Двигатель внутреннего сгорания с наддувом Советский патент 1982 года по МПК F02B37/00 F02D23/00 

Изобретение относится к машинострие нию, а именно двигателестроению, и, в частности, к двигателям внутреннего сгорания с нагнетателями, приводимыми энер гией выхлопа, и с регулированием потока газа передтурбиной. Известны двигатели внутреннего сгорания, содержащие турбокомпрессор, обводной трубопровод, подключенный к резервуару со сжатым воздухом и к возду,хонапорному патрубку, заслонку, установ ленную в обводном трубопроводе, и орган регулирования, подключенный к задатчику режима работы и к заслонке lil . В таких двигателях для повышения качества переходных процессов применяется баллон со сжатым воздухом, который подается в ресивер двигателя, а также используется связь органа регулирования с задатчиком режима работы и с заслонкой. Однако в таких двигателях не используют ся возможности улучшения характеристик путем перепуска газов мимо турбины и для улучшения наполнения цилиндров требуется установка дополнительного балле. на со сжатым воздухом, что усложняет конструкцию. Известны также двигатели внутреннего сгорания с наддувом, содержащие турбокомпрессор, турбина которого подсоединена через газоприемный патрубок к выхлопному коллектору, перепускной трубопровод, подключенный к последнему и к выхлопному патрубку турбины, заслонку, установленную в перепускном трубопроводе и подсоединенную через шток к установленному в корпусе .подпружиненному поршню, рабочая полость которого подсо&динена через цилиндрическую проточку корпуса и через дополнительный трубопровод к органу поочерейного сообшения последнего с атмосферой и с обводным трубопроводом, и орган регулирования, подключенный к задатчику режима работы и к органу поочередного сообшения Г21 . Однако в таких двигателях обводной трубопровод подсоединен к воздухонапорному патрубку турбокомпрессора, а рабочая полость подпружиненного поршня подсоединена непосредственно через цилиндрическую проточку корпуса и через .дополнительный трубопровод к органу поочередного сообщения. Это приводит к тому, что давление воздуха не сразу начинает воздействовать назаслонку в перепускном трубопроводе, из-за инерционности турбокомпрессора, а также увеличивается время перекрытия перепускного трубопровода, так как воздух из рабочей полости.беспрепятственно проходит к органу поочередного сообщения. Все это ухудшает характеристики двигателя на переходных режимах. Цель изобретения - улучшение динамики разгона турбокомпрессора и двигателя на переходных {Режимах. Указанная цель достигается тем, что в рабочей полости подпружиненного поршня установлен орган перекрытия сечения цилиндрической проточки корпуса, а обводной трубопровод подсоединен к выхлопному коллектору. А орган перекрытия сечения цилиндри ческой проточки снабжен дополнительным корпусом, пружш ой и двумя пластинчатыми клапанами, один из которых выполнен с отверстием и поджат пружиной к корпусу, а другой - установлен в цилиндрической проточке корпуса напротив отверстия первого клапана. На фиг. 1 приведена схема предлагаемого двигателя; на фиг. 2 - заслонка с подпружиненным поршнем. Предлагаемый двигатель внутреннего сгорания содержит поршневой двигатель 1,турбину 2 турбокомпрессора (не по- казан), выхлопной коллектор 3, газоприемный патрубок 4, перепускной трубопровод 5, выхлопной патрубок 6 турбины 2,заслонку 7 в перепускном трубопроводе 5, дополнительный трубопровод 8, обводной трубопровод 9, орган 1О пооче редного сообщения дополнительного трубопровода 8 с атмосферой и с обводньшЕ трубопроводом 9, за датчик 11 режима работы и орган регулирования. Заслонка 7подсоединена через шток 12 к подпружиненному поршню 13, установле1шому в корпусе 14 и поджатому пружиной 15. 8корпусе выполнена цилиндфическая проточка 16, к которой подсоединен дополнительный трубопровод 8. В рабочей полости 17 подпружиненного поршня 13 ус тановлен орган перекрытия сечения цилин дрической проточки 16. перекрыти сечения содержит дополнитеяьн5ый корпус 18 с отверстиями 19, пружину 20 и двумя пластинчатыми клапанами 21 и 22, один из которых (21) выполнен с отверстием 23 и поджат пружиной 20 к корпусу 14, а другой (22) - установлен в цилиндрической проточке 16 напротив отверстия 23 первого клапана 21. Орган 10 снабжен поршнем 24 с двумя выточками 25 и 26 и штоком 27. Поршень 24 поджат пружиной 28. Орган 24 связан с атмосферой через отверстие 29. Орган регулирования включает в себя исполнительный гидромеханизм ЗО с подпружиненным поршнем 31 и рабочей полостью 32, магистраль 33, гидромеханизм 34 с подпружиненным поршнем 35, подключенным к задатчику 11 режима работы, магистрали 36 и 37, дроссель 38 и сильфон 39, установленный в магистрали 36. Дроссель 38 содержит иглу 4О, фиксируемую контргайкой 41. Двигатель работает следующим образом. На стационарном режиме работы двигателя заслонка 7 находится в открьхтом положении и часть отработавших газов перепускается мимо турбины 2 по перепускному трубопроводу 5. На заслонку 7 через поршень 13 действует сила давления газов, поступающих по обводному трубопроводу 9 и дополнительному трубопроводу 8. На переходном режиме при быстром перемещении задатчика 11 режима работы поршень 35 вытесняет рабочую среду из гидромеханизма 34. Рабочая среда воздействует на поршень 31 исполнительного гидромеханизма 30 и через поршень 31 со штоком перемещает поршень 24, который с помощью выточки 25 соединяет 6 атмосферой дополнительный трубопровод 8. Вследствие этого поршень 13 перемещается под действием пружины 15 и с помощью заслонки .7 перекрв ет перепускной трубопровода® и прекращает перепуск газов мимо турбины. Давление газов перед турбиной возрастает, что приводит к увеличению частоты вращения ротора турбокомпрессора и повьпиению давления наддува и быстрому разгону двигателя. Степень и скорость раскрытия заслонки 7 зависит от жесткости пружин 15 я 20. Пластинчатые клапаны 21 и 22 и пружина 20 способствуют более резкому прекращению передвижения поршня 13 при сообщении трубопровода 8 с атмосферой. Таким образом, устройство позволяет увеличить интенсивность разгона турбокомпрессора в двигателе с перепуском

