SU1677358A1 - Способ регулировани дизел с турбонаддувом и дизель с турбонаддувом - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к машиностроению и позвол ет повысить экономичность дизел  на частичных нагрузках путем использовани  отключаемой группы цилиндров дл  наддува цилиндров. Дизель содержит блок управлени , компрессор 1, подключенный к впускному трубопроводу 2, турбину 3 привода компрессора 1, подключенную к выхлопному коллектору 4 и снаб- женную выпускным патрубком 5, отключаемую и неотключаемую группы цилиндров , сообщенные с впускным трубопроводом 2 и выхлопным коллектором 4 при помощи впускных и выпускных клапанов, и общий дл  всех цилиндров основной механизм газораспределени . Каждый цилиндр снабжен дополнительным механизмом газораспределени  и механизмом переключени  привода клапанов. На входе в компрессор установлен фильтр 6, во впускном трубопроводе 2 размещена заслонка 7, отдел юща  его от компрессора 1, а выхлопной коллектор 4 снабжен заслонкой 8, отдел ющей его от турбины 3, и заслонкой 9, отдел ющей от него ресивер. При этом выхлопной коллектор 4 и ресивер снабжены патрубками 10 и 11 с фильтрами 12 и 13 и заслонками 14 и 15, установленными соответственно в патрубках 10 и 11,и каналами 16 и 17 и установленными в них заслонками 18 и 19, св занными с выпускным патрубком 5 турбины 3. Использование цилиндров отключаемой группы дл  наддува цилиндров неотключаемой группы позвол ет регулировать мощность дизел  в широких пределах, обеспечива  оптимальное давление наддува на малых нагрузках. При этом упучшают- с  услови  сгорани  топдива в цилиндрах и повышаетс  экономичность дизел . 2 с п. ф-лы, 4 ил. О -ч со ел 00

Description

Изобретение о гноситс  к машиностроению , а именно к двигателестроению, в частности к системам регулировани  двигателей.

Цель изобретени  - повышение экономичности дизел  на частичных нагрузках путем использовани  отключаемой группы

цилиндров дл  наддува цилиндров неотключаемой группы.

На фиг 1 предстарлена схема дизел , на фиг.2 - механизм изменени  фаз впускных и выпускных клапанов, общий вид; на фиг.З - разрез А-А на фиг.2; на фиг,4 сечение Б-Б на фиг.З.

Дизель содержит блок управлени , компрессор 1, подключенный к впускному трубопроводу 2, турбину 3 привода компрессора 1, подключенную к выхлопному коллектору 4 и снабженную выпускным патрубком 5, две группы цилиндров - отключаемую и неотключаемую, сообщенные с впускным трубопроводом 2 и выхлопным Коллектором А при помощи впускных и выпускных клапанов, трубопроводы подачи Топлива к группам цилиндров и общий дл  всех цилиндров механизм газораспределени . Каждый цилиндр снабжен дополнительным механизмом газораспределени  и механизмом переключени  привода клапанов . На входе в компрессор установлен фильтр б, во впускном трубопроводе 2 установлена заслонка 7, отдел юща  его от компрессора 1, а выхлопной коллектор 4 снабжен заслонкой 8, отдел ющей его от турбины 3, и заслонкой 9, отдел ющей в нем ресивер, причем выхлопной коллектор 4 и ресивер снабжены патрубками 10 и 11 с фильтрами 12 и 13 и заслонками 14 и 15, установленными соответственно в патрубках 10 и 11, которые сообщены с атмосферой , и каналами 16 и 17 с установленными в них заслонками 18 и 19, св занными с выпускным патрубком 5 турбины 3. при этом все заслонки сообщены с блоком управлени .

Механизм газораспределени  включает общий дл  всех цилиндров распределительный вал 20 с впускным 21 и выпускным 22 кулачками дл  каждого цилиндра и неподвижно установленной на нем шестерней 23, толкатели, каждый из которых выполнен - в виде головки 24 с роликом 25 и стержн  26, ползуны 27 м 28, штанги 29 и 30 и коромысла , сообщенные с впускными и вылуск- ными клапанами. Дополнительный механизм газораспределени  включает кулачковый вал 31с впускным 32 и выпускным кулачками и шестерней 33, посто нно вход щей в зацепление с шестерней 23 на распределительном валу 20, и дополнительные толкатели, каждый из которых выполнен в виде головки 34 с роликом 35 и стержн  36, сообщенного с одним из ползунов. Диаметр шестерни 33 выполнен в два раза меньше диаметра шестерни 23, а каждый кулачковый вал 31 установлен в корпусе 37 на подшипниках 38. Кажда  головка толкател  имеет внутреннее резьбовое отверстие 39, наружные шлицы 40 и входит в шлицевое отверстие втулки 41, выполненной за одно целое с кронштейном 42, закрепленным на дизеле и снабженным ребром 43 жесткости. Каждый стержень толкател  снабжен одним резьбовым концом 44, вход щим в резьбовое отверстие 39 головки, и сообщен другим

концом с глухим отверстием 45 в ползуне с возможностью осевого перемещени . На каждом стержне толкател  установлена шестерн  46 управлени , а между ней и ползуном размещена пружина 47.Каждый ползун установлен без возможности относительного поворота во втулке 48, выполненной как одно целое со съемным кронштейном 49, установленным на дизеле.

