RU2082889C1 - Supercharging air cooling system of internal combustion engine - Google Patents
Supercharging air cooling system of internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2082889C1 RU2082889C1 RU95104525A RU95104525A RU2082889C1 RU 2082889 C1 RU2082889 C1 RU 2082889C1 RU 95104525 A RU95104525 A RU 95104525A RU 95104525 A RU95104525 A RU 95104525A RU 2082889 C1 RU2082889 C1 RU 2082889C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- engine
- charge air
- air
- water
- nozzle
- Prior art date
Links
Landscapes
- Supercharger (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению, и может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания (ДВС) с наддувом. The invention relates to mechanical engineering, namely to engine building, and can be used in supercharged internal combustion engines (ICE).
Известна система охлаждения наддувочного воздуха ДВС [1, c.294, рис. 257b] содержащая агрегат наддува, охладитель наддувочного воздуха в виде водовоздушного теплообменника, водяной насос, охладитель воды в виде воздуховодяного теплообменника, а также вентилятор с приводом. Known cooling system for charge air of the internal combustion engine [1, p. 294, Fig. 257b] comprising a boost unit, a charge air cooler in the form of a water-air heat exchanger, a water pump, a water cooler in the form of a water-air heat exchanger, and a fan with a drive.
Недостатками этой системы охлаждения наддувочного воздуха ДВС являются большая металлоемкость и низкая надежность, обусловленные наличием водовоздушного теплообменника охлаждения наддувочного воздуха и воздуховодяного теплообменника охлаждения охлаждающей воды. The disadvantages of this engine internal combustion air cooling system are the high metal consumption and low reliability due to the presence of a water-air heat exchanger for cooling the charge air and an air-water heat exchanger for cooling cooling water.
Наиболее близким техническим решением является система охлаждения наддувочного воздуха тепловозного дизеля [2, с.190-191, рис.119 и с.194, рис.120] содержащая агрегат наддува с компрессором, охладитель наддувочного воздуха в виде водовоздушного теплообменника, воздухопровод, соединяющий агрегат наддува с выпускным коллектором двигателя, а также охладитель воды и вентилятор с приводом. The closest technical solution is the cooling system of the charge air of a diesel diesel engine [2, p. pressurization with an exhaust manifold of the engine, as well as a water cooler and a fan with a drive.
Недостатками известной системы охлаждения наддувочного воздуха ДВС являются большая металлоемкость и низкая надежность, обусловленная наличием теплообменников охлаждения наддувочного воздуха и охлаждающей воды. The disadvantages of the known internal combustion engine air cooling system are large metal consumption and low reliability due to the presence of heat exchangers for cooling the charge air and cooling water.
Задачей изобретения является снижение металлоемкости и повышение надежности системы. The objective of the invention is to reduce the metal consumption and increase the reliability of the system.
Задача решается в системе охлаждения наддувочного воздуха, содержащей агрегат наддува с компрессором, охладитель наддувочного воздуха и воздухопровод, соединяющий агрегат наддува с впускным коллектором двигателя. The problem is solved in a charge air cooling system comprising a boost unit with a compressor, a charge air cooler and an air duct connecting the boost unit to the engine intake manifold.
Согласно изобретению охладитель наддувочного воздуха выполнен в виде форсунки для впрыска и распределения воды, установленной на воздухопроводе между агрегатом наддува и впускным коллектором двигателя, и в системе дополнительно установлены плунжерный водяной насос высокого давления, соединенный с валом двигателя с возможностью отключения от него, датчик температуры наддувочного воздуха, задатчик скорости вращения вала двигателя и автоматический орган управления подачей воды к форсунке. According to the invention, the charge air cooler is made in the form of a nozzle for the injection and distribution of water installed on the air duct between the boost unit and the engine intake manifold, and a high pressure plunger water pump is connected to the engine shaft and can be disconnected from it, the charge temperature sensor air, an engine shaft rotation speed setter and an automatic control element for water supply to the nozzle.
