SU1645578A1

SU1645578A1 - Комбинированный двигатель внутреннего сгорани

Info

Publication number: SU1645578A1
Application number: SU894668411A
Authority: SU
Inventors: Александр Сергеевич Нестрахов; Дмитрий Александрович Дехович; Анатолий Иванович Безбородов; Валерий Викторович Ивакин
Original assignee: Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Железнодорожного Транспорта
Priority date: 1989-02-07
Filing date: 1989-02-07
Publication date: 1991-04-30

Abstract

Изобретение относитс к машиностроению и позвол ет повысить эффективность отсоса картерных газов двигател внутреннего сгорани . При работе двигател отработавшие газы (00 из выхлопного коллектора 4 поступают в газоприемный патрубок 3 турбокомпрессора 2. Сжатый воздух подаетс через еоздухонапорный патрубок 5 в воздушный ресивер 6. ОГ после турбокомпрессора 2 через газовыхлопной патрубок 7 и глушитель 8 выбрасываютс в атмосферу. Картерные газы поступают по трубе 11 через маслоотделитель и щели в стенках газовыхлопного патрубка 7 в вентил ционный канал и в полость обтекател . За счет эжек- ции чартерные газы захватываютс потоком ОГ одновременно из ребер и обтекател и выбрасываютс через глушитель 8 в атмосферу . 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

Description

(Л

С

о

4 СП

ел

ч| 00

Фиг. 1

Изобретение относитс к машиностроению и может быть использовано в двигател х внутреннего сгорани с турбонаддувом и вентил цией картера.

Цель изобретени - повышение эффективности удалени картерных газов и обеспечение высокой степени улавливани частиц масла и сажи.

На фиг.1 представлена принципиальна схема комбинированного двигател ; на фиг 2 - газовыхлопной патрубок, продольный разрез: на фиг.З - то же, поперечный разрез (разрез А-А на фиг.2); на фиг.А - принципиальна схема варианта двигател с инжектором; на фиг.5 - газовыхлопной патрубок с инжектором, продольный разрез: на фиг.6 - то же, продольный разрез по ребру.

Комбинированный двигатель 1 внутрен нею сгорани содержит по меньшей мере один турбокомпрессор 2, газоприемный патрубок 3 которого подключен к выхлопному коллектору 4, воздухонапорный патрубок 5 сообщен с воздушным ресивером 6, а галовыхлопной патрубок 7 сообщен с атмосферой через глушитель 8. Газовыхлопной патрубок 7 снабжен обтекателем 9, выполненным в виде полого усеченного конуса с рентил ционным каналом 10, который подключен к трубе 11 вентил ции картера. Обтекатель 9 снабжен радиальными ребрами 12. В стенках газовыхлопного патрубка 7 и обтекател 9 выполнены щели 13 по числу ребер, а вентил ционный канал 10 размещен в ребрах 12 и сообщен с полостью 14 обтекател 9 через щели 13 и с глушителем 8.

Стенки газоприемного патрубка 7 могут быть выполнены двойными с образованием полости 15, котора сообщена с глушителем

8,с вентил ционным каналом 16 и с трубой 11 вентил ции картера.

Труба 11 вентил ции картера может быть выполнена с инжектором 17, активное сопло 18 которого сообщено с воздухона- порным патрубком 5, приемна камера 19 - с картером двигател 1, а диффузор 20 подключен к оентил ционному каналу 10.

Инжектор 17 может быть размещен в полости 14 обтекател 9, а его активное сопло 18 сообщено с газоприемным патрубком 3, приемна камера 19 -с вентил ционным каналом 10 через щели 13 обтекател

9,а диффузор 20 может быть сообщен с глушителем 8.

Ребра 12 могут быть установлены под углом 15 40° к продольной оси патрубка с отклонением входных кромок по направлению вращени ротора 21 турбокомпрессора 2.

Двигатель 1 содержит также маслоотделитель 22.

Комбинированный двигатель внутреннего сгорани работает следующим образом .

При работе двигател отработавшие газы из выхлопного коллектора 4 поступают в газоприемный патрубок 3 турбокомпрессора 2 и раскручивают его ротор 21. Сжатый воздух подаетс через воздухонапорный патрубок 5 в воздушный ресивер 6 двигател . Отработавшие газы после турбокомпрессора 2 через газовыхлопной патрубок 7

и глушитель 8 выбрасываютс в атмосферу. Картерные газы поступают по трубе 11 через маслоотделитель 22 и щели 13 в стенках гаэовыхлопного патрубка 7 в вентил ционный канал 10 и в полость 14 обтекател 9. За

счет эжекции картерные газы захватываютс потоком отработавших газов одновременно из ребер 12 и обтекател 9 и выбрасываютс через глушитель 8 в атмосферу.

Если глушитель 8 имеет повышенное сопротивление или двигатель работает с небольшим противодавлением, то дл более полного использовани энергии отработавших газов в стенках газовыхлопного патрубка 7 можно выполнить полость 15, открытую

к глушителю. Картерные газы из трубы 11 вентил ции картера поступают в полость 15, а из нее одновременно - к глушителю 8, в вентил ционный канал 10 и в полость 14 обтекател 9.

