Устройство для подвода отработавших газов двигателя внутреннего сгорания к турбокомпрессору наддува Советский патент 1978 года по МПК F02B37/02 

(64) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДВОДА ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТР.ЕННЕГО дГОРАНИЯ

К ТУРБОКОМПРЕССОРУ НАДДУВА

1 Однако в связи с reMs что выхлопной трубопровод вып.олнен общим для всех LIE. линдров, происходит, наложение импульсов выхлопа иэ разлргчных цилиндров, что не позволяет полностью использовать эс фэкг эжектировання для улучшения газообмена Цель описываемого изобретения - повышение i aKOHONmHHOCTVi двигателя путем пов : энергии газов перед турбиной в камере сгорания и эффективного использова- ния этой камеры для улучшения газообме на в цилиндрах двигателя, .Это достигается тем, что выхлопной трубопровод разделен на коллекторы, каждый из которых объединяет цилиндры с неперекрывающимися фазами выпуска отработавших газов, а вспомогательный истоП ник выполнен в виде пульсирукощих кьмер сгорания, подключенных к соответствующим коллекторам и снабженных механизмом синхронизации импульсов с фазами выпуска отработавших газов из объединенных цияиндров. На фиг, 1 изображена нрнннипкальная схема описываемого устройства примегн-:,тельно к четырехтактному двенадцати - цилиндровому V-образному двигатешо, имеющему в каждом ссседнем ряду псряй,ок работы цилиндрог . при нумерации с торна, , противопсложного турбоком ирессору на фяг. 2; - устройство лля под.- вода отработавших газов двигателя л кажды коллектор которого выполнен в Енде общей трубы и помещенных в нее расширяющихся секций (первый вариант) j на фкг, 3 -- раз- рез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез на фиг. 2; на фиг,, 5 - огшсываеь/ое устройство для ДвенадцатйцклиндровотС У-образного две, цилиндры которого с не перекрывающимися фазами выпуска., распсдоженные в разных рядахг объединены газовыми патрубками в общий скоростной коллектор (второй вариант); на фиг, 6 - р рез В-В на фнг, 5 на фиг, 7 - разрез Г-Г на фиг. 5; на фкг. 8 - разрез Д™Д на фиг, 3, Выхлопные .органы рабочих циллвдров 1 двигателя соединены при патрубксэ 2 и 3 с выхлопным трубопроводом, ПОС леднлй разделен на когшекторь; 4,5 и 6s 7 объедккяюшие цилиндры с не перекрывающимися фазами выпуска В устройстве нзобра женном на фиг, 1 порядок работы пипинд.ров обеспечивает несовпа ;ение. фаз в.ыпуска в соседних цилиндрах, что сутцественно упрощает компоновку вы.хлопного трубопровода в целом на двигателе, В. устройстве; изображенном на фиг, 2,, в кайшом ко.-гпект р«. ггре.аусмотрено преобразование кинег -ческой энеогйи нз UKfiiJsii.ps Б п;.. вышенное статическое давление. Для этого патрубки 2 и 3 выполнены одинаковы. в виде сопел и подсоединены к расширяющимся элементам 8, каждый из которых & своей расширенной части сообщен частично с торцевым сечением суженной части соседнего элемента и частично -- с п ол ос 7-ью к оллек т ора, .Коллектор с преобразованием кинетической энергии вых-лопа отдельных цилиндров о повышенное статическое позво1яет подсоединять к каждому расширяюще.муся элементу коллектора по два ИЗ соседних рядов (см. фиг. 5). В этом случае ко.чичество коллекторов уменьшается и компо1гавка выхлопного трубопровода на двигателе еще более упрощается (см,фиг, 6-8); Все коллйкторь одним из своих торпс-в подключеньз к газ.оприемному корпусу rpy6oKOv;npeccopa 9,- а к противоположному гурцу каждого из коллекторов подсоедл одна из пульсирующих камер 10 сгорания. Кансдая из камер снабжена топливодоз11р ю1цим органом 11 с регулятором 12 подачп топлива м подсоединенной к тоь-гу к.е регулятору свечей 13 зажигания. Добавочный воздух., -юобходнк7ЫЙ для сжига- икя топлквг. подводится к -каждой каме рз суораНЕзя КЗ ресивера 14 двигателя через регулятор 15 подачи воздуха. При работе в области высоких нагрузок к соот зетст.вующи.х. ИК; значе ий среднего зффективиого давления и высоких чисел обо рогов при переходных, процессах в работу БКоПо.чаются пульсЕрующие камеры -сгорания, Длй этого топ.пиводозирутощке органы .аизеля в процессе нэремешения в сторону увс.1.ЙЧ.6НИЯ подачи тогииша воздействуют на а 11актрический- дат-чиК) связанный с ними. Сигнал датчика (ввиде э.лектрнческого нап-рязк.еэния)J нревьшая пороговое значение уставки, воздействует на привод регулятоP-D VJ 15 гЕодачл воздуха и; регулятором 12. подачи топлива пульсирующих .камер сгора-ния, . обеспечивая дозировку воздзХа и топл-йва; подаваемЬХ в камеры сгорания. При этом одновременно включается питание на свечи 13; ч-го обеспечивает воснламене- пне cs-iGCHc Вспышки смеси в .камерам. проЕгсходят в соог.еетствин с -порядком ; работы цилинд ров Это Осуществляется с помощью регу1 ягоров 12 и 15, управляемых кулачковорсспределительным механизмом (их кинемаТЕческая связь между собой на чартежах ие показана). аким образом, пульсирующие камеры 1.0 :ji-;jp: ;jKS создают эжектирующий импульс газа,; сорязапающий с выпуском каждого аи ,, i регуляторы 12 и 15 изменяют

величину амплитуды волны, продогекитепь- носгь и скважность режимов пульсирующих камер сгорания в соответствии с фазами газораспределения каждого цилиндра.

Подсоединение цилиндров с перекрывающимися фазами выпуска ж отделы1ым коллекторам позволяет сочетать использование дополнительной энергии, подводимой к газам в камере сгорания, с энергией использования импульсов выхлопа. А соче- такие конструктивных элементов в целом позволяет решить проблему комплексного сочетания работы дизеля и газовой турбины {дизель турбин ной силовой установки) без нарушения продувки цилиндра, ycTfpaнить отрицательное влияние обратных волн давления, осуществить форсировку двигателей с импульсной системой газоту бинного наддува до повышенных значений среднего эффективного Давления, улучшить приемистость и показатели переходных процессов за счет дополнительной энергии от газовой турбины {беэ ухудшения рабочего процесса дизеля), улучшить среднеэксплуатационную экономичность силовой устано ки.

Формула изобретения

Устройство для подвода отработавших газов двигателя внутреннего сгорания к . ту рб еж ом пресс ору наддува, содержащее выхлопной трубопровод, соединенный с цилиндрами двигателя и вспомогательным источником продуктов сгорания, отличающееся тем, что, с целью повышения экономичности двигателя, выхлопной трубопровод разделен на коллекторы, каждый из которых объединяет цилиндры с неперекрывающимися фазами выпуска отработавших газов, а вспомогательный источник выполнен в виде пульсирующих камер сгорания, подключенных к соответствутс щим коллекторам, и снабженных механизмом синхронизации импульсов с фазами выпуска отработавших газов из объединенных ципкндров.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1« Патент Франции N 2146553, кл. F О2 В 37/СО, 1973.

2. Заявка № 1962249/06, кл. 02 В 37/02, 1973, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства.

t

1Л

и S :r

фиг. 4

г- г

фиг. 7