При осуществлении изобретения могут быть получены следующие технические результаты. In carrying out the invention, the following technical results can be obtained.
1. Устранение водовоздушного теплообменника охлаждения наддувочного воздуха и холодильника охлаждения воды, охлаждающей наддувочный воздух. 1. The elimination of a water-air heat exchanger cooling the charge air and the refrigerator cooling water cooling the charge air.
Этот результат является следствием того, что охладитель наддувочного воздуха выполнен в виде форсунки, установленной на воздухопроводе между агрегатом наддува и впускным коллектором двигателя и осуществляющей впрыск воды в наддувочный воздух, подаваемый агрегатом наддува. Вода, поступающая из форсунки в расплавленном виде, в наддувочном воздухе испаряется и снижает его температуру. This result is a consequence of the fact that the charge air cooler is made in the form of a nozzle mounted on the air duct between the boost unit and the engine intake manifold and which injects water into the charge air supplied by the boost unit. The water coming from the nozzle in molten form in the charge air evaporates and lowers its temperature.
Устранение водовоздушного теплообменника и холодильника воды снижает расход металла, в том числе цветного, на изготовление системы охлаждения наддувочного воздуха и повышает надежность системы. The elimination of a water-air heat exchanger and a water cooler reduces the consumption of metal, including non-ferrous, for the manufacture of a charge air cooling system and increases the reliability of the system.
2. Устранение вентилятора с приводом, подающего воздух для обдува холодильника воды. Этот результат является следствием устранения холодильника. 2. Elimination of a fan with a drive supplying air to blow the water cooler. This result is a consequence of eliminating the refrigerator.
На чертеже изображена принципиальная схема системы охлаждения наддувочного воздуха ДВС. The drawing shows a schematic diagram of a system for cooling the charge air of the internal combustion engine.
Система охлаждения наддувочного воздуха двигателя 1 содержит агрегат наддува 2 с компрессором 3, воздухопровод 4, соединяющий компрессор 3 с впускным коллектором 5 двигателя 1, и охладитель наддувочного воздуха, выполненный в виде форсунки 6 для впрыска и распыления воды, установленной на воздухопроводе 4 между агрегатом наддува 2 и впускным коллектором 5 двигателя 1. The cooling system of the charge air of engine 1 comprises a charge unit 2 with a compressor 3, an air pipe 4 connecting the compressor 3 to the intake manifold 5 of the engine 1, and a charge air cooler made in the form of a nozzle 6 for injecting and spraying water mounted on the air pipe 4 between the charge unit 2 and intake manifold 5 of engine 1.
В системе дополнительно установлены плунжерный водяной насос 7, датчик 8 температуры наддувочного воздуха, задатчик 9 скорости вращения вала двигателя 1 и автоматический орган управления (АОУ) 10 подачей воды к форсунке 6. The system additionally has a plunger water pump 7, a charge air temperature sensor 8, a rotational speed sensor 9 of the engine shaft 1 and an automatic control unit (AOU) 10 by supplying water to the nozzle 6.
Плунжерный водяной насос 7 соединен трубопроводом 11 с форсункой 6 и трубопроводом 12 с водяным баком 13 и с помощью управляемой муфты 14 связан с валом двигателя 1 (на чертеже связь не показана) с возможностью отключения от него. На трубопроводе 12 размещен запорный клапан 15. The plunger water pump 7 is connected by a pipe 11 with a nozzle 6 and a pipe 12 with a water tank 13 and is connected to the shaft of the engine 1 (connection is not shown in the drawing) with the possibility of disconnection from it using a controlled coupling 14. A shut-off valve 15 is placed on the pipe 12.
Датчик 8 температуры наддувочного воздуха установлен на воздухопроводе 4 между компрессором 3 и форсункой 6. Датчик 8 температуры наддувочного воздуха и задатчик 9 скорости вращения вала двигателя 1 подключены к АОУ 10. The charge air temperature sensor 8 is installed on the air duct 4 between the compressor 3 and the nozzle 6. The charge air temperature sensor 8 and the rotation speed setter 9 of the engine shaft 1 are connected to the AOU 10.
