RU2595311C1 - Supercharging air temperature reduction device - Google Patents

Supercharging air temperature reduction device Download PDF

Info

Publication number
RU2595311C1
RU2595311C1 RU2015107056/06A RU2015107056A RU2595311C1 RU 2595311 C1 RU2595311 C1 RU 2595311C1 RU 2015107056/06 A RU2015107056/06 A RU 2015107056/06A RU 2015107056 A RU2015107056 A RU 2015107056A RU 2595311 C1 RU2595311 C1 RU 2595311C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
liquid
nozzle
charge air
temperature
additional
Prior art date
Application number
RU2015107056/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Марк Абрамович Цимбалюк
Кирилл Евгеньевич Карпухин
Владимир Сергеевич Стручков
Людмила Александровна Смирнова
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт "НАМИ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт "НАМИ" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт "НАМИ"
Priority to RU2015107056/06A priority Critical patent/RU2595311C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2595311C1 publication Critical patent/RU2595311C1/en

Links

Images

Classifications

    • 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

Landscapes

  • Supercharger (AREA)

Abstract

FIELD: engines.
SUBSTANCE: invention may be used in internal combustion engines. Supercharging air temperature reduction device includes heat exchanger (1) to cool the pressurized air discharged by compressor (2) of turbocompressor (3) and additional means for cooling the supercharging air. Additional supercharging air cooling means comprises tank (12) with a liquid, nozzle (13) for the liquid injection into the supercharging air, water pump (14) for supply of the liquid into nozzle (13), pressure valve (16) for overflow of the liquid into tank (12) and sensor (11) of the supercharging air temperature. Device is equipped with additional nozzle (19) arranged at compressor (2) inlet and electromechanical valve (20) located in hydraulic line (21) of the liquid supply to additional nozzle (19).
EFFECT: technical result is controlling temperature of the air fed into the engine combustion chambers by rapid change of the cooling liquid supply into the inlet pipeline in case of variation of the ambient temperature.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания и касается снижения температуры наддувочного воздуха в дизельном двигателе, снабженном турбокомпрессором.The invention relates to internal combustion engines and for reducing the temperature of charge air in a diesel engine equipped with a turbocharger.

Известны различные устройства снижения температуры наддувочного воздуха, представленные, например, в патенте №2418966, выданном в Российской Федерации, в заявках №№2008/0178853, 2013/0061579, опубликованных в США. В качестве более близкого аналога принято устройство снижения температуры наддувочного воздуха, представленное в заявке №2012/0067330, опубликованной в США. Это устройство снижения температуры наддувочного воздуха содержит во впускном трубопроводе воздушно-жидкостный теплообменник охлаждения наддувочного воздуха, нагнетаемого компрессором турбокомпрессора. Однако в этом устройстве охлаждение наддувочного воздуха получается недостаточным при резких изменениях режимов работы двигателя.There are various devices for reducing the temperature of charge air, presented, for example, in patent No. 2418966, issued in the Russian Federation, in applications No. 2008/0178853, 2013/0061579, published in the USA. As a closer analogue, a device for reducing the temperature of charge air is adopted, presented in the application No. 2012/0067330, published in the USA. This device for reducing the temperature of the charge air contains in the intake pipe an air-liquid heat exchanger for cooling the charge air pumped by the turbocharger compressor. However, in this device, the cooling of the charge air is insufficient in case of sudden changes in the engine operating conditions.

Задача - быстрое обеспечение оптимальной температуры наддувочного воздуха при резких изменениях нагрузки двигателя и температуры окружающей среды.The task is to quickly ensure the optimum temperature of the charge air with sudden changes in engine load and ambient temperature.

Решение задачи быстрого регулирования температуры наддувочного воздуха обеспечено тем, что в устройстве снижения температуры наддувочного воздуха, содержащем теплообменник охлаждения наддувочного воздуха, нагнетаемого компрессором турбокомпрессора, снабжено дополнительными средствами охлаждения наддувочного воздуха, содержащими бак с жидкостью, по меньшей мере, одну форсунку для впрыска жидкости в наддувочный воздух, водяной насос для подачи жидкости в форсунку, датчик температуры наддувочного воздуха.The solution to the problem of quick control of the temperature of the charge air is ensured by the fact that in the device for lowering the temperature of the charge air, containing a charge air cooling exchanger, pumped by the turbocharger compressor, is equipped with additional means for charging the charge air, containing a tank with a liquid, at least one nozzle for injecting liquid into charge air, water pump for supplying fluid to the nozzle, charge air temperature sensor.

