SU1537852A1 - Ic-engine - Google Patents

Ic-engine Download PDF

Info

Publication number
SU1537852A1
SU1537852A1 SU884409323A SU4409323A SU1537852A1 SU 1537852 A1 SU1537852 A1 SU 1537852A1 SU 884409323 A SU884409323 A SU 884409323A SU 4409323 A SU4409323 A SU 4409323A SU 1537852 A1 SU1537852 A1 SU 1537852A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
engine
shaft
turbine
coupling
crankshaft
Prior art date
Application number
SU884409323A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Константинович Балюк
Аркадий Аронович Дивинский
Евгений Аркадьевич Дивинский
Геннадий Григорьевич Меньшенин
Лев Николаевич Фалеев
Original Assignee
Волгоградский моторный завод
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 Волгоградский моторный завод filed Critical Волгоградский моторный завод
Priority to SU884409323A priority Critical patent/SU1537852A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1537852A1 publication Critical patent/SU1537852A1/en

Links

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
    • F02B41/00—Engines characterised by special means for improving conversion of heat or pressure energy into mechanical power
    • F02B41/02—Engines with prolonged expansion
    • F02B41/10—Engines with prolonged expansion in exhaust turbines
    • 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
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/16—Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
    • F02B75/18—Multi-cylinder engines
    • F02B75/22—Multi-cylinder engines with cylinders in V, fan, or star arrangement
    • 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

Изобретение может быть использовано в двигател х с продолженным расширением выпускных газов. Цель изобретени  - повышение экономичности двигател . Двигатель 1 содержит по меньшей мере один турбокомпрессор 2, состо щий из компрессора 3 и турбины 4, утилизационную турбину 5, подключенную к газовыпускной магистрали 6 турбокомпрессора 2 и сообщенную с атмосферой при помощи выхлопного патрубка 7, шестеренчатый редуктор 8, св зывающий вал 9 турбины 5 и вал 10, передающий усилие через гидромуфту 11 переменного наполнени  на вал 12 вентил тора 13 подачи охлаждающего воздуха. На валу 10 расположена соединительно-разъединительна  муфта 14, обойма которой кинематически св зана с шестеренчатым приводом 15 от коленчатого вала 16 двигател  1. Между валами 10 и 9 установлена отключаема  муфта 17, обойма которой кинематически св зана с валом 18 редуктора 8. Между магистралью 6 и патрубком 7 имеетс  газоперепускна  магистраль 19 с установленным в ней управл емым клапаном 20 с управл ющей полостью, сообщенной с воздухонапорным патрубком 22 турбокомпрессора 2. Повышение экономичности двигател  достигаетс  за счет отключени  редуктора 8 и турбины 5 от вала вентил тора 13 на частичных нагрузках и переходных режимах работы и перепуска выпускных газов мимо турбины 5. 2 ил.The invention can be used in engines with continued expansion of exhaust gases. The purpose of the invention is to increase the efficiency of the engine. Engine 1 contains at least one turbocharger 2 consisting of compressor 3 and turbine 4, a utilization turbine 5 connected to the gas outlet 6 of the turbo compressor 2 and communicated with the atmosphere via an exhaust pipe 7, gear reducer 8 connecting the shaft 9 of the turbine 5 and a shaft 10 transmitting force through the fluid coupling 11 of variable filling to the shaft 12 of the cooling air supply fan 13. A connecting-disconnecting sleeve 14 is located on the shaft 10, the yoke of which is kinematically connected to the gear drive 15 from the crankshaft 16 of the engine 1. Between the shafts 10 and 9 there is a disconnectable coupling 17, the yoke of which is kinematically connected to the shaft 18 of the gearbox 8. Between highway 6 and the pipe 7 has a gas passage pipe 19 with a control valve 20 installed therein and a control cavity communicated with the air-pressure pipe 22 of the turbocharger 2. An increase in engine efficiency is achieved by shutting down the engine. 8 and turbines 5 from the fan shaft 13 at partial loads and transient operating conditions and exhaust bypass gases past the turbine 5. 2 Il.

Description

Изобретение относитс  к области машиностроени , а именно к двигате- лестроению, р частности к двигател м с продолженным расширением рабочего тела.The invention relates to the field of engineering, in particular to engine building, in particular, to engines with continued expansion of the working fluid.

Цель изобретени  - повышение экономичности .The purpose of the invention is to increase efficiency.

На фиг. 1 представлена схема двигател  внутреннего сгорани  воздуш- ного охлаждени ; на фиг. 2 - схема подключени  управл емого канала перепуска .FIG. 1 is a schematic diagram of an air-cooled internal combustion engine; in fig. 2 is a wiring diagram of a controlled bypass channel.

