SU1027425A1

SU1027425A1 - Engine with exterior heat supply

Info

Publication number: SU1027425A1
Application number: SU823395894A
Authority: SU
Inventors: Юрий Иванович Бурцев; Борис Николаевич Семенов
Original assignee: Центральный научно-исследовательский дизельный институт
Priority date: 1982-02-18
Filing date: 1982-02-18
Publication date: 1983-07-07

Abstract

ДВИГАТЕЛЬ С ВНЕШНИМ ПОДВОДОМ ТЕПЛОТЫ, содержащий по меньшей мере один цилиндр и подключенный к нему нагреватель рабочего тела с камерой сгорани , у которой расшир юща с жарова труба снабжена щел ми дл подвода вторичного воздуха и входным завихрителем , и подогреватель подводимого воздуха. ff 4 S охватывающий жаровую трубу с кольцевым зазором и снабженный впускным патрубком, и патрубок подачи воздуха в камеру сгорани , отличающийс тем, что, с целью повыщени надежности работы двигател на режимах частичных нагрузок, нагреватель снабжен датчиком температуры и усилителем , подогреватель воздуха выполнен с обводным каналом и органом изменени сечени впускного патрубка и обводного канала, а кольцевой зазор разделен на две полости , перва из которых подключена к патрубку подачи воздуха из подогревател , а втора совместно с завихрителем подключена к обводному каналу, и расшир юща с жарова труба выполнена с увеличенным углом расширени во второй полости, причем орган изменени сечени св зан с датчиком температуры через усилитель.ENGINE WITH EXTERNAL HEAT SUPPLY, containing at least one cylinder and a working body heater connected to it with a combustion chamber, in which the expanding heat pipe is provided with slots for supplying secondary air and an inlet swirl ring, and a supply air heater. ff 4 S enclosing a flame tube with an annular gap and provided with an inlet nozzle and an air supply nozzle into the combustion chamber, characterized in that, in order to increase the reliability of the engine under partial load conditions, the heater is equipped with a temperature sensor and an amplifier, the air heater is designed with a bypass channel and body change the cross section of the inlet pipe and the bypass channel, and the annular gap is divided into two cavities, the first of which is connected to the air supply pipe from the preheater, and the second jointly with a swirler connected to the bypass channel, and the expansion tube is made with an increased angle of expansion in the second cavity, the organ of variation of the cross section connected to the temperature sensor through an amplifier.

Description

Изобретение относитс к двигател м с внешним подводом теплоты (ДВПТ) и может быть использовано в камерах сгорани ДВПТ.The invention relates to engines with an external heat supply (DVPT) and can be used in the DVPT combustion chambers.

Известны двигатели с внешним подводом теплоты, содержащие по меньшей мере один цилиндр и подключенный к нему нагреватель рабочего тела с камерой сгорани , у которой расшир юш,а с жарова труба снабжена ш,ел ми дл подвода вторичного воздуха и входным завихрителем, и подогреватель подводимого воздуха, охватываюш ,ий жаровую трубу с кольцевым зазором, и снабженный впускным патрубком , и патрубок подачи воздуха в камеру сгорани .Exterior heat supply engines are known that contain at least one cylinder and a working fluid heater connected to it with a combustion chamber, which has an extension, and a flame tube is provided with springs, supply of secondary air and an inlet swirler, and a supply air heater , encompassing the flame tube with an annular gap, and provided with an inlet pipe, and an air inlet pipe to the combustion chamber.

Однако эти двигатели недостаточно устойчиво работают на режимах частичных нагрузок, особенно на холостом ходу. При этих режимах количество воздуха, поступающего в камеру сгорани , резко уменьшаетс и при посто нных проходных сечени х щелей уменьшаетс скорость воздушного потока, что приводит к ухудшению смесеобразовани и к срыву пламени.However, these engines are not stable enough to operate at partial loads, especially at idle. In these modes, the amount of air entering the combustion chamber decreases sharply and at constant flow areas of the slits the air flow rate decreases, which leads to deterioration of the mixture formation and flame failure.

Цель изобретени - повышение надежности работы двигател на режимах частичных нагрузок.The purpose of the invention is to increase the reliability of the engine under partial load conditions.