Так как созданное устройство снижения температуры наддувочного воздуха помимо теплообменника имеет дополнительные средства охлаждения, содержащие бак с жидкостью, форсунку для впрыска жидкости в наддувочный воздух, водяной насос для подачи жидкости в форсунку, датчик температуры наддувочного воздуха, то вследствие этого обеспечена оптимальная регулировка температуры воздуха, поступающего в камеры сгорания двигателя, путем изменения подачи охлаждающей жидкости во впускной трубопровод.Since the created device for lowering the temperature of the charge air, in addition to the heat exchanger, has additional cooling means containing a liquid tank, an injector for injecting liquid into the charge air, a water pump for supplying liquid to the nozzle, and a charge air temperature sensor, as a result, the air temperature is optimally adjusted, entering the combustion chambers of the engine by changing the coolant supply to the intake manifold.

В этом устройстве снижения температуры наддувочного воздуха форсунка расположена у впускного трубопровода на участке после компрессора.In this device for reducing the temperature of the charge air, the nozzle is located at the inlet pipe in the area after the compressor.

Это устройство снижения температуры наддувочного воздуха снабжено дополнительной форсункой, расположенной на входе в компрессор. Наличие этой дополнительной форсунки позволяет понизить температуру наддувочного воздуха, а также обеспечить охлаждение компрессора во время работы двигателя при высокой температуре окружающей среды.This charge air temperature reduction device is equipped with an additional nozzle located at the compressor inlet. The presence of this additional nozzle allows you to lower the temperature of the charge air, as well as provide cooling of the compressor during engine operation at high ambient temperatures.

Кроме того, это устройство снижения температуры наддувочного воздуха содержит электромагнитный клапан, расположенный в гидролинии подачи жидкости в дополнительную форсунку.In addition, this device for reducing the temperature of the charge air contains an electromagnetic valve located in the fluid supply line to the additional nozzle.

Созданное устройство снижения температуры наддувочного воздуха содержит теплообменник 1 охлаждения наддувочного воздуха, нагнетаемого компрессором 2 турбокомпрессора 3. Во впускном трубопроводе 4 подачи наддувочного воздуха перед теплообменником 1 и после него установлены электромеханические клапаны 5, 6, имеющие привод от шагового электродвигателя. Кроме того, имеется электромеханический клапан 7, установленный в трубопроводе 8, соединяющем впускной трубопровод 4 подачи наддувочного воздуха с впускным коллектором двигателя 9 через трубопровод 10, в котором после теплообменника 1 расположен электромеханический клапан 6. Причем в упомянутом трубопроводе 10, сообщающем теплообменник 1 через электромеханический клапан 6 с впускным коллектором, установлен датчик 11 температуры наддувочного воздуха.The created device for reducing the temperature of the charge air contains a heat exchanger 1 for cooling the charge air injected by the compressor 2 of the turbocharger 3. In the intake pipe 4 for supplying charge air before and after the heat exchanger 1, electromechanical valves 5, 6 are installed, which are driven by a stepper motor. In addition, there is an electromechanical valve 7 installed in the pipe 8 connecting the intake pipe 4 of the charge air supply to the intake manifold of the engine 9 through a pipe 10, in which, after the heat exchanger 1, there is an electromechanical valve 6. Moreover, in said pipe 10, which communicates the heat exchanger 1 through an electromechanical valve 6 with an intake manifold; a charge air temperature sensor 11 is installed.

Устройство снижения температуры наддувочного воздуха снабжено дополнительными средствами охлаждения наддувочного воздуха, содержащими бак 12 с жидкостью, форсунку 13 с электромагнитным управлением, расположенную у впускного трубопровода 4 на участке после компрессора 2 для впрыска жидкости в наддувочный воздух, водяной насос 14 для подачи жидкости в форсунку, имеющий привод от автономного электродвигателя 15, и напорный (сливной) клапан 16 для перепуска жидкости из гидролинии 17 обратно в бак 12. Причем бак 12 снабжен датчиком 18 уровня жидкости в этом баке.The charge air temperature lowering device is equipped with additional charge air cooling means containing a liquid tank 12, an electromagnetic controlled nozzle 13 located at the inlet pipe 4 in the area after the compressor 2 for injecting liquid into the charging air, a water pump 14 for supplying liquid to the nozzle, having a drive from an autonomous electric motor 15, and a pressure (drain) valve 16 for transferring liquid from the hydraulic line 17 back to the tank 12. Moreover, the tank 12 is equipped with a liquid level sensor 18 in this tank.

