LT3058B

LT3058B - Device for introducing of compressed air to internal combustion engine

Info

Publication number: LT3058B
Application number: LTIP136A
Authority: LT
Inventors: Nikolajus Karpejevas
Original assignee: Nikolajus Karpejevas
Priority date: 1992-10-13
Filing date: 1992-10-13
Publication date: 1994-10-25
Also published as: LTIP136A

Description

LT 3058 B Išradimas priklauso vidaus degimo variklių sričiai ir ypač gali būti panaudotas automobilių varikliuose, dirbančiuose kintamu apkrovimo ir apsisukimų režimu. 5 Žinomi įrenginiai suspausto oro padavimui į vidaus 'degimo variklius, kuriuose yra turbokompresorius, kurio turbinos įėjimas sujungtas su atidirbusių degimo ' produktų išmetimo vamzdžiu, o oro kompresoriaus išėjimas - su vidaus degimo variklio maitinimo sistema 10 (žr. K.UMHHep,HaAAYB ABC,c.21,MauibiHOCTPoeHHe, 1978r.) . Šių įrenginių trūkumas yra padidintas variklio inertiškumas pereinant į kitą darbo režimą, sąlygojamas tos -aplinkybės, kad turbokompresoriaus apsisukimai 15 priklauso nuo išmetamų degimo produktų energijos kiekio, ir todėl, pereinant į didesnio apkrovimo režimą, reikia pirma padidinti kompresoriaus apsisukimų i .į'AskaįeįųiAAlAAA-įiAAA^^^^^ 20 Žinomas įrenginys suspausto -oro tiekimui į vidaus turbinos įėjimas prijungtas prie variklio atidirbusių dujų išmetimo .vamzdžio per šilumokaitį, pašildantį turbinoje atidirbusias dujas, toliau nukreiptas į 25 banginio slėgio perdavimo prietaisą, kurio slėgį priimančios pusės·'· išėjimas sujungtas su kompresoriumi, (žr. TSRS pat., Nr. 900820, T.P.K3.F02 B 39/42, publ.1982.0I.23.). Sįjvg; įį.;;: Šiuo atveju variklio režimo keitimo inertiškumas mažesnis, nes turbokompresorius, būdamas antruoju oro suspaudimo' laipsniu, gali būti mažesnių matmenų -ir masės, ir todėl greičiau gali keisti apsisukimus. 35 .Tačiau jis neišvengia priklausomybės nuo išmetamų dujų kiekio, besikeičiančio su variklio .režimo kitimu.. Taigi, nors inertiškumas sumažėja, bet jį sąlygojanti

LT 3058 B •priežastis nepašalinta. Šio .įrenginio trūkumu reiktų laikyti ir tai, kad aukščiau minėtų įrengimų trūkumui sumažinti jame panaudota palyginus daug elementų. 5 . Pateikiamo išradimo tikslas - pašalinti iš įrenginio kylantį pereinamųjų variklio režimų trukmės padidėjimą,, naudojant mažesnį įvedamų elementų kiekį. Šiam tikslui pasiekti turbokompresoriaus turbinos 10 įėjimas prijungtas ne prie .variklio atidirbusių dujų išmetimo_ vamzdžio, bet prie kompresoriaus išėj imo per šilumokaitį, šildomą variklio išmetimo dujomis, o turbinos išėjimas sujungtas su variklio maitinimo ' sistema. 15 Išradimas toliau aprašomas, darant nuorodas į brėžinį, kuriame pateikta įrenginio struktūrinė schema. ? Įrenginyje yra turbokompresorius, turintis turbiną I su 20 kompresoriumi 2, kurio išėjimas sujungtas su turbinos I įėjimu per šilumokaitį 3, kurio šilumą tiekianti pusė prijungta prie variklio 4 išmetamų dujų vamzdžio* Turbinos išėjimas sujungtas su variklio 4 maitinimo sistema per šaldytuvą 5. Ant kompresoriaus oro įėjimo 25 linijos yra droselinė valdymo _ sklendė 6.

