RU2159340C1

RU2159340C1 - Device for bypass control of turbine and recirculation of exhaust gases in turbocharged diesel engine

Info

Publication number: RU2159340C1
Application number: RU99114482/06A
Authority: RU
Inventors: Е.В. Петухов; Е.А. Лазарев; А.Н. Лаврик; А.Н. Павлов; Г.П. Мицын; И.Я. Редько
Original assignee: Южно-Уральский государственный университет
Priority date: 1999-07-07
Filing date: 1999-07-07
Publication date: 2000-11-20

Abstract

FIELD: mechanical engineering; internal combustion engines. SUBSTANCE: proposed invention is designed for use in bypass control of turbine of turbocompressor and for recirculation of exhaust gases in diesel engine. Device is made in form of spool valve mechanism with housing 1 provided with three channels. Two channels, 4 and 5, are arranged opposite to third channel 3. Axis of third channel is located between axes of two first channels. Housing 1 is made in form of cylinder with one solid end face bottom 9 and other split and face bottom 2. Solid bottom 9 has supply branch pipe 17. Shims 18 are found in split bottom. Space 6 between double walls of housing has inlet branch pipe 7 and outlet branch pipe 8 for connection with diesel engine cooling system. Spool valve mechanism control member consists of two pistons, 12 and 13, connected by rod 11. One end of rod 11 is secured stationary in piston 12, and the other end is installed by its spherical pivot in bottom of piston 13. Contact of rod is provided by spring. Device easily falls into layout of basic diesel engine, no considerable modifications of design of gas-air ducts and turbocompressor are required. EFFECT: provision of combustion of functions of bypass control of turbine and recirculation of exhaust in one device. 3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области двигателестроения и предназначено для использования в системах байпасного регулирования турбины турбокомпрессора и рециркуляции отработавших газов в дизеле. The invention relates to the field of engine engineering and is intended for use in turbine compressor bypass control systems and exhaust gas recirculation in a diesel engine.

Известны устройства для осуществления байпасного регулирования турбины турбокомпрессора, содержащие клапан тарельчатого типа или поворотную заслонку, приводимые через систему рычагов от исполнительного механизма /Автомобильные двигатели с турбонаддувом. - M.: Машиностроение, 1991, с. 138/. Как правило, регулирующим органом является клапан или поворотная заслонка, которые закреплены на корпусе турбины, а чувствительным и исполнительным органом является мембранный или поршневой механизм, реагирующий на давление наддувочного воздуха. Однако недостатком подобных устройств является высокая тепловая напряженность и, как следствие, невысокая надежность, повышенная способность к закоксовыванию, и такие устройства не дают возможности организации перепуска отработавших газов во впускной коллектор на режимах холостого хода и малых нагрузок использованием одного и того же регулирующего органа. Known devices for performing bypass control of a turbocharger turbine, comprising a poppet type valve or a rotary damper driven through a system of levers from the actuator / Turbocharged automobile engines. - M .: Engineering, 1991, p. 138 /. As a rule, the regulatory body is a valve or a rotary damper, which are mounted on the turbine housing, and the sensitive and executive body is a membrane or piston mechanism that responds to the pressure of the charge air. However, the disadvantage of such devices is high thermal tension and, as a consequence, low reliability, increased ability to coking, and such devices do not allow the organization of the exhaust gas bypass into the intake manifold at idle and low loads using the same regulatory body.