Это устройство снижения температуры наддувочного воздуха снабжено дополнительной форсункой 19, расположенной на входе в компрессор 2, и электромеханическим клапаном 20, расположенным в гидролинии 21 подачи жидкости в дополнительную форсунку 19. Наличие форсунки 19 позволяет не только понизить температуру наддувочного воздуха, но и обеспечить охлаждение компрессора во время работы двигателя при высокой температуре окружающей среды, например, в местности с жарким климатом.This charge air temperature reduction device is equipped with an additional nozzle 19 located at the inlet to the compressor 2, and an electromechanical valve 20 located in the fluid supply line 21 to the additional nozzle 19. The presence of the nozzle 19 allows not only to lower the charge air temperature, but also to provide compressor cooling during engine operation at high ambient temperatures, such as in hot climates.

Форсунки 13 и 19 имеют управление от электронного блока 22, к которому подключен датчик температуры 11.The nozzles 13 and 19 are controlled by an electronic unit 22 to which a temperature sensor 11 is connected.

При работе двигателя 9, снабженного турбокомпрессором 3, горячий воздух от компрессора 2 поступает по трубопроводу 4 в теплообменник 1 наддувочного воздуха, где он охлаждается и затем по трубопроводу 10 поступает во впускной коллектор двигателя 9 и далее в цилиндры двигателя на такте впуска. При высокой температуре окружающей среды по сигналу датчика 11 температуры наддувочного воздуха включается электродвигатель 15 привода насоса 14. Насос 14 подает жидкость из бака 12 в форсунку 13. Происходит впрыскивание жидкости во впускной трубопровод 4. Жидкость, поступающая в трубопровод, испаряется, вследствие чего понижается температура наддувочного воздуха. При очень высокой температуре окружающей среды по сигналу датчика 11 открывается электромеханический клапан 20 и по гидролинии 21 подается охлаждающая жидкость в форсунку 19. Происходит впрыск охлаждающей жидкости форсункой 19 на вход в компрессор 2, понижая температуру наддувочного воздуха и самого компрессора 2. Когда охлаждающая жидкость в баке 12 заканчивается, то срабатывает датчик 18 уровня жидкости и происходит отключение электродвигателя 15 и форсунок 13 и 19.When the engine 9 is equipped with a turbocharger 3, hot air from the compressor 2 enters through the pipe 4 to the charge air heat exchanger 1, where it is cooled and then through the pipe 10 it enters the intake manifold of the engine 9 and then to the engine cylinders at the intake stroke. At high ambient temperature, the signal 15 of the charge air temperature activates the electric motor 15 of the pump drive 14. The pump 14 delivers the liquid from the tank 12 to the nozzle 13. The liquid is injected into the inlet pipe 4. The liquid entering the pipe evaporates, resulting in a decrease in temperature charge air. At a very high ambient temperature, the electromechanical valve 20 opens at the signal of the sensor 11 and coolant is injected into the nozzle 19 through the hydraulic line 21. The coolant is injected by the nozzle 19 to the inlet to the compressor 2, lowering the temperature of the charge air and the compressor 2. When the coolant is in tank 12 ends, then the liquid level sensor 18 is activated and the motor 15 and nozzles 13 and 19 are turned off.

Наличие в созданном устройстве снижения температуры наддувочного воздуха, содержащем теплообменник, дополнительных средств охлаждения наддувочного воздуха, содержащих бак с жидкостью, форсунку для впрыска жидкости в наддувочный воздух, водяной насос для подачи жидкости в форсунку, датчик температуры наддувочного воздуха, обеспечивается оптимальная регулировка температуры воздуха, поступающего в камеры сгорания двигателя, путем оперативного изменения подачи охлаждающей жидкости во впускной трубопровод. Тем самым обеспечивается оптимальный режим работы двигателя при изменяющейся температуре окружающей среды.The presence in the created device for reducing the temperature of the charge air containing a heat exchanger, additional means for cooling the charge air containing a tank with a liquid, a nozzle for injecting liquid into the charge air, a water pump for supplying liquid to the nozzle, a charge air temperature sensor, provides optimal temperature control, entering the combustion chambers of the engine, by quickly changing the supply of coolant to the inlet pipe. This ensures the optimal engine operation at varying ambient temperatures.

