Система воздухоснабжения двигателяВНуТРЕННЕгО СгОРАНия Советский патент 1981 года по МПК F02B37/11 

(54) СИСТЕМА ВОЗДУХОСНАБЖЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ К впускному отверстию нагнетательного воздухопровода подключен турбокомпрессор 3. В выхлопной магистрали турбины 4 турбокомпрессора установлена турбина 5 привода вентилятора 6. Вентилятор снабжен напорным патрубком 7 и всасывающей магистралью 8, которая подсоединена к теплообменнику 9. Во впускном отверстии нагнетательного воздухопровода установлен сообщенный с атмосферой распределительный орган 10 для отключения турбокомпрессора и подключения напорного патрубка вентилятора. Вентилятор снабжен электрическим мотором-генератором 11, который связан с цепью 12 питания электростартера 13. Кроме того, мотор-генератор соединен через реле 14 с аккумуляторной батареей 15. К цепи питания при помощи того же реле может быть подключена дополнительная электрическая мащина 16 системы обслуживания транспортного средства, на котором используется двигатель. Для уменьшения потерь энергии на режиме запуска между турбиной 5 и моторомгенератором установлена обгонная муфта 17, разобщающая эти агрегаты. Распределительный орган сообщает напорные патрубки турбокомпрессора 3 и вентилятора 6 с впускным отверстием нагнетательного воздухопровода и с распределительным устройством 18, которое, в свою очеред1ь сообщает распределительный орган либо с окружающей средой посредством магистрали 19, либо с потребителем сжатого воздуха, например с кабиной оператора силовой установки магистралью 20. К распределительному органу подсоединена также утилизационная расширительная турбина 21, кинематически связанная с потребителем ее энергии, преимущественно с нагнетателем 22 рабочего тела в систему охлаждения воздуха, например в систему охлаждения воздуха для кондиционера. Кон/иционер может включать, кроме турбодетандера 23, также теплообменник 24, установленный между утилизационной распределительной турбиной и нагнетателем турбодетандера. Выходной патрубок нагнетателя 22 сообщен с кабиной оператора силовой установки. Работа устройства на различных режимах осуществляется следующим образом. При замыкании электрической цепи на пульте управления электрический ток от аккумуляторной батареи 15 через реле 14 одновременно поступает на клеммь электростартера 13, электрического мотора-генератора 11 и распределительного органа 10. Электростартер приводит во вращение вал двигателя внутреннего сгорания, моторгенератор 11 - вентилятор 6, а распределительный орган 10 сообщает напорный патрубок 7 вентилятора 6 с нагнетательным воздухопроводом 2 и напорный патрубок компрессора турбокомпрессора 3 с распределительным устройством 18. Для уменьшения потерь энергии на режиме запуска обгонная муфта 17 разъеиняет валы турбины 5 и мотор-генератора 11. После запуска двигателя реле ,14 отключает электростартер 13 и распределительный орган 10 сообщает напорный патрубок 7 вентилятора 6 с распределительным устройством 18, а напорный патрубок компрессора турбокомпрессора 3 -тг- нагнетательным воздухопроводом 2. Турбины 4 и 5 начинают вращаться под действием энергии выхлопных газов двигателя. Воздух, сжатый в турбоко.мпрессоре, поступает в нагнетательный воздухопровод 2 с впускным отверстием через теплообменник 9 системы промежуточного охлаждения воздуха. Турбина 5 приводит в действие вентилятор 6 и электрический мотор-генератор 1. Сжатый в компрессоре воздух поступает в распределительное устройство 18, а также используется для прокачки воздуха через теплообменники 9 и 24, обеспечивая охлаждение наддувочного воздуха, поступающего в двигатель, и воздуха, поступающего в кабину оператора силовой установки через магистраль 20. В результате того, что турбина 5 вращает вал мотора-генератора 11, последний переходит на работу в режиме генератора. Если мощность турбины больше мощности, необходимой на привод вентилятора 6, электрогенератор осуществляет подпитку аккумуляторной батареи 15. Избыточная мощность мотора-генератора 11 поступает к дополнительной электрической машине 16, которая, в свою очередь, приводит в действие необходимые для работы транспортного средства агрегаты. На всех режимах работы силовой уста,новки сжатый вгоздух поступает в распределительное устройство 18. В режиме пуска сжатый воздух поступает в распределительное устройство 18 от турбокомпрессора 3, а во время режимов частичных нагрузок и номинальной мощности - поступает от вентилятора 6. В качестве распределительного устройства могут быть использованы известные распределительные органы золотникового или другого типа. Управление распределительным устройством 18 может быть и , и автоматическим. При помощи распределительного устройства оператор силовой установки может подавать нагретый или охлажденный в турбодетандере 23 воздух к себе в кабину или выпустить сжатый воздух в атмосферу. Таким образом, в сравнении с известной, предлагаемая система обеспечивает более эффективное использование энергии сжатого воздуха.

Формула изобретения

Система воздухоснабжения двигателя внутреннего, сгорания по авт. св. № 661127, отличающаяся тем, что, с целью, повышения эффективности использования энергии сжатого воздуха, система снабжена утилизационной расширительной турбиной, подсоединенной к распределительному органу и

кинематически связанной с потребителем ее энергии, преимущественно с нагнетателем рабочего тела в систему охлаждения воздуха.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 661127, кл. F 02 В 37/06, 1977.