Двигатель 1 внутреннего сгорани  содержит по меньшей мере один турбо- компрессор 2, состо щий из компрессора 3 и турбины 4, утилизационную турбину 5, подключенную к газовыпускной магистрали 6 турбокомпрессора 2 и сообщенную с атмосферой при помощи выхлопного патрубка 7, шестеренчатый редуктор 8, св зывающий вал 9 утилизационной турбины и вал 10, передающий усилие через гидромуфту 11 переменного наполнени  на вал 12 вентил тора 13 подачи охлаждающего воздуха. На валу 10 расположена соединительно-разъединительна  муфта 14, обойма которой кинематически св зана с шестеренчатым приводом 15 от колец- чатого вала 16 двигател  1. Между валом 10 и валом 9 утилизационной турбины установлена отключаема  муфта 17, обойма которой кинематически св зана с валом 18 редуктора 8. Между газовыпускной магистралью 6 турбоком- прессора 2 и выхлопным патрубком 7 утилизационной турбины 5 выполнена газоперепускна  магистраль 19 с установленным в ней управл емым клапаномThe internal combustion engine 1 contains at least one turbo compressor 2 consisting of compressor 3 and turbine 4, a utilization turbine 5 connected to the gas exhaust line 6 of the turbo compressor 2 and communicated with the atmosphere via exhaust pipe 7, gear reducer 8, connecting shaft 9 of the utilization turbine and shaft 10, which transmits the force through the fluid coupling 11 of variable filling to the shaft 12 of the cooling air supply fan 13. On the shaft 10 there is a connecting-disconnecting coupling 14, the holder of which is kinematically connected with gear drive 15 from the ringed shaft 16 of engine 1. A disconnectable coupling 17 is installed between the shaft 10 and the shaft 9 of the utilization turbine, the holder of which is kinematically connected with the shaft 18 of the gearbox 8. Between the gas exhaust pipe 6 of the turbo-compressor 2 and the exhaust pipe 7 of the utilization turbine 5, a gas transmission line 19 with a controllable valve installed in it is made

20,снабженным управл ющей полостью20 equipped with a control cavity

21,котора  соединена с воздухонапор- ным патрубком 22 турбокомпрессора. Управл емый клапан 20 содержит также перекрывающий орган 23, мембрану.2421, which is connected to the air pressure port 22 of the turbocharger. The controllable valve 20 also contains a closing member 23, a membrane.

и пружину 25.and spring 25.

Двигатель работает следующим образом .The engine works as follows.

Поток выпускных газов от двигател  1 расшир етс  в турбине 4 турбокомпрессора 2, а затем поступает по газовыпускной магистрали 6 в утилизационную турбину 5, где дополнительно расшир етс . Возникающее на валу 9 утилизационной турбины 5 усилие передаетс  через редуктор 8 на обойму от- ключаемой муфты 17, и далее через вал 10 и гилромуфту 11 на вал 12 вентил тора 13. При работе двигател  1 в циаThe exhaust gas flow from the engine 1 is expanded in the turbine 4 of the turbocharger 2, and then flows through the gas exhaust line 6 to the utilization turbine 5, where it additionally expands. The force arising on the shaft 9 of the utilization turbine 5 is transmitted through the gearbox 8 to the holder of the disconnectable coupling 17, and then through the shaft 10 and the coupling 11 to the shaft 12 of the fan 13. When the engine 1 is in cia

5 five

5five

00

пазоне от /0-80%-ной до нпмипл.чышн мощности частота вращени  отключаемой муфты 17 превышает частоту вращени  вала 10, муфта 17 заклиниваетс  и тем самым осуществл етс  привод вентил тора от утилизационной турбины 5. При этом соединительно-разъединительна  муфта 14 находитс  в разомкнутом состо нии. С падением мощности двигател  частота вращени  вала 9 утилизационной турбины снижаетс , соответственно снижаетс  и частота вращени  вала 10. С превышением частоты вращени  обоймы соединительно-разъединительной муфты 14, приводимой от ко- ленчатого вала 16, над частотой вращени  вала 10 происходит заклинивание муфты 14 и расклинивание отключаемой муфты 17, так как обойма последней вращаетс  медленнее вала 10. При этом привод вентил тора 13 осуществл етс  от коленчатого вала 16, а редуктор 8 и утилизационна  турбина 5 отключаютс  от вала 10, что исключает потери мощности на привод редуктора 8 и вращение утилизационной турбины.the frequency from / 0-80% to npmipl.shysn power the rotation frequency of the disconnectable coupling 17 exceeds the rotational speed of the shaft 10, the coupling 17 is wedged and thereby the fan from the utilization turbine 5 is driven. In this case, the connecting-disconnecting coupling 14 is in open state. As the engine power drops, the frequency of rotation of the shaft 9 of the utilization turbine decreases, and the frequency of rotation of the shaft 10 accordingly decreases. With an increase in the rotational speed of the cage of the coupling-disconnecting coupling 14 driven by the crankshaft 16, the coupling 14 and wedging occur the clutch 17 to be disconnected, since the cage of the latter rotates slower than the shaft 10. In this case, the fan 13 is driven from the crankshaft 16, and the gearbox 8 and the recovery turbine 5 are disconnected from the shaft 10, which is Luciano power loss to the drive gear 8 and the rotation of the utilization turbine.