Claims (1)

Устройство снижения температуры наддувочного воздуха, содержащее теплообменник охлаждения наддувочного воздуха, нагнетаемого компрессором турбокомпрессора, дополнительные средства охлаждения наддувочного воздуха, содержащие бак с жидкостью, форсунку для впрыска жидкости в наддувочный воздух, водяной насос для подачи жидкости в форсунку, напорный клапан для перепуска жидкости в упомянутый бак, датчик температуры наддувочного воздуха, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительной форсункой, расположенной на входе в компрессор, и электромеханическим клапаном, расположенным в гидролинии подачи жидкости в дополнительную форсунку. A device for reducing the temperature of the charge air, comprising a heat exchanger for cooling the charge air injected by the turbocompressor compressor, additional means for cooling the charge air, comprising a liquid tank, a nozzle for injecting liquid into the charge air, a water pump for supplying liquid to the nozzle, a pressure valve for transferring liquid to said a tank, a charge air temperature sensor, characterized in that it is equipped with an additional nozzle located at the inlet of the compressor, and an electromechanical valve located in the fluid supply line to the additional nozzle.
RU2015107056/06A 2015-03-03 2015-03-03 Supercharging air temperature reduction device RU2595311C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015107056/06A RU2595311C1 (en) 2015-03-03 2015-03-03 Supercharging air temperature reduction device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015107056/06A RU2595311C1 (en) 2015-03-03 2015-03-03 Supercharging air temperature reduction device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2595311C1 true RU2595311C1 (en) 2016-08-27

Family

ID=56891958

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015107056/06A RU2595311C1 (en) 2015-03-03 2015-03-03 Supercharging air temperature reduction device

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2595311C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110608083A (en) * 2018-06-15 2019-12-24 通用汽车环球科技运作有限责任公司 Coolant pressure regulator system

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6149127A (en) * 1984-08-14 1986-03-11 Toyo Radiator Kk New charge cooler in supercharging engine
RU2082889C1 (en) * 1995-03-21 1997-06-27 Владимир Иосифович Евенко Supercharging air cooling system of internal combustion engine
US5809981A (en) * 1993-06-04 1998-09-22 Man B&W Diesel A/S Large supercharged internal combustion engine and a method of operating a cooler for cooling the intake air of such an engine

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6149127A (en) * 1984-08-14 1986-03-11 Toyo Radiator Kk New charge cooler in supercharging engine
US5809981A (en) * 1993-06-04 1998-09-22 Man B&W Diesel A/S Large supercharged internal combustion engine and a method of operating a cooler for cooling the intake air of such an engine
RU2082889C1 (en) * 1995-03-21 1997-06-27 Владимир Иосифович Евенко Supercharging air cooling system of internal combustion engine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110608083A (en) * 2018-06-15 2019-12-24 通用汽车环球科技运作有限责任公司 Coolant pressure regulator system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107624145B (en) Water injection device for an internal combustion engine and method for operating such a water injection device
CN107580654B (en) Method for operating a device for injecting water into an internal combustion engine
JP6700590B2 (en) Engine fuel supply
RU2015121361A (en) OIL FEEDER FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE
RU2015152976A (en) METHOD (OPTIONS) AND FUEL INJECTION SYSTEM WITH CONSTANT AND VARIABLE PRESSURE
RU2012103044A (en) INTERNAL COMBUSTION ENGINE POWER SYSTEM
US20150292430A1 (en) Method for Operating a Fuel Injection System with a Fuel Filter Heating Process and Fuel Injection System
US20160348568A1 (en) Internal combustion engine and coolant pump
CN105201626A (en) Cooling system for engine
RU2018109782A (en) Method and system for operation of an engine exhaust catalytic converter
RU2595311C1 (en) Supercharging air temperature reduction device
JP2013245635A (en) Fuel pressure control device
RU152117U1 (en) TWO FUEL TRACTOR DIESEL SYSTEM WITH MULTI-STAGE HEATING
EP3150821A1 (en) Internal combustion engine provided of a piston cooling system
KR102299493B1 (en) Internal combustion engine system and method for operating the same
RU2015146598A (en) METHOD (OPTIONS) AND SYSTEM FOR SUBMITTING LIQUID CARBON GAS TO THE ENGINE WITH DIRECT FUEL INJECTION
JP2015222029A (en) Internal combustion engine condensate water treatment system
RU2569800C1 (en) System for heating and temperature maintenance of heating mediums of diesel engine
JP2013024054A (en) Start control device
JP5835117B2 (en) Fuel supply control device for internal combustion engine
RU159505U1 (en) RECYCLING EXHAUST GAS COOLING DEVICE IN THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE
RU2405963C1 (en) Diesel fuel feed accumulation system
EP2697500A2 (en) An arrangement for and method of regulating fuel temperature in at least one fuel injector
JP2011153566A (en) Lubricating/cooling device for internal combustion engine
RU2785472C1 (en) Method and device for tank engine fuel temperature control with vortex thermoregal