RU190875U1 - Система рециркуляции отработавших газов дизеля с вихревым терморегулятором - Google Patents
Система рециркуляции отработавших газов дизеля с вихревым терморегулятором Download PDFInfo
- Publication number
- RU190875U1 RU190875U1 RU2019114392U RU2019114392U RU190875U1 RU 190875 U1 RU190875 U1 RU 190875U1 RU 2019114392 U RU2019114392 U RU 2019114392U RU 2019114392 U RU2019114392 U RU 2019114392U RU 190875 U1 RU190875 U1 RU 190875U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- diesel
- exhaust
- vortex
- gas
- gases
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B29/00—Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
- F02B29/04—Cooling of air intake supply
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
- F02M26/22—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M31/00—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture
- F02M31/20—Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for cooling
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Abstract
Предложение относится к области транспортного двигателестроения, а в частности к устройствам для нейтрализации ОГ дизельных двигателей внутреннего сгорания.Техническим результатом заявляемой системы является повышение эффективности процесса количественного и качественного регулирования рециркулируемых газов.Технический результат достигается за счет установки перепускного трубопровода, позволяющего отводить излишки ОГ при перекрытии распределительным клапаном трубопроводов для отвода охлажденного и подогретого потока газа на выходе из вихревой трубы в канал выпускного устройства.
Description
Предложение относится к области транспортного двигателестроения, а в частности к устройствам для нейтрализации отработавших газов (ОГ) дизельных двигателей внутреннего сгорания.
Известна система выпуска отработавших газов поршневого ДВС, содержащая впускной и выпускной коллекторы, каталитический нейтрализатор, клапан рециркуляции отработавших газов с электроприводом и электронным блоком управления (Двигатели внутреннего сгорания. 1 кн. Теория рабочих процессов: учеб. для вузов / под ред. В.Н. Луканина. - М.: Высш. шк., 2005. - Рис. 8.17, с. 344). Система обеспечивает снижение содержания вредных веществ в выбрасываемых ОГ за счет рециркуляции ОГ.
Недостатком известной системы является отсутствие возможности обеспечения промежуточного охлаждения рециркулируемых газов с целью повышения коэффициента наполнения цилиндров.
Известны системы в которых с целью повышения коэффициента наполнения цилиндров применяют промежуточное охлаждение рециркулируемых газов в специальных теплообменниках, обычно жидкостных (Использование вихревых труб в поршневых двигателях внутреннего сгорания: монография / Д.В. Шабалин и др. - СПб.: ВУНЦ СВ «ВА МТО», 2015. - Рис. 1.7, с. 14). Вместе с тем схема двигателя с жидкостным охлаждением рециркулируемых газов имеет ряд недостатков, а именно:
затраты энергии для охлаждения рециркулируемых газов (в случае использования жидкостных охладителей), что приводит к снижению мощности и экономичности двигателя;
сложная и дорогостоящая конструкция теплообменника, предназначенного для охлаждения рециркулируемых газов.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому техническому результату к заявленной, является система воздухоснабжения танкового дизеля с эжекционным охлаждением наддувочного воздуха (Патент на полезную модель РФ №187543 / Д.В. Шабалин, Р.В. Якимушкин, Т.А. Ивахненко и др. Опубл. 12.03.2019) содержащая: дизель с впускным и выпускным коллекторами, промежуточный охладитель наддувочного воздуха, турбокомпресор, двухкаскадный воздухоочиститель, патрубки, устройство управления газообменом, вихревой эжектор, рециркуляционный трубопровод с вихревой трубой и распределительным клапаном, электрически связанным с электронным блоком управления и датчиками температуры наддувочного воздуха и рециркулируемого газа.
Основным недостатком указанной конструкции, является недостаточно эффективное количественное и качественное регулирование рециркулируемых газов в следствие замкнутой конструкции трубопроводов для отвода подогретого и охлажденного потока газа на выходе из вихревой трубы. Перекрытие трубопровода подогретого (охлажденного) потока распределительным клапаном приведет к нарушению термодинамических процессов энергоразделения в вихревой трубе и, следовательно, к снижению эффективности ее работы.
Техническим результатом заявляемой системы является повышение эффективности процесса количественного и качественного регулирования рециркулируемых газов.