При работе двигател с повышенным

противодавлением энергии отработавших газов может быть недостаточно дл обеспечени эффективного отсоса картерных газов . В этом случае в трубе 11 вентил ции

картера может быть размещен инжектор 17, в активное сопло которого подаетс сжатый воздух из воздухонапорного патрубка 5. Картерные газы в приемной камере 19 инжектора 17 захватываютс потоком сжатого

воздуха и подаютс через диффузор в газовыхлопной патрубок 7, где, проход через полость 15, вентил ционный канал 10 и полость 14, смешиваютс с отработавшими газами двигател 1.

В инжекторе целесообразно иногда использовать в качестве активной среды сжатый газ. В этом случае в приемной камере 19 инжектора, размещенного внутри обтекател 9, картерные газы, поступающие по

каналу 10 в ребрах 12, захватываютс потоком сжатого газа, отбираемым из гэзопри- емного патрубка 3, и . если инжектор размещен в полости 14 обтекател 9, направл ютс к глушителю 8. Этот вариант предпочтителен дл судовых двигателей.

работающих , со значительным противодавлением .

При расположении ребер 12 под углом 15-40° к продольной оси патрубка 9 с отклонением входных кромок по направлению вращени ротора 21 турбокомпрессора 2 отработавшие газы закручиваютс вдоль продольной оси патрубка 7. Центробежные силы отбрасывают частицы масла и сажи на стенки глушител 8, где они отдел ютс от потока отработавших газов.

Если двигатель работает без противодавлени или с небольшим противодавлением , то суммарное действие эффекта эжекции при обтекании отработавшими газами конуса, ребер и полости в стенках газовыхлопного патрубка обеспечивает, как показывают выполненные расчеты, необходимую вентил цию картера на всех режимах без дополнительных затрат энергии, что позвол ет исключить регулирующий дроссель.

Если двигатель работает со средним противодавлением, то вентил ци картера может осуществл тьс двум ступен ми: в инжекторе, использующем энергию сжатого воздуха, и в газовыхлопном патрубке за счет эжекции при движении потока отработавших газоп В этом случае расход сжатого воздуха дл отсоса картерных газов может быть уменьшен на 30-50%.

В случае, когда двигатель работает с высоким противодавлением, в инжекторе в качестве рабочей среды может использоватьс сжатый газ. Тогда инжектор выгодно разместить внутри обтекател , обеспечив подачу к нему картерных газов через щели в корпусе газоприемного патрубка и по каналу в ребрах. Такое расположение предупреждает по вление в инжекторе нагароот- ложений, которые резко снижают его работоспособность . Наход сь внутри обтекател , который омываетс гор чими газами, инжектор периодически при выходе дизел под нагрузку прогреваетс , а образовавшийс при работе на холостом ходу нагар выгорает.

Claims

Формула изобретени

1. Комбинированный двигатель внутреннего сгорани , содержащий воздушный

ресивер, турбокомпрессоре газоприемным, воздухонапорным и газовыхлопным патрубками , глушитель, выхлопной коллектор, обтекатель , выполненный в виде полого

5 усеченного конуса с вентил ционным каналом , и трубку вентил ции картера, причем газоприемный патрубок гидравлически св зан с выхлопным коллектором, воздухона- порный - с воздушным ресивером , газовы10 хлопной - с атмосферой через глушитель, а вентил ционный канал - с трубой вентил ции картера, отличающийс тем, что, с целью повышени эффективности отсоса картерных газов,обтекатель снабжен ради5 альными ребрами, выполненными полыми и закрепленными на газовыхлопном патруб- ке.последний снабжен щел ми по числу ребер , вентил ционный канал размещен в ребрах и гидравлически св зан со щел ми, 0 а полость обтекател сообщена с глушите-1 лем.

2. Двигатель по п. 1,отличающийс тем, что ребра установлены под острым уг5 лом к продольной оси газовыхлопного патрубка с отклонением входных кромок по направлению вращени ротора турбокомпрессора .
3 Двигатель по пп.1 и2,отличаю0 щ и и с тем, что стенки газовыхлопного патрубка выполнены двойными с образованием полости, гидравлически св занной с одной стороны с трубой вентил ции картера , а с другой - с глушителем.

54. Двигатель по пп.1-3, отличающийс тем, что он снабжен инжектором, содержащим активное сопло, приемную камеру и диффузор.

5.Двигатель по п.4, отличающийс 0 тем, что активное сопло инжектора сообщено с воздухонапорным патрубком, приемна камера - с картером, а диффузор - с вентил ционным каналом.

6.Двигатель по пп.4 и 5, отличаю- 5 щ и и с тем, что инжектор размещен о

полости обтекател , его активное сопло сообщено с газоприемным патрубком, приемна камера - с вентил ционным каналом через щели в обтекателе, а диффузор сооб- 0 щен с глушителем.

t

гъ 1

04 bJ

i

I

i

ст -b

СЛ СЛ

-J

С5Э

CO Ч

II II I j

го-г

Сжатый еоз

НапроВле- ние Зраще ни

18 № К Р

12

Щи г. 5