Известна система рециркуляции отработавших газов двигателя внутреннего сгорания, содержащая рециркуляционный канал, байпасный патрубок, впускной и выпускной трубопроводы, тарельчатый клапан, управляемую заслонку, исполнительный механизм с усилителем, компаратор и два термодатчика, один из которых установлен в рециркуляционном канале, а другой в выпускном трубопроводе /Патент СССР N 1370283 A1, F 02 М 25/06/. При работе двигателя на режимах с рециркуляцией отработавших газов заслонка регулирует давление во впускном трубопроводе по заданному закону. Оба датчика находятся в среде отработавших газов с одинаковой температурой, следовательно, напряжение на выходе компаратора равно нулю. Исполнительный механизм удерживает клапан в открытом положении. При возрастании давления во впускном трубопроводе наддувочный воздух начинает поступать по рециркуляционному каналу в выпускной трубопровод, охлаждая тем самым один из датчиков. Это приводит к возникновению напряжения на выходе из компаратора. Управляющее устройство закрывает клапан. Однако подобные устройства отличаются сложностью систем управления, затрудненностью технического обслуживания и ремонта, и они не позволяют производить регулирование турбины турбокомпрессора. A known exhaust gas recirculation system for an internal combustion engine comprising a recirculation channel, a bypass pipe, an inlet and outlet pipe, a poppet valve, a controlled shutter, an actuator with an amplifier, a comparator and two temperature sensors, one of which is installed in the recirculation channel and the other in the exhaust pipe / USSR patent N 1370283 A1, F 02 M 25/06 /. When the engine is operating in modes with exhaust gas recirculation, the damper controls the pressure in the intake manifold according to a given law. Both sensors are located in the environment of the exhaust gases with the same temperature, therefore, the voltage at the output of the comparator is zero. An actuator holds the valve open. With increasing pressure in the inlet pipe, charge air begins to flow through the recirculation channel into the exhaust pipe, thereby cooling one of the sensors. This leads to voltage at the output of the comparator. The control device closes the valve. However, such devices are distinguished by the complexity of control systems, the difficulty of maintenance and repair, and they do not allow for the regulation of a turbocompressor turbine.

Наиболее близким к заявляемому устройству является система рециркуляции отработавших газов и байпасного регулирования турбокомпрессора фирмы BOSCH /Diesel-Radialkolden-Verteilerinspritzpumpen VR. Technische Unterrichtung. 2. Ausgabe / U. Reuter, F. Eichhorn, J. Mossinger und anderen. Stuttgart: Robert Bosch GmbH. - 1998. - 25 s./
Система включает в себя турбокомпрессор, впускной и выпускной трубопроводы, рециркуляционный канал, связывающий впускной и выпускной трубопроводы, байпасный канал, соединяющий выпускной трубопровод с выхлопной трубой. Во впускном трубопроводе между компрессором и рециркуляционным каналом установлены электрические датчики давления и температуры наддувочного воздуха. Рециркуляционный канал закрыт тарельчатым клапаном, который соединен с устройством, управляющим рециркуляцией отработавших газов. Байпасный канал также закрыт клапаном тарельчатого типа, соединенным с устройством, управляемым давлением наддува. Оба устройства управляются насосом пониженного давления, который в свою очередь управляется электронным блоком. Насос пониженного давления может обеспечивать как давление ниже атмосферного, так и избыточное давление. Двигатель, на который устанавливается данная система, оборудован топливным насосом высокого давления с электронным регулятором.Closest to the claimed device is an exhaust gas recirculation system and bypass control of a turbocharger company BOSCH / Diesel-Radialkolden-Verteilerinspritzpumpen VR. Technische Unterrichtung. 2. Ausgabe / U. Reuter, F. Eichhorn, J. Mossinger und anderen. Stuttgart: Robert Bosch GmbH. - 1998. - 25 s. /
The system includes a turbocharger, inlet and outlet pipes, a recirculation channel connecting the inlet and outlet pipes, a bypass channel connecting the exhaust pipe to the exhaust pipe. In the inlet pipe between the compressor and the recirculation channel, electric pressure and temperature sensors for charge air are installed. The recirculation channel is closed by a poppet valve, which is connected to a device that controls exhaust gas recirculation. The bypass channel is also closed by a poppet type valve connected to a device controlled by boost pressure. Both devices are controlled by a low pressure pump, which in turn is controlled by an electronic unit. A reduced pressure pump can provide both atmospheric pressure and overpressure. The engine on which this system is installed is equipped with a high-pressure fuel pump with an electronic regulator.