Система охлаждения наддувочного воздуха работает следующим образом. The cooling system of charge air works as follows.
Атмосферный воздух компрессором 3 агрегата наддува 2 сжимается и по воздухопроводу 4 подается во впускной коллектор 5 двигателя 1. Температура наддувочного воздуха измеряется датчиком 8, сигнал от которого подается в АОУ 10. Atmospheric air is compressed by compressor 3 of boost unit 2 and is supplied through air duct 4 to intake manifold 5 of engine 1. The charge air temperature is measured by sensor 8, the signal from which is supplied to AOU 10.
Для охлаждения наддувочного воздуха при его температуре выше допустимой по сигналу датчика 8 АОУ 10 включает управляемую муфту 14, соединяя вал плунжерного насоса 7 с валом двигателя 1, и открывает запорный клапан 15. To cool the charge air at a temperature higher than that allowed by the signal of the sensor 8, AOU 10 includes a controlled coupling 14, connecting the shaft of the plunger pump 7 with the shaft of the engine 1, and opens the shut-off valve 15.
Вода из бака 13 поступает в плунжерный насос 7 и по трубопроводу 11 под высоким давлением подается в форсунку 6. Вода форсункой 6 в распыленном виде впрыскивается в наддувочный воздух и в нем испаряется, отбирая от него теплоту, в результате чего температура наддувочного воздуха снижается. Цикловая подача воды к форсунке 6 регулируется положением рейки плунжерного насоса 7, которое изменяется АОУ 10 по сигналу задатчика 9 скорости вращения вала двигателя. Water from the tank 13 enters the plunger pump 7 and is pumped under high pressure into the nozzle 6. Water is sprayed into the charge air by the nozzle 6 in the sprayed form and evaporates, taking away heat from it, as a result of which the temperature of the charge air decreases. The cyclic water supply to the nozzle 6 is regulated by the position of the plunger pump rod 7, which changes by the AOU 10 according to the signal of the setpoint 9 of the engine shaft speed.
При температуре наддувочного воздуха ниже допустимой его охлаждения прекращают. По сигналу датчика 8 АОУ 10 выключает управляемую муфту 14, отсоединения вал плунжерного насоса 7 от вала двигателя 1, и закрывает запорный клапан 15. At a temperature of charge air below the permissible cooling rate, it is stopped. At the signal of the sensor 8, AOU 10 turns off the controlled clutch 14, disconnecting the shaft of the plunger pump 7 from the shaft of the engine 1, and closes the shut-off valve 15.
При этом плунжерный насос 7 отключается и вода форсункой 6 в наддувочный воздух не подается. In this case, the plunger pump 7 is turned off and the water nozzle 6 is not supplied to the charge air.
Источники информации
1. Двигатели внутреннего сгорания: Системы поршневых и комбинированных двигателей. Под общ.ред. А.С.Орлина и М.Г.Круглова. М. Машиностроение, 1985, с. 456.Sources of information
1. Internal combustion engines: Piston and combined engine systems. Under the general ed. A.S. Orlina and M.G. Kruglova. M. Engineering, 1985, p. 456.