Varikliui dirbant pastoviu apkrovimo ir apsisukimų režimu, kompresoriuje 2 suspaustas oras per šilumokaitį 3 patenka į 'turbiną I, kur nustoja dalies slėgio ir per 30 šaldytuvą 5 paduodamas į kolektorių, iš kurio eina į variklio cilindrą. Paduodamo oro kiekis priklauso nuo variklio apsisukimų skaičiaus! ' kuo dažniau stūmoklis įsiurbia, tuo daugiau oro praeina per įrenginį. 35 Mažinant variklio 4 apkrovimą, pridaroma sklendė 6. Į ; : kompresorių 2 7,-ateina mažesnio slėgio:7 oras. Sumažėja slėgis ir po kompresoriaus bei šilumkaičio 3. Apkrovimo

LT 3058 B 3' i mažinimą pradedant oro slėgis kolektoriuje dar laiką nesikeičia. Dėl to slėgio perkritis turbinoje I sumažėja, nes įeinančio oro slėgis mažesnis,· o priešspaudimas toks pat. Per turbiną I sumažėją;: 5 praeinančio oro kiekis, ir todėl slėgis kolektoriuje ima mažėti, nes variklis iš jo ima nesumažintą oro kiekį. Tokiu būdu, sumažinus į kompresorių paduodamo oro slėgį, greitai sumažėja ir į variklį paduodamo oro slėgis. Turbokompresoriaus apsisukimai -keičiasi ir. s išlieka Didinant į · tai 10 nežymiai, nes kompresoriaus suspaudimo laipsnis turbinos varymui sunaudoj amas. slėgio pasikeičia apytikriai tiek pat, todėl kompresoriaus ir turbinos galingumo balansas. variklio ' apkrovimą, sklendė 6 atidaroma, 15 ·įrenginys reaguoja taip pat jautriai, tik atvirkščia kryptimi {t'.y. pakeldamas į variklį paduodamo oro slėgį ir tuo padidindamas variklio galingumą).

Mažinant variklio apsisukimus, perv.įrenginį praeinantis 20 oro kiekis suma-žė j a. Sumažėja Ir oro slėgis, pradedant kompresoriaus 2 išėjimu. ' Ir šiuo atveju tiek kompresoriaus 2 galingumas, tiek ir turbinos I galingumas keičiasi į mažėjimo pusę, todėl turbokompresoriaus apsisukimų skaičius keičiasi 25 : nežymiai. Savaime suprantama, kad esant nusistovėjusiam apsisukimų režimui, apkrovimas gali būti keičiamas sklende 6, kaip aprašyta aukščiau. Jei variklis dirba neapkrautas ir mažais apsisukimais, tai todėl, kad turbokompresoriaus apsisukimai turi tendenciją 30 išsilaikyti pastoviais. Sklende 6 lengvai galima ne tik padidinti į · variklį; paduodamo oro slėgį, bet ir patį · turbokompresorių greitai pervesti prie didesnio galingumo, tai reiškia, kad įrenginys tieks varikliui ne tik labiau suspaustą orą, bet ir didesnį jo kiekį, atitinkantį variklio apsisukimų režimą. 35

Claims

Išradimas priklauso vidaus degimo variklių sričiai ir ypač . gali būti panaudotas automobilių varikliuose, dirbančiuose kintamu apkrovimo ir apsisukimų režimu 7 ' ’ 5 Žinomi įrenginiai suspausto oro padavimui į vidaus degimo variklius, kuriuose yra turbokompresorius, kurio turbinos įėj imas sujungtas su atidirbusių degimo produktų išmetimo vamzdžiu, o oro kompresoriaus išėj imas - su vidaus degimo variklio maitinimo -sistema

10 (žr. K.lįtiHHep, HaAĄyB ĄBC, c.21, MaujbiHOCTPoeHHe, 1978r.) .