Рециркуляция отработавших газов осуществляется на режимах холостого хода и малых нагрузок, когда давление и температура наддувочного воздуха малы. С датчиков давления и температуры поступают сигналы на электронный блок, который подает сигнал насосу пониженного давления, и последний создает разрежение в мембранной полости устройства, управляющего рециркуляцией отработавших газов, мембрана прогибается, увлекая за собой соединенный с ней клапан, тем самым открывая рециркуляционный канал, и отработавшие газы из выпускного трубопровода поступают во впускной трубопровод. Exhaust gas recirculation is carried out at idle and low loads, when the pressure and temperature of the charge air are small. From the pressure and temperature sensors, signals are sent to the electronic unit, which sends a signal to the low pressure pump, and the latter creates a vacuum in the membrane cavity of the device that controls exhaust gas recirculation, the membrane bends, entraining the valve connected to it, thereby opening the recirculation channel, and exhaust gases from the exhaust pipe enter the intake pipe.

При достижении средних значений температуры и давления наддувочного воздуха (при работе двигателя на средних нагрузках) электронный блок подает сигнал на насос пониженного давления, который прекращает создавать разрежение, и клапан рециркуляции закрывается под действием мембранной пружины. When the average temperature and pressure of the charge air are reached (when the engine is operating at medium loads), the electronic unit sends a signal to the low pressure pump, which stops creating a vacuum, and the recirculation valve closes under the action of a membrane spring.

При значительных давлении и температуре наддувочного воздуха (при работе двигателя на номинальных нагрузках) с электронного блока на насос пониженного давления поступает сигнал, и насос создает избыточное давление в мембранной полости устройства, управляемого давлением наддува, мембрана прогибается, перемещая байпасный клапан, тем самым открывая байпасный канал. Отработавшие газы поступают мимо турбины турбокомпрессора, вызывая снижение мощности турбины, что ведет к снижению давления наддува. В зависимости от давления и температуры наддувочного воздуха насос подает различное давление на управляющее устройство, тем самым регулируя количество рециркулируемых газов или газов, перепускаемых помимо турбины турбокомпрессора. At significant pressure and temperature of the charge air (when the engine is operating at rated loads), a signal comes from the electronic unit to the low pressure pump, and the pump creates excess pressure in the membrane cavity of the device controlled by boost pressure, the membrane bends, moving the bypass valve, thereby opening the bypass valve channel. Exhaust gases flow past the turbocharger turbine, causing a decrease in turbine power, which leads to a decrease in boost pressure. Depending on the pressure and temperature of the charge air, the pump delivers different pressure to the control device, thereby regulating the amount of recirculated gases or gases bypassed in addition to the turbocharger turbine.

Такой системе рециркуляции отработавших газов и байпасного регулирования турбины турбокомпрессора присущи следующие недостатки. Система сложна по конструкции, в ней используются индивидуальные устройства и приводы для обеспечения рециркуляции отработавших газов и байпасного регулирования турбины, а также не предусмотрено охлаждение контактирующих с горячими газами поверхностей. The following disadvantages are inherent in such an exhaust gas recirculation system and bypass regulation of a turbocharger turbine. The system is complex in design, it uses individual devices and drives to ensure exhaust gas recirculation and bypass regulation of the turbine, and cooling of surfaces in contact with hot gases is not provided.

Изобретение решает задачи совмещения функций байпасного регулирования турбины и рециркуляции отработавших газов в одном устройстве и обеспечения надежной работы устройства во время эксплуатации. The invention solves the problem of combining the functions of bypass regulation of the turbine and exhaust gas recirculation in one device and ensuring reliable operation of the device during operation.