2. Малинов М.С. Куликов Ю.А. и Черток Е.Б. Охлаждающие устройства тепловозов. М. Машгиз, 1962, с.260. 2. Malinov M.S. Kulikov Yu.A. and Chertok E.B. Cooling devices of diesel locomotives. M. Mashgiz, 1962, p. 260.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95104525A RU2082889C1 (en) | 1995-03-21 | 1995-03-21 | Supercharging air cooling system of internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95104525A RU2082889C1 (en) | 1995-03-21 | 1995-03-21 | Supercharging air cooling system of internal combustion engine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU95104525A RU95104525A (en) | 1997-01-10 |
| RU2082889C1 true RU2082889C1 (en) | 1997-06-27 |
Family
ID=20166109
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU95104525A RU2082889C1 (en) | 1995-03-21 | 1995-03-21 | Supercharging air cooling system of internal combustion engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2082889C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7134282B2 (en) * | 2003-03-27 | 2006-11-14 | Squires Turbo Systems, Inc. | Turbo system and method of installing |
| US8109093B2 (en) * | 2005-06-02 | 2012-02-07 | Wärtsilä Finland Oy | Method and an arrangement in connection with a turbocharged piston engine |
| RU2595311C1 (en) * | 2015-03-03 | 2016-08-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт "НАМИ" | Supercharging air temperature reduction device |
-
1995
- 1995-03-21 RU RU95104525A patent/RU2082889C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Двигатели внутреннего сгорания: системы поршневых и комбинированных двигателей. / Под ред. А.С.Орлина и М.Г.Круглова, М.: Машиностроение, 1985, с. 294, рис. 3257в. 2. Малинов М.С., Куликов Ю.А., Черток Е.Б. Охлаждающее устройства тепловозов. - М.: Машиностроение, с. 190 , 191, рис.119, с. 194, рис. 120, 1962. * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7134282B2 (en) * | 2003-03-27 | 2006-11-14 | Squires Turbo Systems, Inc. | Turbo system and method of installing |
| US7469539B2 (en) * | 2003-03-27 | 2008-12-30 | Squires Turbo System, Inc. | Turbo system and method of installing |
| US7963033B2 (en) | 2003-03-27 | 2011-06-21 | Squires Turbo Systems, Inc. | Remotely mountable turbo system and method of installing |
| US8109093B2 (en) * | 2005-06-02 | 2012-02-07 | Wärtsilä Finland Oy | Method and an arrangement in connection with a turbocharged piston engine |
| RU2595311C1 (en) * | 2015-03-03 | 2016-08-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт "НАМИ" | Supercharging air temperature reduction device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU95104525A (en) | 1997-01-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2541362C2 (en) | Piston engine operation | |
| US5975032A (en) | Engine cooling system | |
| US3977195A (en) | Method for conditioning the intake air of a supercharged, low-compression ratio diesel engine | |
| US9169769B2 (en) | Gas-fired engine | |
| US4848283A (en) | Marine engine with combination vapor return, crankcase pressure, and cooled fuel line conduit | |
| US4502420A (en) | Reciprocating piston combustion engine with water injection | |
| CA2193670A1 (en) | Auxiliary injector | |
| CN101405494B (en) | Cooling arrangement in a vehicle | |
| US11268435B2 (en) | Structural arrangement in a low-temperature turbocompressor for an internal combustion engine | |
| CN102859141B (en) | Arrangement and method for warming of coolant which circulates in a cooling system | |
| US6082311A (en) | Drive arrangement and method of reducing the amount of nox in the exhaust gases from an internal combustion engine | |
| RU2082889C1 (en) | Supercharging air cooling system of internal combustion engine | |
| MXPA06000097A (en) | Uphill method for the heat treatment and reduction of internal stresses of cast parts produced from a light metal melt, especially an aluminium melt. | |
| US4411224A (en) | Fluid injection system for a turbocharged internal combustion engine | |
| RU2301899C1 (en) | Method of and device to control gas exchange in turbocharged diesel engine | |
| US2033166A (en) | Means for supercharging internal combustion engines | |
| CN206522209U (en) | A kind of four-cylinder diesel engine of low emission | |
| RU2242628C2 (en) | Method of operation and design of combination internal combustion engine with gas-steam working medium | |
| RU2044236C1 (en) | Heat pump | |
| CN219119342U (en) | Compact high-power-density engine | |
| SU1815360A1 (en) | Diesel plant | |
| CN2420429Y (en) | Straight connected stepless regulation refrigerating machine unit | |
| RU27642U1 (en) | FORCED AIR SUPPLY SYSTEM IN THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
| CN213419240U (en) | Methanol engine air inlet heating system for vehicle and vehicle | |
| SU1495457A1 (en) | Lubricating system for ic-engine having cooled exhaust manifold |