Дл достижени поставленной цели в двигателе с внешним подводом теплоты, содержащем по меньшей мере один цилиндр и подключенный к нему нагреватель рабочего тела с камерой сгорани , у которой расшир юща с жарова труба снабжена щел ми дл подвода вторичного воздуха и входным завихрителем, и подогреватель подводимого воздуха, охватывающий жаровую трубу с кольцевым зазором, и снабженный впускным патрубком, и патрубок подачи воздуха в камеру сгорани , нагреватель снабжен датчиком температуры и усилителем , подогреватель воздуха выполнен с обводным каналом и органом изменени сечени впускного патрубка и обводного канала, а кольцевой зазор разделен на две полости, перва из которых подключена к патрубку подачи воздуха из подогревател , а втора совместно с завихрителем подключена к обводному каналу, и расшир юща с жарова труба выполнена с увеличенным углом расширени во второй полости, причем орган изменени сечени св зан с датчиком температуры через усилитель.To achieve this goal, the engine has an external heat supply containing at least one cylinder and a working body heater with a combustion chamber connected to it, in which the expanding heat pipe is provided with slots for supplying secondary air and an inlet swirler, and a supply air heater enclosing a heat pipe with an annular gap, and equipped with an inlet pipe, and an air supply pipe into the combustion chamber, the heater is equipped with a temperature sensor and an amplifier, the air heater is made It has a circumferential channel and a body that changes the cross section of the inlet pipe and the bypass channel, and the annular gap is divided into two cavities, the first of which is connected to the air supply pipe from the preheater, and the second one is connected to the bypass channel with the swirler, and the expansion pipe is made with an increased angle of expansion in the second cavity, wherein the organ of change of the cross section is connected with the temperature sensor through the amplifier.

На чертеже представлен схематически предлагаемый двигатель, продольный разрез .The drawing shows a schematic of the proposed engine, a longitudinal section.

Двигатель с внешним подводом теплоты содержит по меньшей мере один цилиндр 1 и подключенный к нему нагреватель 2 рабочего тела с камерой сгорани -, у которой расшир юща с жарова труба 3 снабжена щел ми 4 дл подвода вторичного воздуха и входным завихрителем 5. Камера сгорани снабжена подогревателем 6 подводимого воздуха, охватывающим жаровую трубу 3 с кольцевым зазором. Кольцевой зазор между жаровой трубой и пологревателем разделен непроницаемой перегородкой 7 на две полости 8 и 9, причем перва из них 8 сообщена с подогревателем 6 патрубком подачи воздуха 10, а втора полость 9 совместно с завихрителем 5 подключена к обводному каналу 11 подачи воздуха, примыкающему к впускному патрубку 12 подогревател 6. Жарова труба 3 выполнена с увеличенным углом расширени во второй полости 9.An engine with external heat supply contains at least one cylinder 1 and a working body heater 2 connected to it with a combustion chamber -, in which the expanding flame tube 3 is provided with slots 4 for supplying secondary air and an inlet swirler 5. The combustion chamber is equipped with a heater 6 supplied air, covering the flame tube 3 with an annular gap. The annular gap between the flame tube and the preheater is divided by an impenetrable partition 7 into two cavities 8 and 9, the first of which 8 is connected to the heater 6 by the air supply nozzle 10, and the second cavity 9 together with the swirler 5 is connected to the air bypass 11 that adjoins the inlet 12 of the preheater 6. The heat pipe 3 is made with an increased angle of expansion in the second cavity 9.

Впускной патрубок 12 и обводнсй канал 11 подачи воздуха снабжены органом 13 изменени их сечений. На нагревателе 2 установлен датчик 14 температуры, св занный через усилитель 15 с органом 13 изменени сечений впускного патрубка 12 подогревател 6 и обводного канала 11. Щели 4 в жаровой трубе 3 могут быть выполнены в виде прорезей, расположенных под углом и образующих трубы 3. На верхнем торце жаровой трубы 3 соосно с завихрителем 5 установлена форсунка 16.The inlet 12 and the bypass air supply channel 11 are provided with a body 13 of varying their sections. A temperature sensor 14 is connected to the heater 2 and connected via an amplifier 15 to an organ 13 changing sections of the inlet 12 of the preheater 6 and the bypass channel 11. The slits 4 in the flame tube 3 can be made in the form of slots angled to form pipe 3. On the upper end of the flame tube 3 coaxially with the swirler 5 is installed nozzle 16.