Это достигается тем, что устройство для байпасного регулирования турбины и рециркуляции отработавших газов в дизеле с турбонаддувом, содержащее корпус, регулирующий орган и привод, согласно изобретению выполнено в виде золотникового механизма, корпус которого выполнен с тремя каналами, два из них расположены противоположно третьему, а ось последнего находится между осями первых двух каналов, кроме того, корпус выполнен в виде цилиндра с одним неразъемным торцевым днищем, снабженным подводящим патрубком, и другим разъемным торцевым днищем с размещенными в нем регулировочными прокладками, причем стенки корпуса выполнены двойными, а полость между ними снабжена подводящим и отводящим патрубками для соединения с системой охлаждения дизеля, а регулирующий орган золотникового механизма выполнен из двух поршней, соединенных между собой штоком, один конец которого неподвижно закреплен в одном из поршней, а другой конец сферической пятой установлен в днище второго поршня, причем контакт штока обеспечивается пружиной. This is achieved by the fact that the device for bypass control of the turbine and exhaust gas recirculation in a turbocharged diesel engine, comprising a housing, a regulating body and a drive, according to the invention is made in the form of a spool mechanism, the housing of which is made with three channels, two of them are located opposite to the third, and the axis of the latter is between the axes of the first two channels, in addition, the housing is made in the form of a cylinder with one integral end bottom equipped with a supply pipe, and another split end days with adjusting gaskets placed in it, and the body walls are double, and the cavity between them is equipped with inlet and outlet pipes for connection to the diesel cooling system, and the regulating body of the spool mechanism is made of two pistons connected by a rod, one end of which is fixedly fixed in one of the pistons, and the other end of the spherical fifth is installed in the bottom of the second piston, and the rod contact is provided by the spring.

Такое расположение каналов и наличие двух поршней, соединенных штоком, позволяет совместить функции байпасного регулирования турбины и рециркуляции отработавших газов в одном устройстве. Наличие охлаждаемого корпуса позволяет снизить рабочую температуру деталей устройства и тем самым увеличить его надежность и долговечность. Снижение температуры и наличие подводящего патрубка, соединенного с выходным патрубком компрессора, также позволяет объединить регулирующий орган с исполнительным органом в одном корпусе, тем самым уменьшить его габаритные размеры. This arrangement of the channels and the presence of two pistons connected by a rod allows you to combine the functions of bypass regulation of the turbine and exhaust gas recirculation in one device. The presence of a cooled case allows you to reduce the operating temperature of the device parts and thereby increase its reliability and durability. Lowering the temperature and the presence of the inlet pipe connected to the compressor outlet pipe also allows you to combine the regulatory body with the executive body in one housing, thereby reducing its overall dimensions.

Согласно изобретению патрубки для подвода и отвода отработавших газов выполнены с двойными стенками, а полости, образованные ими, соединены с полостью корпуса. According to the invention, the nozzles for supplying and discharging exhaust gases are made with double walls, and the cavities formed by them are connected to the cavity of the housing.

Наличие охлаждения позволяет снизить рабочую температуру патрубков и всего устройства в целом. The presence of cooling allows to reduce the operating temperature of the pipes and the entire device as a whole.

Согласно изобретению в разъемном торцевом днище выполнено отверстие, соединяющее полость под поршнем с атмосферой. According to the invention, a hole is made in the detachable end face connecting the cavity under the piston with the atmosphere.

Отверстие, выполненное в разъемном торцевом днище, позволяет устранить противодавление в полости возвратной пружины при движении поршней. The hole made in the detachable end plate allows you to eliminate the back pressure in the cavity of the return spring when the pistons move.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображено устройство для байпасного регулирования турбины и рециркуляции отработавших газов в дизеле с турбонаддувом, фиг. 2 - схема работы устройства, фиг. 3 - схема включения устройства в систему газообмена дизеля. The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a device for bypass control of a turbine and exhaust gas recirculation in a turbocharged diesel engine, FIG. 2 is a diagram of the operation of the device, FIG. 3 is a diagram of incorporating a device into a diesel gas exchange system.

