SU1746898A3 - Силова установка - Google Patents

Abstract

Изобретение позвол ет повысить надежность силовой установки, содержащей двигатели внутреннего сгорани , каждый из которых снабжен системой наддува. Перепускной трубопровод 14 св зывает впускной трубопровод 8 основного двигател  1 с впускным трубопроводом 12 вспомогательного двигател  2 и снабжен стопорным клапаном 15. Привод клапана 15 св зан с органом управлени , который снабжен блоком 17 сравнени  и блоком 18 слежени . Последний выполнен с общим выпускным каналом и двум  впускными каналами, один из которых при помощи трубопровода 19 подключен к впускному трубопроводу 12 вспомогательного двигател , а другой при помощи трубопровода 20 подключен к выхлопному коллектору 13 того же двигател . В каждом из этих двух каналов установлен термоэлемент. Когда давление наддувочного воздуха превышает давление выхлопных газов, через оба канала блока слежени  движетс  воздух, оба термоэлемента показывают одинаковую температуру и сигнал на открытие клапана 15 не вырабатываетс . Когда давление выхлопных газов превышает давление наддувочного воздуха, термоэлементы фиксируют разную температуру и из блока 17 сравнени  поступает сигнал на открытие клапана i5. Наддувочный воздух из основного двигател  1 поступает во впускной трубопровод вспомогательного двигател  2, и давление наддува последнего увеличиваетс . 1 з.п. ф-лы, 2 ил. Ј ± О 00 ю 00 И

Description

Изобретение относитс  к силовой установке , содержащей множество двигателей внутреннего сгорани  с турбонаддувом, каждый из которых имеет отдельную систему наддува, и относ щейс  к типу, в котором системы наддува воздуха отдельных двигателей соединены между собой посредством замкнутого трубопровода и предусмотрены регулирующие элементы.

Известна силова  установка, содержа- ща  двигатели внутреннего сгорани , каждый из которых снабжен системой наддува с впускным трубопроводом и выхлопным коллектором. Один из двигателей используетс  в качестве главного дл  привода на- грузки, в частности судового винта, а другой двигатель используетс  в качестве вспомогательного дл  привода судового электрогенератора . При работе на привод электрогенератора вспомогательный двига- тель часто работает с низкими нагрузками и с недостаточным давлением наддува, что снижает его экономичность и надежность.

Известна установка, содержаща  двигатели внутреннего сгорани , каждый из которых снабжен системой наддува с впускным трубопроводом и выхлопным коллектором, и перепускной трубопровод, св зывающий впускной трубопровод основного двигател  с впускным трубопроводом каждого присоединенного двигател , и стопорный клапан, установленный в перепускном трубопроводе у стыка с впускным трубопроводом присоединенного двигател  и имеющий привод от органа управлени  с датчиками параметров рабочего состо ни  присоединенного двигател . Наличие перепускного трубопровода позвол ет использовать избыточный воздух, поступающий из турбонагнетател  нагруженного двигател , дл  повышени  давлени  наддува ненагруженного двигател . Нагруженным считаетс  двигатель, работающий при нагрузке, составл ющей 50-100% его максимальной мощности. Однако стопорный клапан и орган управлени  им выполнены заодно в виде обратного клапана, в св зи с чем из всех параметров рабочего состо ни  фиксируетс  только-давление наддува, а это не обеспечивает достаточную надежность силовой установки,

Цель изобретени  - повышение надежности .

Дл  достижени  поставленной цели орган управлени  стопорного клапана выпол- нен в виде блока слежени  с общим выпускным и двум  впускными каналами, из которых выпускной канал сообщен с атмосферой , а впускные каналы подключены соответственно к впускному трубопроводу и

выхлопному коллектору присоединенного двигател , датчики рабочего состо ни  вы-- полнены в виде двух термоэлементов, каждый из которых установлен в одном из впускных каналов, а привод органа управлени  св зан с термоэлементами.

Впускной канал, подключенный к впускному трубопроводу, выполнен с меньшим коэффициентом гидравлического сопротивлени , чем коэффициент гидравлического сопротивлени  другого впускного канала, а также общего выпускного канала.

На фиг.1 приведен схематичный вид силовой установки дл  судна; на фиг.2 - блок слежени , плоское сечение.

Силова  установка (фиг.1) содержит сравнительно большой дизельный основной двигатель 1 с турбонаддувом посто нного давлени  дл  передвижени  судна и такой же меньший вспомогательный двигатель 2 с турбонаддувом дл  привода электрогенератора (не показан). Основной двигатель 1 содержит турбонагнетатель 3 с компрессорной частью 4 и турбинной частью 5. Сжатый наддуваемый воздух подаетс  из компрессорной части 4 через трубу 6 в охладитель 7 наддувочного воздуха и оттуда через впускной трубопровод 8 наддувочного воздуха к отдельным цилиндрам двигател  1.

Турбонагнетатель 3 приводитс  выхлопными газами, образующимис  при сгорании и подающимис  через выхлопной коллектор 9 выхлопных газов к турбинной части 5 турбонагнетател  3.

Вспомогательный двигатель 2 также снабжен турбонагнетателем 10, охладителем 11 наддуваемого воздуха, впускным трубопроводом 12 наддувочного воздуха и выхлопным коллектором 13.