Технический результат достигается за счет системы рециркуляции отработавших газов дизеля с вихревым терморегулятором, содержащей дизель с впускным и выпускным коллекторами, промежуточный охладитель наддувочного воздуха, турбокомпресор, воздухоочиститель, патрубки, трубопроводы, устройство управления газообменом, выпускное устройство, вихревой эжектор, вихревую трубу с распределительным клапаном, электронный блок управления с датчиками температуры наддувочного воздуха и рециркулируемого газа, при этом установлен перепускной трубопровод соединяющий трубопроводы для отвода охлажденного и подогретого газа на выходе из вихревой трубы с каналом выпускного устройства.
Анализ предлагаемого решения и известных позволяет сделать вывод о его соответствии условиям патентоспособности полезной модели.
Предложение поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена принципиальная схема системы рециркуляции отработавших газов дизеля с вихревым терморегулятором, на фиг. 2 изображена работа распределительного клапана, распределяющего потоки охлажденного и подогретого газа на выходе из вихревой трубы между впускным коллектором и перепускным трубопроводом.
Заявленная система рециркуляции отработавших газов дизеля с вихревым терморегулятором содержит: дизель 1 соединенный впускным коллектором 2 через промежуточный охладитель 3 наддувочного воздуха с компрессором 4 турбокомпрессора и воздухоочиститель 5. Компрессор 4 соединен общим валом 6 с турбиной 7 турбокомпрессора. Выпускной коллектор 8, соединяющий турбину турбокомпрессора с дизелем 1, перед входом в турбину 7 разделен на два патрубка 9, 10. Патрубок 9 соединяет выпускной коллектор 8 с корпусом турбины 7. Патрубок 10 соединяет выпускной коллектор 8 с устройством управления газообменом 12, которое направляет движение газовых потоков, истекающих из патрубка 10 и патрубка 11 турбины 7. Устройство управления газообменом 12 содержащее золотник с двумя поршнями 13 и 14, соединенными штоком 15. Золотник от свободного перемещения в корпусе удерживается пружиной 16. Устройство управления газообменом имеет фланцы 17-21 для соединения с подводящими трубопроводами и отводящими патрубками. Фланец 20 соединен с тангенциальным сопловым вводом 23 вихревого эжектора 22. Воздуховод 29, соединяющийся с соплом пассивного потока 24 вихревого эжектора 22, матрицей промежуточного охладителя 3 наддувочного воздуха, смесительной камерой 25, каналом 26, выпускным устройством 27 и выпускным патрубком 28. Фланец 21 отводящего патрубка соединен с рециркуляционным трубопроводом 30. Рециркуляционный трубопровод 30 соединен с тангенциальным входом 32 вихревой трубы 31, от которой отходят трубопроводы подогретого 33 и охлажденного 34 потока газа и сходятся у распределительного клапана 35 образуя перекрестие с впускным коллектором 2 и перепускным трубопроводом 39.
Управление распределительным клапаном 35 осуществляется от блока управления 36, данные в блок управления 36 по электрическим проводам передаются от датчика температуры наддувочного воздуха 37 установленного на выходе из промежуточного охладителя 3 и датчика температуры рециркулируемого газа 38 установленного в трубопроводе после распределительного клапана 35.
Предлагаемая система рециркуляции отработавших газов дизеля с вихревым терморегулятором работает следующим образом: после пуска дизеля 1 на режимах холостого хода и малых нагрузок воздушный поток из атмосферы поступает в воздухоочиститель 5, под действием разряжения, создаваемого компрессором 4, где очищается от загрязнений. В компрессоре 4 воздушный поток сжимается, при этом его давление и температура возрастают, и направляется в промежуточный охладитель 3 наддувочного воздуха, где происходит теплообмен между наддувочным воздухом и холодным теплоносителем, циркулирующим через промежуточный охладитель 3 наддувочного воздуха. Прокачку холодного теплоносителя к промежуточному охладителю 3 наддувочного воздуха осуществляется за счет эжекционного эффекта, создаваемого истечением части отработавших газов через сопло ввода 23 вихревого эжектора 22. После теплообмена в промежуточном охладителе 3 воздушный поток направляется во впускной коллектор 2 и далее в цилиндры дизеля. При этом поток отработавших газов, вышедший из цилиндров дизеля 1, поступает в выпускной коллектор 8 и разделяется, осуществляя байпасное регулирование турбины, на две неравные части, большая из которых поступает в канал 9 и далее в корпус турбины 7 турбокомпрессора, а меньшая - в патрубок 10. На режимах холостого хода и малых нагрузок давление наддувочного воздуха мало', шток 15 с поршнями 13 и 14 находится в нижнем положении, при котором часть потока отработавших газов поступает в отводящий фланец 21 соединенный с рециркуляционным трубопроводом 30.
