(54) ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ
1
Изобретение относится к машиностро. ению, в частнсюти двигателестроению а именно к устройствам для подвода отработавших газов двигателя внутреннего сгорания к турбокомпрессору наддува.Известны двигатели внутреннего сгорания, содержащие по меньшей мере один цилиндр с головкой и поршнем, переме- щающимся между нижней и верхней мертвыми точками, и турбокомпрессор, снабженный двумя газоприемными трубопроводами, каждый из которых сообщен с внутренней полостью цилиндра через отдельный выпускной клапан при неодновременном открытии клапанов jjl . Изменение момента открытия одного из клапанов позволяет изменять давление и расход газовчерез турбину и регулировать давление наддува. В известном двигателе турбина турбокомпрессора выполнена одноступенчатой и для регулирования, момента открытия клапана применен кулачковый привод. Конструкция этого привода сложна.
Известны также двигатели, у которых турбина вьшолнена двухступенчатой, га- зоприемные трубопроводы сообщены с внутренней полостью цилиндра при помощи органов, открьшающихся неодновременно, один из трубопроводов подключен к первой ступени турбины, а другой - к второй 21 . Для регулирования наддува между ступенями турбины имеется обводная труба, позволяющая подключать оба трубопровода
10 к первой ступени. Наличие двух ступеней и обводной трубы усложняет конструкцию турбокомпрессора.
Конструктивно проще выполнен двигатель, у которого турбина выполнена одно15ступенчатой, один из ее газоприемных трубопроводов сообщен с внутренней полостью цилиндра через выпускной клапан, установленный в головке, а второй подключен к ы утренней полости цилиндра
20 через окна, размещенные в боковой стенке цилиндра и примыкающие к нижней мертвой точке поршня, и снабжен запо{ ным органом З . Однако в этом дви38гателе так же, как и в указанном выше, возможны лишь два режима работы, характеризующиеся подводом газа по двум или по одному трубопроводам. При этом промежуточные режимы отсутствуют. 11ел.ъю изобретения является расшире вне диапазона регулирования давления над дува. Для достижения этого окна размешены в боковой стенке цилиндра рядами перпен дикулярными к еро оси, и запорный орган вьшолнен в виде органа полногои частим- 1 ного перекрытия каждого ряда. На чертеже представлена приншшиаль- ная схема описьшаемого двигателя. В боковой стенке цилиндра 1 размещены окна 2 первого перпендикулярного к оси цилиндра ряда и окна 3 второго ряда, примыкающие к нижней мертвой точ- ке поршня 4. Оба ряда 2 и 3 окон под-; при помощи газоприемного тру- бопрОБОда, показанного на схеме в виде двух каналов 5 и 6,: к газоприемному патрубку 7 турбины 8 турбокомпрессора. Каждый из рядов 2 и 3 окон может быть перекрыт полностью или частично при помощи органов перекрытия 9 и 10. Головка 11 цилиндра, снабжена выпуск ным каналом 12, в котором установлен вьшускной клапан 13, связанный с приводом 14. Выполненный в головке впускной канал 15 снабжен впускным клапаном 16, который в свою очередь связан с приводом 17. .Через выпускной канал 1 и вьшускной клапан 13 внутренняя полость 1шлиндра сообщена с первым газоприемным трубопроводом 18 турбокомпрессора. Трубопровод 19 соединяет впускной канал 15 головки с воздухонапорным патрубком 2О компрессора 21 турбокомпрес При работе двигателя на номинальном режиме органы перекрытия 9 и 10 закры ты. В процессе перемещения между верхней и нижней мертвыми точками поршень 4 периодически открывает ряды 2 и 3 окон, примьшающих к его нижней Мертвой точке, но отработавшие газы могут посту пать в турбину 8 только по первому газоприемному трубопроводу 18 в момент открытия вьшускного клапана 13. Турбина 8 приводит во вращение компрессор 2 KOTOpbJiu. подает в цилиндр сжатый воздух, давление которого-зависит, в числе Других факторов, от момента открытия клапа на 13. При снижении частоты вращения вала двигателя уменьшается давление отработаншкх газов, поступающих в турбину Чв9рез клапан, и снижается давление сжатого воздуха (давление наддува). Для увеличения давления наддува орган перекрытия 10 перемещают и подключают газоприемный патрубок 7 турбины к вн/трённей полости цилиндра через р$щ 3 окон. Давление газов э цилиндре в момент OTVкрытия этих окон поршнем вьпие, чем в момент открытия клапана 13, вследствие чего их давление перед турбиной повысит ся и давление наддува возрастет. При дальнейшем снижении частоты вращения открьшают орган перекрытия 9 и газы поступают в ту1эбину через ряд 2 окон, при еще более высоком давлении в цилиндре. Наличие двух рядов окон с различными органами перекрытия позволяет расширить диапазон регулирования, а вьшолнение органов перекрытия с возможностью частичного перекрытия каждого ряда позволяет осуществить регулирование достаточно плавно. Формула изобретения Двигатель внутреннего сгорания, содержащий по меньшей мере один цилиндр С головкой и поршнем, перемещающимся между нижней и верхней мертвыми точками, и турбокомпрессор, снабженный двумя газоприемными трубопроводами, один из которых сообщен с внутренней полостью цилиндра через выпускной клапан, установленный в головке, а второй подключен к внутренней полости цилиндра через окна, размещенные в боковой стенке Ш1линдр)а и примьпсающие к нижней мертвой точке поршня, и снабжен запорным органом, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования давления наддува, окна размещены в боковой стенке цилиндра рядами, перпендикулярными к его оси, и запорный орган вьшсотнен в виде органа полного ичастич- ного перекрытия каждого ряда. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент ФРГ № 265О061, кл. F O2D 23/00, опубл. 1976. 2,Авторское свидетельство СССР № 676745, кд.Р 02 В 37/О2, 1977. 3.Маханько М. Г. Повышение термодинамйческой работоспособности газотурбинных систем двигателей внутреннего сгоранш1. Автореферат докторской диссёртаШш.-М, : 1965, с. 34 - 35. fj f4
