радиатор выполнены в едином блоке. После запуска двигателя воздух из компрессора направляется в двигатель, минуя охладитель, а отработавшие газы направляются в охладитель наддувочного воздуха, в результате чего происходит подогрев прокачиваемого через охладитель масла и радиатор воздуха. 1 ил.