0 Каждый механизм переключени  привода клапанов выполнен в виде пневмоци- линдра 50, снабженного рабочей полостью 51, поршнем 52, штоком 53, выполненным заодно с зубчатой рейкой 54, и пружиной 55.

5 Поршень 52 жестко св зан со штоком 53 и снабжен упором 56. Пружина 55 контактирует одним концом с поршнем 52, а другим концом с кольцом 57, застопоренным упругой разрезной шайбой 58. Между кронштей0 ном 42 и сьемным кронштейном 49 установлень. оси 59 и 60, зафиксированные в подшипниках на кронштейнах. На оси 59 размещены шестерни 61 и 62, причем шестерн  61 входит в зацепление с зубчатой

5 рейкой 54 пневмоцилиндра, а шестерн  62 входит в зацепление с управл ющими шестерн ми 46 основного и дополнительного толкателей впускных клапанов. На оси 60 размещена шестерн  63, вход ща  в зацеп0 ление с управл ющими шестерн ми 46 основного и дополнительного толкателей выпускных клапанов и с шестерней 62 на оси 59. Зубчата  рейка 54 входит в направл ющее отверстие в кронштейне 42. Каж5 дый пневмоцилиндр посредством трубки 64 св зан с блоком управлени  дизел , сообщающим рабочую полость 51 пневмоцилиндра с системой сжатого воздуха или с атмосферой, Глухие отверсти  45 каждого

0 ползуна снабжены боковыми сверлени ми 65 дл  выхода воздуха при перемещении в них стержней толкателей Дл  огра ниче- ни  хода поршн  в пневмоцилиндре установлена упруга  разрезна  шайба 66.

5 Дизель работает по следующему способу .

На малых оборотах, на малых нагрузках и на холостом ходу, когда прекращают подачу топлива в отключаемую группу цилинд0 ров, происходит ухудшение работы компрессора 1 из-за резкого уменьшени  расхода рабочего тела через турбину 3. что ведет к уменьшению количества воздуха, подаваемого компрессором 1 в группу ци5 линдров с включенной топливоподачей. и к возникновению помпажа. Снижаетс  экономичность дизел . Дл  повышени  экономичности путем создани  необходимого стабильного давлени  наддува при относительно малых затратах энергии блок регулировзни  дизел  отключает турбокомпрессор путем закрыти  заслонок 7 и 8, одновременно закрываетс  заслонка 9, отдел юща  выхлопной коллектор 4 от ресивера, открываетс  заслонка 18 в канале 16, сообщающем выхлопной коллектор 4 с выпускным патрубком турбины 3, открываетс  заслонка 14 в патрубке 10, сообщающем ресивер через фильтр 12 с атмосферой, при этом заслонка 15 и 19 закрыты. Одновременно с регулированием положени  заслонок измен ют пор док работы впускных и выпускных клапанов. Блок регулировани  сообщает рабочую полость 51 пневмоци- линдра 50 при помощи трубки 64 с атмосферой . При этом поршень 52 перемещаетс  до упора в дно пневмоцилиндра 50 под действием пружины 55, Рейка 54 через шестерню 61 вращает ось 59, от которой вращение передаетс  через шестерню 62 и управл ющие шестерни 46 стержн м толкателей впускных клапанов, а через шестерню 63 на оси 60 соответственно стержн м толкателей выпускных клапанов. При вращении стержни основных толкателей выворачиваютс  из головок 24 на величину, равную двойному рабочему ходу головок, одновременно стержни дополнительных толкателей вворачиваютс  в головки 34 на ту же величину. Вворачивание стержней исключает их взаимодействие с донышками глухих отверстий 45 ползунов 27 и 28. Управление впускными и выпускными клапанами переходит к кулачковому валу 31 дополнительного механизма газораспределени , вращающемус  с удвоенной частотой по сравнению с распределительным валом. При открытии выпускных клапанов происходит засасывание воздуха через фильтр 12 и патрубок 10 в ресивер, а из него воздух поступает через выпускные клапаны в цилиндры отключенной группы. При открывании впускных клапанов цилиндров отключенной группы осуществл етс  выталкивание сжатого воздуха во впускной трубопровод 2, из которого воздух под давлением поступает в цилиндры неотключаемой группы. Выпускные газы из этих цилиндров через открытые выпускные клапаны поступают в выхлопной коллектор 4. а из него по каналу 16 в выпускной патрубок 5 турбины 3.