///j(/(Šių((-///(įrėriginių/7/ trūkumas yra(((//padįdįnBas:\/(/(:yarl·kl·l·O:

inertiškumas pereinant į kitą darbo režimą, sąlygoj amas tos aplinkybės, kad turbokompresori aus apsisukimai

1 '$(( ’ (::(.':\/pr i'Oaūš(o/ //nuo/ i šme t amxą de g imo p r o du ktų ene r gi jos kiekio, .'ir, todėl, pereinant , į didesnio apkrovimo

-((((rėž(įmą///įėiki:a(;(pirma' padidinti kompresoriaus apsisukimų .((;'((((/Waįeįų/(((/7/(:;t((;.//i-7:(((:((((//(((:/:/-;'(/:i((/(/s/((:/(^:(/,(/.(/;//(((('//į;7_:(;(/:/;<7t((į(7(/t/7:

7(0((((?7//(Ζ1ηοΜΐ&(3/(/7ηθηρΐ7γ3/-ί?3(53ρ3ρδ7θ(_:/((Ρΐό/,;<^:ΰ11ρ3/1ιηώ7///^/:/(7775ύ3( //(??/??//(/degįmb7/:/vąrikiį(//(t(/(-turiribiŠ'l'(((^;?/tųibpkpmpresdrįų/:(///(:kųnįoj /(//7// ((//t u'rbįridn įė j imas p r i j un g t a s p r į ė/((yąrikl:įb/7a t įdirbusių '^;(/(((((((:/;(/(dūj(ų//iušmebimo/((/vąmzdžį0((7geį/-/((šiįųmgkaįbįį'/(i|pąsiidaniį;' turbinoje atidirbusias dujas, toliau nukreiptas - į( ^;ž5///:(:(b4ngihiū(((((ldiėgįo(((((/(pėr7avim0(/i(/prįętdįŠ(ą//(-77kUrįė((/((bįėgį·: priimančios pusės išėj imas sujungtas su kompresoriumi, savo išėj imu sujungtu su variklio maitinimo sistema.

//////((fžb/lIt'įEŠ/ ((((iį;/7/t^;fūbl./'(1982.01.23(.1)///(/77//(//(1/7/-1////:(7//(//(^,¾ '(3Q/l//( (7/7/777(1//7^7(77//(((////:(/(1(7

Šiuo atveju variklio režimo keitimo inertiškumas mažesnis, nes turbokompresorius, būdamas antruoju oro suspaudimo laipsniu, gali būti mažesnių matmenų ir (//(masės, ir todėl greičiau gali keisti apsisukimus. i

35 · Tačiau jis neišvengia priklausomybės riuo išmetamų dujų kiekio, besikeičiančio su variklio režimo kitimu. Taigi, nors inertiškumas sumažėja, bet jį sąlygojanti įrenginio trūkumu reiktų laikyti ir tai, kad aukščiau minėtų įrengimų trūkumui sumažinti jame panaudota palyginus daug elementų.

v

Pateikiamo išradimo tikslas - pašalinti iš įrenginio kylantį pereinamųjų variklio režimų trukmės padidėjimą, naudojant mažesnį įvedamų elementų kiekį.

Šiam tikslui pasiekti turbokompresoriaus turbinos įėjimas, prijungtas ne prie variklio atidirbusių dujų išmetimo_ vamzdžio, bet prie kompresoriaus išėjimo per šilumokaitį, šildomą variklio išmetimo dujomis, o turbinos išėjimas sujungtas su variklio maitinimo sistema.

Išradimas toliau aprašomas, darant nuorodas į brėžinį, kuriame pateikta įrenginio struktūrinė schema.

Įrenginyje yra turbokompresorius, turintis turbiną I su kompresoriumi
2, kurio išėjimas sujungtas su turbinos I įėjimu per šilumokaitį
3, kurio šilumą tiekianti pusė prijungta prie variklio
4 išmetamų dujų vamzdžio. Turbinos išėjimas sujungtas su variklio 4 maitinimo sistema per šaldytuvą 5. Ant kompresoriaus oro įėjimo linijos yra droselinė valdymo.sklendė 6.