Устройство состоит из охлаждаемого цилиндрического корпуса 1 (фиг. 1) с одним разъемным торцевым днищем 2. В корпусе выполнены три канала: один 3 для подвода отработавших газов из выпускного трубопровода перед турбиной турбокомпрессора и два других - 4 - для их отвода в выпускную трубу и 5 - во впускной трубопровод за компрессором агрегата наддува. Для охлаждения корпуса двойные цилиндрические стенки его образуют охлаждающую полость 6. Патрубок 7 для подвода охлаждающей жидкости установлен вблизи разъемного торцевого днища 2, а патрубок 8 для отвода охлаждающей жидкости - вблизи неразъемного торцевого днища 9. Внутри корпуса 1 расположен золотник 10, состоящий из двух соединенных между собой штоком 11 поршней 12 и 13. Один конец штока 11 неподвижно закреплен в поршне 12, а другой конец штока контактирует с поршнем 13 сферической пятой 14. Контакт поршня 13 со штоком 11 обеспечивает пружина 15. Поршни снабжены удлиненными юбками, позволяющими перекрывать последовательно каналы 4, 5, 3 при перемещении золотника 10. В качестве уплотнения поршней 12 и 13 используются кольцевые канавки 16, образующие лабиринтное уплотнение. В неразъемном торцевом днище 9 установлен патрубок 17 для подвода наддувочного воздуха в полость поршня 12. Регулировка пружины 15 осуществляется при помощи прокладок 18, устанавливаемых между днищем 2 и корпусом 1. В днище 2 выполнено вентиляционное отверстие 19 для устранения избыточного давления в полости пружины 15 при перемещении золотника 10. The device consists of a cooled cylindrical body 1 (Fig. 1) with one detachable end face 2. Three channels are made in the body: one 3 for supplying exhaust gases from the exhaust pipe in front of the turbocompressor turbine and two others - 4 - for their removal into the exhaust pipe and 5 - into the inlet pipe after the compressor of the boost unit. To cool the case, double cylindrical walls form a cooling cavity 6. A pipe 7 for supplying coolant is installed near the split end bottom 2, and a pipe 8 for draining coolant is installed near the integral end bottom 9. Inside the housing 1, there is a spool 10 consisting of two connected interconnected by the piston rod 11 of the pistons 12 and 13. One end of the rod 11 is fixedly mounted in the piston 12, and the other end of the rod is in contact with the piston 13 with a spherical heel 14. The piston 13 is contacted by the spring 15. Porsche nor are equipped with elongated skirts that allow sequentially overlapping channels 4, 5, 3 when moving the spool 10. As a seal for the pistons 12 and 13, annular grooves 16 are used, which form a labyrinth seal. In the integral end face 9, a pipe 17 is installed for charging charge air into the piston cavity 12. The spring 15 is adjusted using gaskets 18 installed between the bottom 2 and the housing 1. A ventilation hole 19 is made in the bottom 2 to eliminate excess pressure in the spring cavity 15 when moving the spool 10.

Последовательность соединения подводящего канала 3 с отводящими каналами 4 и 5 в процессе работы дизеля такова, что при движении золотника сначала осуществляется сообщение канала 3 с каналом 5, затем канал 3 сообщается с каналом 4 и, наконец, далее осуществляется перекрытие подводящего канала 3. The sequence of connection of the supply channel 3 with the discharge channels 4 and 5 during the operation of the diesel engine is such that when the slide valve moves, the channel 3 first communicates with channel 5, then channel 3 communicates with channel 4, and finally, the supply channel 3 is then closed.

Устройство работает следующим образом. Перед пуском дизеля и при работе его на максимальной частоте вращения коленчатого вала на холостом ходу золотник 10, выполняющий функции регулирующего органа, удерживается в положении I (фиг. 2) под действием усилия, создаваемого пружиной 15, поскольку в полости поршня 12 давление наддувочного воздуха невелико. В этом положении канал 3 сообщается с каналом 5 и часть отработавших газов, ограниченная проходным сечением перепускного канала и перепадом давления между впускным и выпускным трубопроводами, рециркулирует в цилиндры дизеля. The device operates as follows. Before starting the diesel engine and when it is operating at maximum idle speed, the spool 10, which acts as a regulator, is held in position I (Fig. 2) under the action of the force exerted by spring 15, since the pressure of the charge air in the piston 12 is small . In this position, channel 3 communicates with channel 5 and a part of the exhaust gas, limited by the passage section of the bypass channel and the pressure drop between the inlet and outlet pipelines, is recycled to the diesel cylinders.