Дл  обеспечени  равномерного износа всех цилиндров дизел  осуществл етс  чередование отключени  групп цилиндров. В этом случае открываютс  заслонка 15 в патрубке 11 и заслонка 19 в канале 17, сообща  выхлопной коллектор 4 через фильтр 13 с атмосферой, а ресивер через канал 17 с выпускным патрубком 5 турбины 3. При этом ресивер подключен к цилиндрам неотключаемой группы, а выхлопной коллектор - к цилиндрам отключаемой группы.,

Изменение числа цилиндров, используемых дл  создани  наддува, и числа цилиндров , используемых дл  получени  полезной работы, обеспечивает регулирование мощности двигател  в широких пределах , при этом достигаетс  оптимальное давление наддува на малых оборотах, малых нагрузках и холостом ходу, улучшаютс  услови  сгорани  топлива в цилиндрах и повышаетс  экономичность дизел :

Claims (2)

1. Способ регулировани  дизел  с тур- бонаддувом, путем подачи воздуха от компрессора по впускному трубопроводу в отключаемую и неотключэемую группы цилиндров через их впускные клапаны, подачи

топлива, его сжигани  и выпуска отработавших газов через выпускные клапаны цилиндров в выхлопной коллектор и из него в турбину, отключени  на частичных нагрузках подачи топлива в отключаемую группу

цилиндров, перевода ее в компрессорный режим и подачи сжатого в ней воздуха в цилиндры неотключаемой группы, отличающийс  тем, что, с целью повышени  экономичности дизел  на частичных нагрузках , одновременно с отключением подачи топлива отключают турбину и компрессор при помощи перекрыти  впускного трубопровода и выхлопного коллектора, в последнем отдеп ют ресивер, сообщенный с

цилиндрами отключаемой группы, ресивер и коллектор сообщают с атмосферой и производ т подачу воздуха в цилиндры отключаемой группы из атмосферы через ресивер и выпускные клапаны, а выпуск из них сжатого воздуха производ т через впускные клапаны во впускной трубопровод,

2. Дизель с турбонаддувом, содержащий блок управлени , компрессор, подключенный к впускному трубопроводу, турбину

привода компрессора, снабженную выпуск- ным патрубком и подключенную к выхлопному коллектору, дре группы цилиндров, одна из которых выполнена с возможностью отключени , сообщенные с впускным

трубопроводом и выхлопным коллектором при помощи впускных и выпускных клапанов , трубопроводы подзчи топлива к группам цилиндоов и механизм газораспределени , включающий общий

дл  всех цилиндров распределительный вал с впускными и выпускными кулачками, причем каждый кулачок св зан с соответствующим клапаном через толкатель, штангу и j-.соомысло, а а трубопроводе подачи топли- эа в отключаемую группу цилиндров установлен орган перекрыти , св занный с блоком управлени ,отличающийс  тем, что.с целью повышени  экономичности дизел  на частичных нагрузках путем поочередного отключени  групп цилиндров и использовани  отключенной группы цилиндров дл  наддува цилиндров неотключенной группы, каждый цилиндр дизел  снабжен дополнительным газораспределительным механизмом и механизмом переключени  привода впускных и выпускных клапанов, во впускном трубопроводе и в выхлопном коллекторе установлены заслонки дл  отключени  турбокомпрессора и выхлопной коллектор снабжен заслонкой дл  отделени  в нем ресивера, причем выхлопной коллектор и ресивер снабжены патрубками с размещенными в них заслонками и установленными на входе в патрубки фильтрами , сообщенными с атмосферой, и каналами , снабженными заслонками и сообщенными с выпускным патрубком турбины-, каждый дополнительный газораспределительный механизм выполнен в виде кулачкового вала с впускным и выпускным кулачками и дополнительными толкател ми, каждый основной и дополнительный толкатели привода одного клапана подключены к

0 общему ползуну, установленному между толкател ми и штангой, каждый толкатель выполнен подпружиненным и снабжен шестерней управлени  его подключением к кулачку , каждый механизм переключени  привода клапанов выполнен в виде пневматического привода зубчатой передачи, св занной с шестерней управлени  каждого толкател , и все заслонки и пневматический привод сообщены с блоком управлени .

5

  « , 5

QOQ.QOQ

J / 6

ад ЈZ /г

м

в

9/

ОС

83СЈШ

«О CsiЗ4

со ю со

F-- Г- СО

/ ш$

s

В- Б

56 52 53

Ы 36

55 57 58 42 59 61 54 фигЛ