Varikliui dirbant pastoviu apkrovimo ir apsisukimų režimu, kompresoriuje 2 suspaustas oras per šilumokaitį 3 patenka įturbiną I, kur nustoja dalies slėgio ir per šaldytuvą 5 paduodamas į kolektorių, iš kurio eina į variklio cilindrą. Paduodamo oro kiekis priklauso nuo variklio apsisukimų skaičiaus: ' kuo dažniau stūmoklis įsiurbia, tuo daugiau oro praeina per įrenginį.

Mažinant variklio 4 apkrovimą, pridaroma sklendė 6. Į kompresorių 2 ateina mažesnio slėgio oras. Sumažėja slėgis ir po kompresoriaus bei. šilumkaičio3.Apkrovimo mažinimą pradedant oro slėgis .kolektoriujė dar kurį laiką nesikeičia. Dėl to slėgio perkritis turbinoje I sumažėja, nes įeinančio oro slėgis mažesnis, · o priešspaudimas toks pat. Per turbiną I sumažėja praeinančio oro kiekis, ir todėl slėgis kolektoriuje ima mažėti, nes variklis iš jo ima nesumažintą oro kiekį. Tokiu būdu, sumažinus į kompresorių paduodamo oro slėgį, greitai sumažėja ir įvariklį paduodamooro slėgis. Turbokompresoriaus apsisukimai -keičiasi nežymiai, nes kompresoriaus suspaudimo laipsnis ir turbinos varymui sunaudoj amas. slėgio perkritis pasikeičia apytikriai tiek' pat, todėl išlieka kompresoriaus ir turbinos galingumo balansas. Didinant variklio 'apkrovimą, sklendė 6 atidaroma, i · tai įrenginys reaguoja taip pat jautriai, tik atvirkščia kryptimi (t: y. pakeldamas į variklį paduodamo oro slėgį ir tuo padidindamas variklio galingumą).

Mažinant variklio apsisukimus, per įrenginį praeinantis

20 oro .kiekis sumažėja. Sumažėja ir oro slėgis, pradedant kompresoriaus 2 išėjimu. ' Ir šiuo atveju tiek kompresoriaus 2 galingumas, .tiek ir turbinos I galingumas keičiasi..... į mažėjimo pusę, todėl turbokompresoriaus apsisukimųskaičius keičiasi

25 nežymiai. Savaime suprantama, kad esant nusistovėjusiam apsisukimų režimui, apkrovimas gali būti keičiamas sklende 6, kaip aprašyta aukščiau. Jei variklis dirba neapkrautas ir mažais apsisukimais, tai todėl, kad turbokompresoriaus apsisukimai turi tendenciją

30 išsilaikyti pastoviais. Sklende 6 lengvai galima ne tik padidinti į · variklį paduodamo oro slėgi,, bet ir patį turbokompresorių greitai pervesti prie didesnio galingumo, tai reiškia, kad įrenginys tieks varikliui ne tik labiau suspaustą orą, bet ir didesnį jo kiekį,

35 atitinkantį variklio apsisukimų, režimą.

IŠRADIMO APIBRĖŽTIS ._;,-<· ^k Įrenginys suspausto oro tiekimui į vidaus’ degimb ';.7I::A77y1į^įxkįį.Aį_:7įįūrįhtįs::ytūrfc'pk-©mpresoritį/.:i;bi77^;ėš:iŠ7'<į77'Š77;)t:;77i-:
5 riantis tuo, kad turbokompresoriaus turbina savo išėjimu prijungta prie variklio maitinimo sistemos, o įėjimu - prie. kompresoriaus išėjimo per šilumokaitį, šildančia dalimi prijungtą prie variklio išmetamų dujų