При увеличении нагрузки дизеля растет температура газа перед турбиной и мощность турбины, что приводит к повышению частоты вращения ротора турбокомпрессора и давления наддувочного воздуха, создаваемого компрессором. Повышается давление воздуха в полости поршня 12 и при определенной заданной нагрузке дизеля золотник 10 начнет перемещаться, преодолевая сопротивление пружины 15. В процессе перемещения золотника 10 начнет перекрываться удлиненной юбкой поршня 12 канал 5, а после полного его закрытия поршень 13 начнет открывать канал 4. При завершении этого процесса золотник 10 перейдет в положение II, при котором канал 3 сообщается с каналом 4 и часть отработавших газов, ограниченная проходным сечением перепускного канала и перепадом давления между выпускным трубопроводом и выхлопной трубой, будет перепускаться, минуя турбину, в атмосферу, то есть осуществляться байпасное регулирование турбины. Рециркуляция отработавших газов в этом положении полностью отсутствует. As the diesel load increases, the gas temperature in front of the turbine and the turbine power increase, which leads to an increase in the rotor speed of the turbocompressor and the pressure of the charge air created by the compressor. The air pressure rises in the piston cavity 12 and, at a certain set diesel load, the spool 10 will begin to move, overcoming the resistance of the spring 15. In the process of moving the spool 10, channel 5 will overlap with the elongated piston skirt 12, and after it is completely closed, the piston 13 will open channel 4. When When this process is completed, the spool 10 will switch to position II, in which the channel 3 communicates with the channel 4 and the part of the exhaust gas limited by the passage section of the bypass channel and the pressure drop between the exhaust pipe boprovodom and exhaust tube will bypass bypassing the turbine into the atmosphere, that is carried turbine bypass regulation. Exhaust gas recirculation in this position is completely absent.

При дальнейшем увеличении нагрузки дизеля продолжает расти мощность турбины и, соответственно, давление наддувочного воздуха, создаваемого компрессором. Продолжает повышаться давление наддувочного воздуха в полости поршня 12 золотника 10, которое, преодолевая сопротивление пружины 15, заставляет золотник 10 перемещаться далее. При дальнейшем перемещении золотника 10 до достижения номинальной мощности и частоты вращения коленчатого вала дизеля канал 3 начнет перекрываться удлиненной юбкой поршня 12. По мере перекрытия канала 3 перепад давления между внутренней полостью, образованной юбкой поршня 12, и полостью перед каналом 4 будет увеличиваться, что ускорит процесс завершения движения золотника 10, который переместится в положение III. В этом положении канал 3 будет полностью перекрыт и весь поток отработавших газов направится на турбину турбокомпрессора для получения полной ее мощности при дальнейшем увеличении нагрузки и переходе рабочей точки на корректорную ветвь внешней характеристики. С приближением рабочей точки к частоте вращения коленчатого вала, соответствующей максимальному вращающему моменту, давление наддувочного воздуха в зависимости от настройки турбокомпрессора будет стабилизироваться или несколько возрастать, что при работе корректора приведет к повышению мощности и, соответственно, максимального вращающего момента. With a further increase in the diesel load, the turbine power and, accordingly, the pressure of the charge air created by the compressor continue to grow. The charge air pressure continues to increase in the cavity of the piston 12 of the spool 10, which, overcoming the resistance of the spring 15, causes the spool 10 to move further. With further movement of the spool 10 until the rated power and frequency of rotation of the crankshaft of the diesel engine is reached, channel 3 will begin to overlap with the elongated piston skirt 12. As channel 3 closes, the pressure drop between the internal cavity formed by the piston skirt 12 and the cavity in front of channel 4 will increase, which will accelerate the process of completing the movement of the spool 10, which will move to position III. In this position, channel 3 will be completely blocked and the entire flow of exhaust gases will be directed to the turbocharger turbine to obtain its full power with a further increase in load and the transition of the operating point to the corrector branch of the external characteristic. As the operating point approaches the crankshaft rotational speed corresponding to the maximum torque, the charge air pressure will stabilize or increase slightly depending on the setting of the turbocompressor, which, when the corrector operates, will increase the power and, accordingly, the maximum torque.