Дл  исключени  попеременного расклинивани  и заклинивани  отключаемой муфты 17 на частичных нагрузках, с падением давлени  наддува ниже определенного уровн , срабатывает управл емый клапан 20, осуществл   перепуск выпускных газов мимо утилизационной турбины 5 в атмосферу. Перепуск газов снижает противодавление на выпуске из двигател , что повышает его экономичность на частичных нагрузках. IIn order to avoid alternating wedging and seizure of the disconnectable coupling 17 at partial loads, with the charge pressure dropping below a certain level, controlled valve 20 is activated, by passing exhaust gases past the utilization turbine 5 to the atmosphere. Bypassing the gases reduces the backpressure on the exhaust from the engine, which increases its efficiency at partial loads. I

Необходимые услови  охлаждени  деталей двигател  на всех режимах работы двигател  при различном приводе вентил тора 13 обеспечиваютс  за счет гидромуфты 11 переменного заполнени  и подбора передаточных отношений редуктора 8 и шестеренчатого привода 15, причем максимальна  частота вращени  вентил тора 13 дл  случа  привода от коленчатого вала 16 составл ет 70- 80% DTI максимальной частоты вращени  в случае привода от утилизационной турбины 5. Данна  разница частот вра-. щени  различных приводов обеспечивает преобладание доли.времени работы двигател  с приводом вентил тора 13 от утилизационной турбины 5 от всего времени работы двигател  дл  транспортных машин с гидродинамической трансмиссией , так как последние большуюThe necessary cooling conditions for engine parts in all engine operation modes with different fan drive 13 are provided by hydraulic coupling 11 of variable filling and gear ratio selection of the gearbox 8 and gear drive 15, and the maximum rotational speed of the fan 13 for the drive from the crankshaft 16 is 70-80% DTI maximum rotational speed in the case of a drive from a scraper turbine 5. This frequency difference is given. of various drives ensures the predominance of the fraction of the engine operating time with the fan 13 driven by the utilization turbine 5 of the total engine operating time for transport machines with hydrodynamic transmission, since the latter are large

часть времени работают на полной мощности двигател .Part of the time working at full engine power.

Использование отключаемого привода вентил тора от коленчатого вала позвол ет снизить теплонапр женность на частичных нагрузках и переходных режимах работы.Using the switchable fan drive from the crankshaft reduces the heat stress at partial loads and transient modes of operation.

Claims (1)