газа мимо турбины, улучшить экономичность и шшамику разгона двигателя на переходных режимах и улучшить динамические качества транспортного средства, на котором установлен предлагаемый двигатель.

Формула изобретения

1. Двигатель внутреннего сгорания с наддувом, содержащий турбокомпрессор, турбина которого подсоединена через газоприемный патрубок к выхлопному коллектору, перепускной трубопровод, подключенный к последнему и к вьтхлопному патрубку турбины, заслонку, установленную в перепускном трубопроводе и подсоединенную через шток к установленному в кбрпуее подпружиненному поршню, рабочая полость которого подсоединена через цилиндрическую проточку корпусаи через дополнительный трубопровод к органу поочередного сообщения последнего с атмосферой и с обводным трубопроводом, и орган регулирования, подключенный к задатчику работы и к органу поочередного сообщения, о т л И чающийся тем, что, с пепью улучшения динамики разгона на переходных режимах, в рабочей полости подпружиненного поршня установлен орган перекрытия сечения щшиндрической проточки корпуса, а обводной трубопровод подсоединен к выхлопному коллектору.

j 2. Двигатель по п. 1, о т л и ч а го щ и и с я тем, что орган перекрытия сечения цилиндрической проточки снабжен дополнительным корпусом, пружиной и двумя пластинчатыми клапанами, один

из которых выполнен с отверстием и поджат пружиной к корпусу, а другой установлен в цилиндрической проточке корпуса напротив отверстия первого клапана.

I

Источники информации,

принятые во вш1мание при

1. Патент США № 3020901, кл. 123-119, опублик. 1962. 2. Патент США N 4197711, кл. 60-602, опублик. 198О.

W

. /

39

J-xJ

7 .