При падении нагрузки работа устройства будет происходить в обратном порядке. When the load drops, the device will work in the reverse order.

Устройство позволяет совместить в себе функции байпасного регулирования турбины и рециркуляции отработавших газов без использования дополнительных чувствительных элементов и исполнительных механизмов. Применение принудительного водяного охлаждения обеспечит достаточную надежность устройства. The device allows you to combine the functions of bypass regulation of the turbine and exhaust gas recirculation without the use of additional sensitive elements and actuators. The use of forced water cooling will provide sufficient reliability of the device.

Рассмотренное устройство обладает некоторыми другими положительными особенностями. Устройство хорошо вписывается в компоновочную схему базового дизеля. Не требуется внесение существенных изменений в конструкции газовоздушных трактов и турбокомпрессора. The considered device has some other positive features. The device fits well with the layout of the base diesel. No significant changes are required in the design of the air ducts and turbocharger.

Пример конкретного включения устройства для байпасного регулирования турбины турбокомпрессора и рециркуляции отработавших газов показан на фиг. 3. На схеме изображен дизельный двигатель 20, оборудованный топливным насосом высокого давления 21 с центробежным регулятором 22. Топливо из топливного бака 23 через топливный фильтр грубой очистки 24 и топливоподкачивающий насос 25 поступает в топливный фильтр тонкой очистки 26, из которого направляется через топливный насос высокого давления 21 к форсунке 27, которая подает его в двигатель 20. Воздух через воздухозаборник 28, мультициклон 29 и воздушный фильтр 30 поступает в компрессор турбокомпрессора 31, откуда направляется во впускной трубопровод 32 и далее в двигатель 20. Трубка эжекционной очистки 33 направляет пыль из поддона мультициклона 29 в выхлопную трубу 34. Отработавшие газы поступают на турбину турбокомпрессора 31 по выпускному трубопроводу 35, а из турбины - в глушитель 36 и выхлопную трубу 34. Охлаждающая жидкость из радиатора 37 через водяной насос 38 по водоподводной трубе 39 поступает в двигатель 20 и отводится от последнего по водоотводной трубе 40 через термостат 41 обратно в радиатор 37. Радиатор 37 охлаждается потоком воздуха, создаваемого вентилятором 42. При непрогретом двигателе охлаждающая жидкость из двигателя 20 через термостат 41 направляется по перепускной трубе 43 водяному насосу 38, минуя радиатор 37. An example of a specific activation of a device for bypass control of a turbocharger turbine and exhaust gas recirculation is shown in FIG. 3. The diagram shows a diesel engine 20 equipped with a high-pressure fuel pump 21 with a centrifugal regulator 22. Fuel from the fuel tank 23 through the fuel filter 24 and the fuel priming pump 25 enters the fine fuel filter 26, from which it is sent through the high-pressure fuel pump pressure 21 to the nozzle 27, which delivers it to the engine 20. Air through the air intake 28, the multicyclone 29 and the air filter 30 enters the compressor of the turbocharger 31, from where it is sent to the intake pipe 32 and further to the engine 20. The ejection cleaning tube 33 directs the dust from the pan of the multicyclone 29 to the exhaust pipe 34. The exhaust gases enter the turbine of the turbocharger 31 through the exhaust pipe 35, and from the turbine to the muffler 36 and the exhaust pipe 34. Coolant from the radiator 37 through the water pump 38 through the water pipe 39 enters the engine 20 and is removed from the latter through the water pipe 40 through the thermostat 41 back to the radiator 37. The radiator 37 is cooled by the flow of air created by the fan 42. When the engine is cold Then the coolant from the engine 20 through the thermostat 41 is directed through the bypass pipe 43 to the water pump 38, bypassing the radiator 37.