Перепускной трубопровод 14 св зывает впускной трубопровод основного двигател 

1с впускным трубопроводом вспомогательного двигател  2 (на фиг.1 это соединение с вспомогательным двигателем 2 выполнено в виде узла подсоединени  к корпусу компрессора турбонагнетател  10). В трубопроводе 14 установлен запорный клапан 15, привод которого с помощью сигнальной линии 16 св зан с органом управлени , а последний выполнен из блока 17 сравнени  и блока 18 слежени . Блок 18 слежени  соединен трубопроводом 19 с впускным трубопроводом 12 вспомогательного двигател 

2и с помощью трубопровода 20 св зан с выхлопным коллектором 13 того же двигател . Кроме того, блок 18 соединен трубопроводом 21 с выпускной трубой двигател  2 за турбинной частью турбонагнетател  10. Трубопровод 19 может быть, например,

снабжен обратным клапаном (не показан) или иным устройством, предотвращающим попадание гор чих выхлопных газов в воздух , например в случае, если трубопровод 20 забит.

Блок 18 слежени  (фиг.2) выполнен с внутренней системой каналов, содержащей общий выпускной канал 22 и два впускных канала 23 и 2А. Общий выпускной канал 22 сообщен с атмосферой через трубопровод 21. Канал 23 подключен к впускному трубопроводу двигател  2 и сообщен с общим выпускным каналом через коленообразный участок 25. Другой впускной канал 24 под- ключей к выхлопному коллектору 13 того же двигател  2 и сообщен с общим выпускным каналом 22 через коленообразный участок 26. В каждом впускном канале установлен термоэлемент: первый 27 и второй 28. В стыке с термоэлементами впускные каналы уплотнены элементами 29 и 30.

Установка работает следующим образом .

Когда двигатель 2 работает в нормаль- ном режиме, давление наддувочного воздуха , подаваемого через трубопровод 19, превышает давление выхлопного газа, подаваемого через трубопровод 20. Поэтому через всю систему каналов блока 18 проис- ходит движение воздуха и оба термоэле- ,мента 27 и 28 измер ют одинаковую температуру в участках 25 и 26. Сигналы, вырабатываемые термоэлементами, сравниваютс  в блоке 17 и результатом будет отсутствие сигнала на привод запорного клапана 15 и клапан должен быть закрыт.

Когда двигатель 2 работает без нагрузки или в аварийном режиме, давление выхлопного газа в трубопроводе 20 превышает давление наддувочного воздуха в трубопроводе 19. Поскольку каналы 24 и 22 имеют меньший диаметр и, следовательно , большее сопротивление потоку, чем канал 23, значени  давлени , преобладающие при аварийном режиме, привод т к тому, что через участок 26 протекает гор чий выхлопной газ, а через участок 25 протекает более холодный наддувочный воздух. Объединенный газовый поток, выпускаетс  из блока 18 через трубопровод 21. Таким образом , в этом случае термоэлементы зарегистрируют две разные температуры и температурна  разница будет зафиксирована в блоке 17, что повлечет за собой подачу сигнала на привод дл  открыти  клапана 15. В результате этого из системы наддува основного двигател  1 начнет поступать дополнительный воздух на наддув вспомогательного двигател  2.

Дополнительный наддув означает, что давление наддува, подаваемого в блок 18 слежени  через трубопровод 19, вновь поднимаетс  выше давлени  выхлопного газа, подаваемого через трубопровод 20. Дл  того , чтобы предотвратить немедленное повторное закрытие клапана 15, в блок 17 встроена временна  задержка или кака -либо логическа  часть, благодар  которой в случае аварии на привод клапана 15 не поступают сигналы на периодическое открытие и закрытие. Поскольку блок 17 обычно  вл етс  составной частью системы PIC. упом нута  логическа  часть или временна  задержка могут непосредственно входить в управл ющую программу указанной системы .

Размеры каналов блока 18 слежени  выбираютс  таким образом, чтобы максимальное количество наддувочного воздуха, протекающего через блок 18, составл ло менее , чем примерно 1 % суммарного расхода наддувочного воздуха, или, другими словами , чтобы оно было так мало, чтобы потер  воздуха не вли ла на работу двигател .

Блок слежени  может также использоватьс  дл  регулировани  других процессов , вли ющих на рабочее состо ние, например, блок 17 может быть св зан с многоходовыми клапанами, регулирующими подачу воды охладител  11 наддувочного воздуха.

Примен   такое регулирование, можно обеспечить, например, при работе двигател  без нагрузки подачу гор чей воды в охладитель наддувочного воздуха, а при работе двигател  под нагрузкой - подачу в тот же охладитель холодной воды.

Claims (2)

1. Формула изобретени  1. Силова  установка, содержаща  двигатели внутреннего сгорани , каждый из которых снабжен системой наддува с впускным трубопроводом и выхлопным коллектором , перепускной трубопровод, св зывающий впускной трубопровод основного двигател  с впускным трубопроводом вспомогательного двигател , и стопорный клапан , установленный в перепускном трубопроводе и имеющий привод от органа управлени  с датчиками параметров рабочего состо ни  присоединенного двигател , отличающа с  тем, что, с целью повышени  надежности, орган управлени  стопорного клапана снабжен блоком слежени  с общим выпускным и двум  впускными каналами, из которых выпускной канал сообщен с атмосферой, а впускные каналы подключены соответственно к впускному трубопроводу и выхлопному коллектору

   присоединенного двигател , датчики параметров рабочего состо ни  выполнены в виде двух термоэлементов, каждый из которых установлен в одном из впускных каналов, а привод органа управлени  св зан с термоэлементами .
2. 2. Установка поп.1,отличающа - с   тем, что впускной канал, подключенный к впускному трубопроводу, выполнен с меньшим коэффициентом гидравлического сопротивлени , чем коэффициент гидравлического сопротивлени  другого впускного канала, а также общего выпускного канала.

   25

   2Z

   14

   Фиг.1