SU1661465A1

SU1661465A1 - Turbine-supercharging system for internal combustion engine

Info

Publication number: SU1661465A1
Application number: SU894682372A
Authority: SU
Inventors: Евгений Александрович Никитин; Дмитрий Александрович Дехович; Константин Юрьевич Перов; Виктор Павлович Поперенко
Original assignee: Производственное Объединение "Коломенский Завод"
Priority date: 1989-04-24
Filing date: 1989-04-24
Publication date: 1991-07-07

Abstract

Изобретение позвол ет повысить экономичность и надежность двигател внутреннего сгорани (ДВС). Лини перепуска 9 соедин ет воздухонапорную магистраль 1 турбокомпрессора (ТК) с газоприемным патрубком 7 турбины. В ней установлен перепускной клапан 8, управл юща полость 11 которого св зана с воздухонапорной магистралью 1 через импульсную линию 14 и электропневматический вентиль 13. На режиме малых нагрузок ДВС отношение давлени наддува к давлению отработавших газов меньше или равно единице, реле 16 давлени разомкнуто и управл юща полость 11 через электропневматический вентиль 13 соединена с атмосферой. Перепускной клапан 8 удерживаетс в закрытом положении пружиной 10. С увеличением нагрузки повышаетс отношение давлени наддува к давлению отработавших газов, вследствии чего реле 16 давлени замыкает электрическую цепь 15 и электропневматический вентиль 13 соедин ет управл ющую полость 11 с воздухонапорной магистралью 1. Клапан 8 открываетс , и происходит перепуск воздуха. Степень открыти клапана зависит от давлени наддува, из-за чего количество перепускаемого воздуха согласуетс с нагрузкой. При отрицательных температурах окружающей среды распределительное устройство 18 блокирует реле 17 и электропневматический вентиль 13 не обесточиваетс , вследствие чего в этих услови х ДВС работает на больших нагрузках без перепуска сжатого воздуха. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.The invention improves the efficiency and reliability of an internal combustion engine (ICE). The bypass line 9 connects the air-pressure line 1 of the turbocharger (TC) with the gas inlet 7 of the turbine. It has a bypass valve 8, the control cavity 11 of which is connected to the air-supply line 1 via a pulse line 14 and an electropneumatic valve 13. At low ICE loads, the ratio of charge pressure to exhaust pressure is less than or equal to one, pressure relay 16 is open and controlled The cavity 11 is connected to the atmosphere through an electropneumatic valve 13. The overflow valve 8 is held in the closed position by the spring 10. As the load increases, the ratio of boost pressure to exhaust pressure increases, as a result of which pressure relay 16 closes electrical circuit 15 and electropneumatic valve 13 connects control cavity 11 to air line 1. Valve 8 opens, and air bypass occurs. The degree of valve opening depends on the charge pressure, due to which the amount of air flow through is consistent with the load. At negative ambient temperatures, the switchgear 18 blocks the relay 17 and the electropneumatic valve 13 is not de-energized, as a result of which, in these conditions, the internal combustion engine operates at high loads without bypassing compressed air. 1 hp f-ly, 1 ill.

Description

Изобретение относитс к машиностроению , в частности двигателестроению, а конкретно к системам наддува двигателей внутреннего сгорани .FIELD OF THE INVENTION The invention relates to mechanical engineering, in particular, engine-building, and more specifically to turbocharging systems for internal combustion engines.

Цель изобретени - повышение экономичности и надежности двигател .The purpose of the invention is to increase the efficiency and reliability of the engine.

На чертеже представлена принципиальна схема системы наддува.The drawing shows a schematic diagram of the pressurization system.

Воздухонапорна магистраль 1 трубо- компрессора 2 через охладитель 3 соединена с впускным ресивером А двигател 5 внутреннего сгорани (ДВС). Его выпускной коллектор 6 соединен с газоприемным патрубком 7 турбины. Воздухонапорна маги- страль 1 соединена . с полостью газоприемного патрубка 7 линией перепуска 8, в которой установлен перепускной клапан 9, на который воздействует пружина 10, Управл юща полость 11 клзпана, ограниченней мембраной 12 через электропнев- матический вентиль 13 и импульсную линию 14, сообщена с воздухонапорной магистралью 1. В электрическую цепь 15 питани вентил 13 включены нормально разомкнутое 16 и нормально замкнутое 17 реле давлени .The air line 1 of the pipe compressor 2 is connected through cooler 3 to the intake receiver A of the internal combustion engine 5 (ICE). His exhaust manifold 6 is connected to the gas inlet pipe 7 of the turbine. Air line 1 is connected. With the gas inlet cavity 7, the bypass line 8, in which the bypass valve 9 is installed, is influenced by the spring 10, the control cavity 11 of the control valve, limited by the diaphragm 12 via the electro-pneumatic valve 13 and the pulse line 14, is connected to the air-pressure line 1. An electric The power supply circuit 15 of the valve 13 is switched on a normally open 16 and a normally closed 17 pressure switch.

Параллельно реле 17 давлени включено распределительное устройство 18 в виде нормально разомкнутого реле, соединенного с датчиком 19 температуры окружающей среды. Система работает следующим образом .Parallel to the pressure relay 17, the switchgear 18 is turned on in the form of a normally open relay connected to the ambient temperature sensor 19. The system works as follows.