Отработавшие газы из выпускного трубопровода 35 частично отбираются перед турбиной турбокомпрессора 31 и направляются в устройство байпасного регулирования турбины и рециркуляции отработавших газов 44 по патрубку 45. При байпасном регулировании турбины турбокомпрессора (как показано на фиг. 3) отработавшие газы из устройства 44 направляются по байпасному трубопроводу 46 в выхлопную трубу 34, минуя турбину турбокомпрессора 31 и глушитель 36. При рециркуляции отработавшие газы из выпускного трубопровода 35 через устройство 44 поступают во впускной трубопровод 32 по трубопроводу рециркуляции 47. The exhaust gases from the exhaust pipe 35 are partially taken in front of the turbine of the turbocharger 31 and sent to the bypass control device for the turbine and exhaust gas recirculation 44 through the nozzle 45. When bypass regulation of the turbocharger turbine (as shown in Fig. 3), the exhaust gases from the device 44 are directed through the bypass pipe 46 into the exhaust pipe 34, bypassing the turbocharger turbine 31 and the muffler 36. During recirculation, the exhaust gases from the exhaust pipe 35 through the device 44 enter the inlet Pipeline 32 through recirculation pipe 47.

Охлаждающая жидкость подводится в корпус устройства 44 по трубке 48 из водоподводной трубы 39, а отводится по трубке 49 в водоотводную трубу 40. Заметим, что охлаждающая жидкость подводится в зону корпуса, где располагается пружина устройства 44, а отводится из противоположной зоны. Coolant is introduced into the housing of the device 44 through a pipe 48 from the water pipe 39, and is discharged through the pipe 49 to the drain pipe 40. Note that the coolant is supplied to the area of the housing where the spring of the device 44 is located, and is discharged from the opposite zone.

Наддувочный воздух, под действием которого осуществляется перемещение золотника устройства 44, из впускного трубопровода 32 направляется к устройству 44 по трубке подвода давления 50, причем входное отверстие трубки 50 во впускном трубопроводе 32 расположено ближе к компрессору турбокомпрессора 31, чем выходное отверстие трубопровода рециркуляции 47. The charge air, under the influence of which the spool of the device 44 is moved, from the inlet pipe 32 is directed to the device 44 through the pressure supply pipe 50, and the inlet of the tube 50 in the inlet pipe 32 is located closer to the compressor of the turbocharger 31 than the outlet of the recirculation pipe 47.

Предложенное устройство для байпасного регулирования турбины и рециркуляции отработавших газов в дизеле с турбонаддувом может быть применено в системах газообмена как дизельных двигателей, так и в двигателях с искровым зажиганием, оснащенных газотурбинным наддувом. The proposed device for bypass control of a turbine and exhaust gas recirculation in a turbocharged diesel engine can be used in gas exchange systems of both diesel engines and spark ignition engines equipped with gas turbine supercharging.

Claims

1. A device for bypass control of a turbine and exhaust gas recirculation in a turbocharged diesel engine, comprising a housing, a regulating body and a drive, characterized in that the device is made in the form of a spool mechanism, the housing of which is made with three channels, two of them are located opposite to the third, and the axis of the latter is between the axes of the first two channels, in addition, the housing is made in the form of a cylinder with one integral end face, equipped with a supply pipe and another detachable end face with placement the adjusting gaskets specified in it, moreover, the housing walls are double and the cavity between them is equipped with inlet and outlet pipes for connection to the diesel cooling system, and the regulating body of the spool mechanism is made of two pistons connected by a rod, one end of which is fixedly fixed in one of pistons, and the other end of the spherical fifth is installed in the bottom of the second piston, and the contact of the rod is provided by a spring.

2. The device according to claim 1, characterized in that the pipes for supplying and discharging exhaust gases are made with double walls, and the cavities formed by them are connected to the cavity of the housing.

3. The device according to claims 1 and 2, characterized in that a hole is made in the detachable end bottom connecting the cavity under the piston to the atmosphere.