Из рециркуляционного трубопровода 30 часть потока отработавших газов через тангенциальный вход 32 вихревой трубы 31 и далее через трубопроводы подогретого 33 и охлажденного 34 потока газа попадает в перекрестие трубопроводов в котором с помощью распределительного клапана 35 производится количественное и качественное регулирование рециркулируемого газа. Потребная, для качественного протекания процесса снижения содержания вредных веществ в выхлопных газах дизеля, доля ОГ с требуемой температурой поступает через впускной коллектор 2 в дизель 1, а излишки подогретых (охлажденных) ОГ через перепускной трубопровод 39, канал 26 выпускного устройства 27 и выпускной патрубок 28 выводятся в окружающую среду.
Изменение температуры рециркулируемых газов производится за счет способности вихревой трубы 31 обеспечивать разделение входящего в нее потока газа на подогретый и охлажденный (эффект Ранка-Хилша). В зависимости от отклонения температуры рециркулируемого газа от оптимального, производится регулирование в пользу подогретого либо охлажденного потока газов в распределительном клапане 35. Управление распределительным клапаном 35 производится по данным полученным с датчиков температуры свежего заряда воздуха 37 установленного на выходе из промежуточного охладителя 3 наддувочного воздуха и датчика температуры рециркулируемого газа 38 установленного после распределительного клапана 35 обработанным в электронном блоке управления 36.
С ростом нагрузки (режимы средних и номинальных нагрузок) дизеля 1 давление наддувочного воздуха во впускном коллекторе 2 возрастает.Растет давление в полости под штоком 15 с поршнями 13 и 14. Под действием этого давления, шток 15 с поршнями 13 и 14 перемещается вверх, перекрывая рециркуляционный трубопровод 30. Рециркуляция ОГ прекращается.
По сравнению с прототипом предлагаемая система воздухоснабжения танкового дизеля с эжекционным охлаждением наддувочного воздуха позволяет повысить эффективность системы эжекционного охлаждения наддувочного воздуха, уменьшить ее массогабаритные показатели, а также обеспечить рациональную температуру рециркулируемых газов.
Claims (1)
- Система рециркуляции отработавших газов дизеля с вихревым терморегулятором, содержащая: дизель с впускным и выпускным коллекторами, промежуточный охладитель наддувочного воздуха, турбокомпресор, воздухоочиститель, патрубки, трубопроводы, устройство управления газообменом, выпускное устройство, вихревой эжектор, вихревую трубу с распределительным клапаном, электронный блок управления с датчиками температуры наддувочного воздуха и рециркулируемого газа, отличающаяся тем, что установлен перепускной трубопровод, соединяющий трубопроводы для отвода охлажденного и подогретого газа на выходе из вихревой трубы с каналом выпускного устройства.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019114392U RU190875U1 (ru) | 2019-05-13 | 2019-05-13 | Система рециркуляции отработавших газов дизеля с вихревым терморегулятором |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019114392U RU190875U1 (ru) | 2019-05-13 | 2019-05-13 | Система рециркуляции отработавших газов дизеля с вихревым терморегулятором |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU190875U1 true RU190875U1 (ru) | 2019-07-16 |
Family
ID=67309683
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019114392U RU190875U1 (ru) | 2019-05-13 | 2019-05-13 | Система рециркуляции отработавших газов дизеля с вихревым терморегулятором |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU190875U1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU197092U1 (ru) * | 2020-01-17 | 2020-03-30 | Роман Васильевич Якимушкин | Эжекционное устройство для повышения эффективности пуска и работы поршневого двигателя внутреннего сгорания |