5 При работе двигател на режиме максимальной нагрузки холодный воздух .поступает через орган 13 изменени сечений и обводной канал 11 во вторую полость 9 кольцевого зазора, откуда часть воздуха через каналы завихрител 5, перемешива сь с топливом, поступающим из форсунки 16, поступает в полость жаровой трубы, где частично сгорает. Одновременно через впускной патрубок 12 холодный воздух подаетс в подогреватель 6 подводимого, воздуха и нагрева сь в нем поступает через5 When the engine is operating at maximum load, cold air enters through the section change organ 13 and the bypass channel 11 into the second cavity 9 of the annular gap, from where part of the air through the swirler 5, mixing with fuel coming from the nozzle 16, enters the heat cavity pipes where it partially burns. At the same time, through the inlet 12, cold air is supplied to the inlet heater 6, the air supplied and heated therein flows through

патрубок 10 подачи воздуха в первую полость .8 кольцевого зазора. Далее воздух, попада через шели 4 в полость жаровой трубЫ; участвует в догорании паров несгоревшего топлива. Затем продукты сгорани топлива в жаровой трубе поступают в полость нагревател 2 рабочего тела, где отдают тепло рабочему телу, и далее выход т в подогреватель 6, где их остаточное тепло используетс дл подогрева холодного воздуха.the pipe 10 supply air into the first cavity .8 annular gap. Further, the air entering through the shell 4 into the cavity of the flame tube; participates in the burning of unburned fuel vapor. The products of fuel combustion in the flame tube then enter the cavity of the working fluid heater 2, where heat is transferred to the working fluid, and then goes to the heater 6, where their residual heat is used to preheat cold air.

При изменении режима работы двигател (холостой ход, малые нагрузки), температура нагревател 2 повыситс и по сигналу датчика 14 температуры через усилитель 15 сработает орган 13 изменени сечений впускного патрубка 12 и обводного канала 11, который перекроет (полностью или частично) доступ холодного воздуха в первую полость 8 кольцевого зазора. При этом холодный воздух попадает (полностью 5 или преимущественно) по обводному каналу во вторую полость 9 кольцевого зазора между жаровой трубой 3 и подогревателем 6 подводимого воздуха и далее в полость жаj1027425дWhen the engine's operating mode changes (idle, low loads), the temperature of heater 2 will increase and, according to a signal from temperature sensor 14, through amplifier 15, the body 13 changes the cross sections of inlet 12 and bypass channel 11, which will block (completely or partially) cold air in the first cavity 8 of the annular gap. In this case, cold air enters (fully 5 or predominantly) through the bypass channel into the second cavity 9 of the annular gap between the flame tube 3 and the supplied air preheater 6 and further into the cavity jj1027425d

ровой трубы 3 дл поддержани устойчи- камеры сгорани позвол ет в зависимости вого гореии .от режиима работы двигател ре -улироватьtube 3 to maintain a stable combustion chamber allows, depending on your grief, on engine operation to regulate

Таким образом,двигатель с внешним под- ловливает надежную работу его в широком водом теплоты с предлагаемой конструкцией диапазоне изменени нагрузок.Thus, the engine with the external one catches its reliable operation in a wide water of heat with the proposed design of the range of load changes.

режим горени в камере сгорани , что обусburning mode in the combustion chamber that the obus

Claims

EXTERNAL HEAT SUPPLY ENGINE containing at least one cylinder and connected to it a working fluid heater with a combustion chamber, in which the expanding heat pipe is provided with slits for supplying secondary air and an inlet swirl, and a supply air heater covering the heat pipe with an annular gap and equipped with an inlet pipe and a pipe for supplying air to the combustion chamber, characterized in that, in order to increase the reliability of the engine at partial load conditions, the heater is equipped with with a temperature sensor and an amplifier, the air heater is made with a bypass channel and an organ for changing the cross section of the inlet pipe and the bypass channel, and the annular gap is divided into two cavities, the first of which is connected to the air supply pipe from the heater, and the second, together with the swirler, is connected to the bypass channel, and the expanding flame tube is made with an enlarged expansion angle in the second cavity, the cross-sectional organ being connected to the temperature sensor through an amplifier.