Формула изобретени  дInvention Formula d вал которого кинематически св зан с коленчатым валом двигател  и через отключаемую муфту подключен к валу утилизационной турбины, отличающийс  тем, что, с целью повышени  экономичности,двигатель допопнителыш снабжен соединительно-разъединительной муфтой и газоперепускной магистралью с управл емым клапаном, причем соединительно-разъединительна  муфта установлена между валом вентил тора и коленчатым валом двигател , а газоперепускна  магистраль размещена междуthe shaft of which is kinematically connected to the crankshaft of the engine and connected through a disconnectable coupling to the shaft of the utilization turbine, characterized in that, in order to increase efficiency, the supplementary engine is fitted with a connecting-disconnecting coupling and a gas throughput line with a controllable valve, and the connecting-disconnecting coupling is installed between the fan shaft and the crankshaft of the engine, and the gas passage line is located between Двигатель внутреннего сгорани , содержащий по меньшей мере один турбокомпрессор наддува с воэдухонапор- ным патрубком и газовыпускной магист- 15газовыпускной магистралью турбокомп- ралью, утилизационную турбину, подклю-рессора и выхлопным патрубком утшшза- ченную к газовыпускной магистрали тур-ционной турбины, и управл емый клапан бокомпрессора и сообщенную с атмосфе-выполнен с управл ющей полостью, которой при помощи выхлопного патрубка, ира  соединена с воздухонапорным пат- вентил тор подачи охлаждающего воздуха,20РУбком турбокомпрессора.An internal combustion engine that contains at least one turbocharger of supercharging with an air inlet pipe and a gas outlet mag- a booster compressor and communicated with the atmosphere is made with a control cavity, which is connected to the air-supply cooling-air valve by means of the exhaust manifold, air cooling valve spring. вал которого кинематически св зан с коленчатым валом двигател  и через отключаемую муфту подключен к валу утилизационной турбины, отличающийс  тем, что, с целью повышени  экономичности,двигатель допопнителыш снабжен соединительно-разъединительной муфтой и газоперепускной магистралью с управл емым клапаном, причем соединительно-разъединительна  муфта установлена между валом вентил тора и коленчатым валом двигател , а газоперепускна  магистраль размещена междуthe shaft of which is kinematically connected to the crankshaft of the engine and connected through a disconnectable coupling to the shaft of the utilization turbine, characterized in that, in order to increase efficiency, the supplementary engine is fitted with a connecting-disconnecting coupling and a gas throughput line with a controllable valve, and the connecting-disconnecting coupling is installed between the fan shaft and the crankshaft of the engine, and the gas passage line is located between газовыпускной магистралью турбокомп- рессора и выхлопным патрубком утшшза- ционной турбины, и управл емый клапан выполнен с управл ющей полостью, котора  соединена с воздухонапорным пат- РУбком турбокомпрессора.the gas outlet pipe of the turbo compressor and the exhaust pipe of the turbine compressor, and the control valve are made with a control cavity that is connected to the air pressure head of the turbo compressor. Фие.1Phie.1
SU884409323A 1988-04-14 1988-04-14 Ic-engine SU1537852A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884409323A SU1537852A1 (en) 1988-04-14 1988-04-14 Ic-engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884409323A SU1537852A1 (en) 1988-04-14 1988-04-14 Ic-engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1537852A1 true SU1537852A1 (en) 1990-01-23

Family

ID=21368354

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884409323A SU1537852A1 (en) 1988-04-14 1988-04-14 Ic-engine

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1537852A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2478802C2 (en) * 2008-10-30 2013-04-10 Вольво Ластвагнар Аб Automatic control method of turbo-compound transmission ability to transfer torque moment
RU2534662C1 (en) * 2013-04-30 2014-12-10 Открытое акционерное общество "Уральское конструкторское бюро транспортного машиностроения" Carrier cooling system blower drive (versions)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Выложенна за вка DE № 3330315, кл. F 02 G 5/02, опублик. 1985. I *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2478802C2 (en) * 2008-10-30 2013-04-10 Вольво Ластвагнар Аб Automatic control method of turbo-compound transmission ability to transfer torque moment
RU2534662C1 (en) * 2013-04-30 2014-12-10 Открытое акционерное общество "Уральское конструкторское бюро транспортного машиностроения" Carrier cooling system blower drive (versions)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4918923A (en) Internal combustion engine turbosystem and method
US4885911A (en) Internal combustion engine turbosystem and method
US4404805A (en) Method of and system for power generation by supercharged internal combustion engine
US7430865B2 (en) Miniaturized waste heat engine
US2968914A (en) Turbocharging of internal combustion engines
EP1362984A2 (en) Gas turbine engine
US4157011A (en) Gas turbine flywheel hybrid propulsion system
WO2016205933A1 (en) Auxiliary power unit with excess air recovery
SU1055344A3 (en) Power plant
GB1334818A (en) Control of auxiliary energy input to the turbocharger of an internal combustion engine
SE502721C2 (en) Combustion engine of turbocompound type with exhaust brake
RU2292472C2 (en) Gas-turbine engine, method of braking and transport facility with gas-turbine drive
US9097205B2 (en) Miniaturized waste heat engine
US2518660A (en) Internal-combustion engine and exhaust gas turbine therefor
CN101688467B (en) Supercharging system for an internal combustion engine
EP2341225A1 (en) Method for controlling a turbocompound engine apparatus
SU1537852A1 (en) Ic-engine
KR960016209B1 (en) Ship multiengined propulsion system
EP1049863B1 (en) Miniaturized waste heat engine
US2933884A (en) Two-stage gas turbine and centrifugal compressor compounded with a compressed gas generator
RU2792503C1 (en) Combined power plant system
US2627162A (en) Elastic fluid power plant
RU2792507C1 (en) Combined power unit with double crankshaft
CZ696390A3 (en) Supercharging device of internal combustion engine
GB2118621A (en) Two stage i.c. engine supercharging