RU2807850C1 (ru) * | 2023-02-06 | 2023-11-21 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ имени генерала армии А.В. Хрулева" Министерства обороны Российской Федерации | Устройство терморегулирования наддувочного воздуха эжекционного типа |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005076456A (ja) * | 2003-08-29 | 2005-03-24 | Toyota Motor Corp | 内燃機関 |
RU2301899C1 (ru) * | 2006-01-10 | 2007-06-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Федеральный учебный межвузовский научный производственный центр" | Способ и устройство управления газообменом в дизеле с газотурбинным наддувом |
RU187543U1 (ru) * | 2018-06-05 | 2019-03-12 | Денис Викторович Шабалин | Система воздухоснабжения танкового дизеля с эжекционным охлаждением наддувочного воздуха |
-
2019
- 2019-05-13 RU RU2019114392U patent/RU190875U1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005076456A (ja) * | 2003-08-29 | 2005-03-24 | Toyota Motor Corp | 内燃機関 |
RU2301899C1 (ru) * | 2006-01-10 | 2007-06-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Федеральный учебный межвузовский научный производственный центр" | Способ и устройство управления газообменом в дизеле с газотурбинным наддувом |
RU187543U1 (ru) * | 2018-06-05 | 2019-03-12 | Денис Викторович Шабалин | Система воздухоснабжения танкового дизеля с эжекционным охлаждением наддувочного воздуха |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU197092U1 (ru) * | 2020-01-17 | 2020-03-30 | Роман Васильевич Якимушкин | Эжекционное устройство для повышения эффективности пуска и работы поршневого двигателя внутреннего сгорания |
RU2807850C1 (ru) * | 2023-02-06 | 2023-11-21 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ имени генерала армии А.В. Хрулева" Министерства обороны Российской Федерации | Устройство терморегулирования наддувочного воздуха эжекционного типа |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9677509B2 (en) | Exhaust power turbine driven EGR pump for diesel engines | |
RU2589556C2 (ru) | Система двигателя и способ снижения стоимости ее производства | |
US8601986B2 (en) | Split cooling method and apparatus | |
US9074492B2 (en) | Energy recovery arrangement having multiple heat sources | |
CN101435361A (zh) | 具有两个冷却回路的发动机冷却系统 | |
KR20110124133A (ko) | 배기가스 정화 시스템을 갖는 대형 2-행정 디젤 엔진 | |
US20110214628A1 (en) | Cooling Circuit for an Internal Combustion Engine | |
KR20130122946A (ko) | 내연기관의 배기가스 터보차저 | |
RU190875U1 (ru) | Система рециркуляции отработавших газов дизеля с вихревым терморегулятором | |
KR101821963B1 (ko) | 엔진 배기 가스 재순환 회로용 냉각 장치 | |
RU187543U1 (ru) | Система воздухоснабжения танкового дизеля с эжекционным охлаждением наддувочного воздуха | |
CN104632349A (zh) | 一种柴油机用水冷与风冷交互式散热装置 | |
GB1325526A (en) | Cooling systems of supercharged diesel engines | |
RU2301899C1 (ru) | Способ и устройство управления газообменом в дизеле с газотурбинным наддувом | |
CN204492956U (zh) | 一种柴油机用水冷与风冷交互式散热装置 | |
CN201176888Y (zh) | 船用柴油机排气管及六缸船用柴油机 | |
RU166577U1 (ru) | Вихревой охладитель наддувочного воздуха с эжектором для комбинированного двигателя | |
LAZAREV et al. | Exhaust gases energy use in the course of gas exchange in diesel-fueled vehicles | |
CN209264288U (zh) | 废气再循环中冷器换热效率试验台 | |
DK178781B1 (en) | Large two-stroke turbocharged compression ignited internal combustion engine with an exhaust gas purification system | |
RU2807850C1 (ru) | Устройство терморегулирования наддувочного воздуха эжекционного типа | |
CN209430282U (zh) | 一种满足多级增压冷却的中冷器 | |
RU189116U1 (ru) | Система питания воздухом комбинированного двигателя с вихревым терморегулятором наддувочного воздуха | |
GB2463641A (en) | Making use of the waste heat from an internal combustion engine | |
SU1815360A1 (ru) | Дизельная установка |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20190825 |