На режимах малых нагрузок, при отношении давлени наддува к давлению отработавших газов перед турбиной меньше или равным единице ( 40% нагрузки), реле 16 давлени разомкнуто и управл юща по- лосгь 11 под мембраной 12 сообщена через электропневматический вентиль 14 с атмосферой . При этом перепускной клапан 9 удерживаетс в закрытом положении пружиной 10. С увеличением нагрузки соответственно повышаетс отношение давлени наддува к давлению отработавших газов, что приводит к срабатыванию реле 16 давлени , и электрическа цепь 15 замыкаетс . Вследствие этого злектропневматический вентиль 13 соедин ет объем управл ющей полости 11 с воздухонапорной магистралью 1, что позвол ет увеличить давление в этом объеме, а следовательно, преодолеть усилие пружины 10, перепускной клапан 9 открываетс и двигатель работает с перепуском части сжатого в компрессоре воздуха 7 турбины, причем величина открыти перепускного клапана пропорциональна усилию, создаваемому в управл ющей полости 11. Это позвол ет автоматически измен ть проходное сечение перепускногоAt low loads, when the pressure ratio of the charge pressure to the exhaust gas pressure before the turbine is less than or equal to one (40% load), the pressure switch 16 is open and the control strip 11 under the diaphragm 12 is in communication with the atmosphere through the electro-pneumatic valve. At the same time, the overflow valve 9 is held in the closed position by the spring 10. As the load increases, the charge pressure to exhaust pressure ratio increases accordingly, which triggers the pressure relay 16 and the electrical circuit 15 closes. As a result, an electropneumatic valve 13 connects the volume of the control cavity 11 to the air-supply line 1, which allows to increase the pressure in this volume and, consequently, overcome the force of the spring 10, the bypass valve 9 opens and the engine runs with the bypass of part of the turbine compressed air 7 The opening value of the bypass valve is proportional to the force generated in the control cavity 11. This allows the bypass cross section to be automatically changed.

клапана в зависимости от режима работы двигател .valve depending on the engine mode.

Таким образом, турбокомпрессор работает с большим по сравнению с двигателемThus, the turbocharger works with a large compared to the engine

расходом воздуха, что позвол ет увеличить запас по помпажу и повысить давление наддува на этих режимах, в результате чего повышаетс надежность двигател и улучшаетс его экономичность. При дальнейшем увеличении нагрузки более 95%. срабатывает реле 17 давлени , что приводит к размыканию электрической цепи 15 и обе- сточиванию вентил 13. Вследствие этого происходит выпуск воздуха из управл ющей полости 11 через вентиль 13 в атмосферу . и под действием пружины 10 перепускной клапан 9 закрываетс , а двигатель работает без перепуска части сжатого в компрессоре воздуха на вход в турбину.air flow, which allows an increase in surge margin and boost pressure on these modes, resulting in improved engine reliability and improved efficiency. With a further increase in load of more than 95%. the pressure relay 17 is activated, which leads to the opening of the electric circuit 15 and the deenergizing of the valve 13. As a result, air is released from the control cavity 11 through the valve 13 to the atmosphere. and by the action of the spring 10, the bypass valve 9 is closed, and the engine is operating without bypassing part of the air compressed in the compressor to the turbine inlet.

Это позвол ет работать ДВС с оптимальным давлением наддува при полной нагрузке ,This allows the engine to operate at optimum boost pressure at full load,

При эксплуатации ДВС в услови х отрицательных температур датчик 19 температуры подает электрический сигнал на распределительное устройство 18, установленное в электрической цепи 15 параллельно реле 17 давлени . В результате срабатывани распределительного устройства 18 происходит блокировка реле 17 и электропневматический вентиль 13 при больших нагрузках не обеспечиваетс , вследствие чего двигатель работает с перепуском части сжатого в компрессоре воздуха на вход в турбину, что позвол ет ограничивать рост давлени наддува и, соответственно , максимального давлени сгорани , поэтому надежность двигател повышаетс дополнительно.During operation of the internal combustion engine at negative temperatures, the temperature sensor 19 provides an electrical signal to the switchgear 18 installed in the electrical circuit 15 parallel to the pressure relay 17. As a result of the operation of the switchgear 18, the relay 17 is blocked and the electropneumatic valve 13 is not maintained under heavy loads, as a result of which the engine operates by passing some of the compressed air into the turbine inlet, thereby limiting the increase in boost pressure and, accordingly, maximum combustion pressure therefore, engine reliability is enhanced.

Claims

1. A turbocharging system for an internal combustion engine containing

at least one turbocharger connected via an air-supply line to the engine intake receiver and through the gas inlet pipe of the turbine to the engine exhaust manifold, line

bypassing compressed air from the air pressure pipe to the gas intake port of the turbine and a bypass valve installed in the bypass line, the control chamber of which is connected to the air pressure pipe through a pulse line, which in order to improve efficiency and reliability, the system is supplied with a current source , an electropneumatic valve and two pressure switches with different settings in terms of

boost pressure over pressure

2. The system according to claim 1, characterized by exhaust gas, which is electrically so that, in order to limit the pressure, the over-pneumatic valve is installed to blow the engine at full load at a low-pulse line and is connected to an electrical temperature of 5 a circuit with a current source through two relays parallel to the second relay switches the pressure on, and both relays are installed a successive device in the form of a normal one, the first of them is made of a normally open relay and connected to the maximum open The ambient temperature of the ambient temperature sensor is closed. 10.