Устройство для наддува дизеля Советский патент 1982 года по МПК F02B27/00 

1

Изобретение относится к цизепестроению, а именно к устройствам для резонансного наддува дизеля.

Известны устройства- для наддува дизеля, содержащие турбокомпрессор с турби- 5 ной, работающей на выхлопных газах, и компрессором, напорный патрубок которого сообщен с цилиндрами дизеля через приемный ресивер, резонансный трубопровод и промежуточные емкости, объединяющие каждая впускные патрубки не более чем четырех цилиндров с неперекрывающимися фазами впуска.

Известнье устройства позволяют иопользовать волновые явления, возникаю- 5 щие во впускной системе, для улучшения наполнения цилиндров L Ij . .

Однако этим устройствам присутц недостаток, свойственный всем системам наддува и выражающийся в том, что при 20 работе дизеля с малыми нагрузками недостаточен. Если увеличивать наддув на малых нагрузках, то чрезмерно возрастает давление наддува при работе дизеля с большими нагрузками, т. е. характеристика известных устройств не совпадает с оптимальными параметрами во&духоснабжения дизеля при работе с пониженными значениями частоты вращентет, что ухудщает характеристики дизеля по крутящему моменту.

Цель изобретения - улучшение характеристики дизеля по крутящему моменту.

Эта цель достигается тем, что приемный ресивер снабжен предохранительным клапаном, отрегулированным на допустимое значение давления в промежуточной емкости и снабженным подпружиненным . запорным элементом, поперечное сечение которого выполнено по линейной зависимости от его хода.

На фиг. 1 показана схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 .- предохранительный клапан; на фиг. 3 - изменение частоты вращения и степени сжатия раг личщлх турбокомпрессоров во времени при ускорении; на фиг. 4 - изменение ко8(} фициента взбыгка воздуха по времени для различиях турбокомпрессоров; на фиг. 5 изменешае дь1мности газов прт1 ускоренки различных турбокомпрессоров. Устройство состоит из шестицилиндро вого дизеля 1,у которого цкгтандры с перекрывающимися фазами впуска своими впускными патрубками 2 подключены к промежуточным емкостям 3, каждая иа которых через резонансный трубопровод 4 соединена с приемным ресивером 5, а последний подключен к напорному патру ку 6 компрессора 7, который скомпонова в один агрегат с турбиной 8, работающей на выхлопных газах дизеля, и образует с ней турбокомпрессор. Турбина 8 подключена к выхлопному трубопроводу 9 дизеля, который соединен с цилиндрами через их выпускные патрубки 1О. Компрессор всасывает воздух из атмосферы через всасывающий патрубок 11. Приемный ресивер 5 снабжен предохранительным клапаном 12, который отрегулирован на допустимое давление в промежуточной емкости 3 и для этого связан с последней при помощи канала 1 Для отвода избытка воздух клапана 12 при помощи трубы 14 подсоединен, к ма гистрали 15 выпуска отработавщих газов из турбины. Предохранительный клапан 12 для установки на приемный ресивер 5 снабжен штуцером 16. Запорный элемент кла пана 12 выполнен в виде порщня 17, кот .рый выполнен ступенчатым и его ступень 18 увеличенного диаметра разм&щена в кольцевой полости 19 корпуса 20 клапана 12, Кольцевая полость 19 сооб щена с каналом 13, т. е. находится под давлением промежуточной емкости 3. Поршень 17 клапана нагружен пружиной 21, последняя размещена в подвижной опоре 22, перемещаемой при помощи ре гулировочного винта 23. Колебания давгленин в предохранительном клапане 12 составляют 0,02 кг/мм, т. е. дав пение, закрывающее поршень, составляет О,О3 кг/см . Сечение поршня обеспечивает линейную зависимость перекрываемо го им сечения от хода (величины подьема). В процессе работы дизеля 1 выхлопные газы поступают в турбину 8 и приводят ее во вращение. Воздух, сжатый в компрессоре 7, приводимом этой турбиной, поступает в -приемный ресивер 5 и по трубопроводам 4 - в промежуточные емкости 3. Истечение из емкостей в каждый цилиндр происходит во время фазы впуЖа лашюто цилиндра. Поскольку К каждой емкости 3 подсоединены пагрубкн 2 цилиндров с несовпадающими фазами впуска, в емкостях 3 и трубопроводах 4 возникают колебания столба воздуха с частотой, возбуждаемой периодическим истечением, возникает резонанс ный эффект, улу ппающий Наполнение цилиндров. Турбокомпрессор подбирается так, чтобы обеспечить достаточно высокий кру тящкй момент дизеля 1 при пониженных оборотах. С увеличением числа оборотов давление в наддуве растет. После увеличения давления в емкости 3 выше допустимой величины, создаваемая им сила давления на торец ступени 18 преодолевйГет усилие пружины 21, клапан 12 откроется и выпустит избыточный воздух из ресивера 5 в магистраль 15 выпуска отработавших газов. На фиг. 3 показано как изменяется число оборотов И или степень сжатия турбокомпрессора по времени Т при раз:гоне. Кривая О - изменение числа оборотов при отсутствии клапана 12, кривая Ъ - с клапаном 12, кривая -У число оборотов дизеля 1. На фиг. 4 показано изменение коэффициента избытка воздуха cL по времени Т при изменении числа оборотов дизеля 1 (буквенные обозначения те же, что и на фиг. 3). На фиг. 5 при показе дымности R (также сохранены обозначения, принятые на 4иг. 3). Приведенные зависимости свидетельствуют о том, что реализация предлагаемого изобретения позволяет улучшить характеристики двигателя по крутящему моменту. Формула изобретения Устройство для наддува дизеля, содержащее турбокомпрессор с турбиной, работающей на выхлопных газах, и комп- рессором, напорный патрубок которого сообщен с цилиндрами дизеля через приемный ресивер, резонансный трубопровод и промежуточные емкости, объединяющие каждая впускные патрубки не более чем четырех цилиндров с неперекрывающимися фазами впуска, о т л и чающееся тем, что, с целью улучшения характеристики дизеля по крутящему моменту, приемный ресивер снабжен предохранительным клапаном, отрегулированным на догтустт1мое давление в промежуточной емкости и снабженным подпружиненным запорным элементом, поперечное сечение которого выполнено по линейной зависимости от его хода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент СССР № -498916, кл. F 02 В 27/ОО, 1969.

15

фаг.}