SU937754A1 - Устройство дл прогрева и запуска двигател внутреннего сгорани - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к двигателестроенио , в частности к устройствам дл  разогрева и запуска двигателей внутреннего сгорани  с жидкостным охлаждением, преимущественно дизельгенераторов при низких температурах атмосферного воздуха.

Известны устройства дл  предпускового прогрева и запуска двигател  внутреннего сгорани  (ДВС) с воздушным охлаждением, снабженного воздуховпускным коллектором, содержащие пусковой газотурбинный двигатель (ГТД) с выхлопным патрубком, распределитель дл  поочередного сообщени  патрубка с коллектором и атмосферой, и газопровод между распределителем и коллектором, подключаемый к последнему посредством заслонки дл  их поочередного перекрыти , в известном; устройстве в качестве пускового ГТД использован наддувочный турбокомпрессор , дополненный камерой сгорани , размещенной в тракте между компрессором и турбиной, и гидромуфтой, соединенной с валами ГТД и ДВС. При работе известного устройства в режиме прогрева выхлопные газы из ГТД через распределитель, заслонку и впускной коллектор направл ютс  в цилиндры ДВС и в кожух снаружи цилиндров , а запуск осуществл етс  путем наполнени  гидромуфты маслом и постепенной раскрутки вала ДВС от вала ГТД. После запуска масло из гидромуфты сливают, отключают/подачу топлива в камеру сгорани , а распреде .питель и заслонку устанавливают в положени , обеспечиваюпше работу тур10 бокомпрессора в режиме наддува ij .

Одним из недостатков известного устройства  вл етс  низка  эффективность предпускового прогрева в случае его применени  на двигател х с

15 жидкостным охлаждением. Это св зано с невозможностью прогрева всей охлаждающей двигатель жидкости ввиду отсутстви  ее принудительной циркул ции и, кроме того, относительно

20 малой поверхности(теплообмена.

Другой недостаток состоит в низкой эффективности процесса запуска ДВС, так как используекалй дл  запуска .одновальный ГТД с гидромуфтой имеет 25 неудовлетворительную т говую характеристику , не обеспечивающую повышени  крут щего момента при трогании и разгоне двигател .

Claims (2)

1. Цель изобретени  - повышение эф30 фективности прогрева и запуска при низких температурах двигателей внутреннего сгорани  с жидкостным охлаждением , в особенности ДВС с наддувом и промежуточным охлаждением наддувоч ного воздуха в специальном воздухоох ладителе . Поставленна  цель .достигаетс  тем что в газопроводе размещен газовый водонагреватель, снабженный электроприводным насосом и сообщенный с сис темой охлаждени  ДВС через обратный клапан, а пусковой ГТД снабжен свободной турбиной и соединенным с ее валом вспомогательным электрогенератором , выполненным с подвижным контактом , св занным с распределителем и обеспечивающим переключение питани электропривода насоса и силового генератора , причем распределитель и за слонка соединены кинематической, св зью дл  синхронного их перемещени . Кроме того, дл  ускорени  прогрева путем дополнительного увеличени  поверхности теплообмена в охладителе наддувочного воздуха размещены трубопроводы системы охлаждени  ДВС, а заслонка установлена перед охладителем. На фиг.1 дана схема устройства дл  прогрева и запуска двигател  внутреннего сгорани } на фиг.2 - схема управлени  устройства дл  прогрева и запуска ДВС. Устройство содержит пусковой ГТД предназначенный дл  прогрева и запус ка ДВС 2, соединенного с силовым эле трогенератором 3 и снабженного возду ховпускным коллектором 4 с установленными в нем наддувочным компрессором 5 и охладителем 6 наддувочного воздуха. Пусковой ГТД 1 содержит сво бодную турбину 7, выхлопной па.трубок 8, который сообщен с коллектором 4 при помощи газопровода 9, сообщаемого с коллектором 4 посредством заслонки 10 дл  их поочередного перекры ти . Между патрубком 8 и газопроводо 9 установлен распределитель 11 дл  поочередного сообщени  патрубка 8 с коллектором 4 и атмосферой. В газопроводе 9 помещен газожидкостной теп лообменник 12, сообщенный с трубопро водами 13 системы охлаждени  ДВС при помощи электроприводнрго насоса 14 и обратного клапана 15, С валом свободной турбины 7 соединен вспомогательный электрогенератор 16, поочередно подключаемый к электроприводу насоса 14 и к силовом электрогенератору 3 посредством подвижного контакта 17, св занного с ра пределителем 11 и заслонкой 10, например/ кинематической св зью, обеспечивающей их синхронное перемещение Пусковой ГТД 1 содержит турбокомпрессор 18 (фиг,2),соединенный г эп&к тростартером 19 через обгонную муфту 20 , и топливный насос 21 дл  подачи топлива в камеру 22 сгорани . Регулирование производительности насоса 21 осуществл етс  руко ткой 23, а его отключение - краном 24, управл емым , например, от регул тора 25, соединенного с валом ДВС 2. Руко тка 23 имеет два положени , одно из которых (I) соответствует режиму прогрева ДВС, а другое (И ) режиму его запуска. Устройство содержит также электроаккумул тор 26 дл  пуска ГТД 1, подключаемый к электростартеру 19 кнопкой 27, привод распределител  11, выполненный , например, в виде т гового Электромагнитного реле 28, и электрические цепи 29 - 31, снабженные полупроводниковыми вентил ми 32 и разъединителем 33, св занным с руко ткой 23. Кроме того, в газопроводе 9 (фиг.1) установлены дроссель 34 дл  регулировани  мощности свободной турбины 7 и кран 35 дл  перепуска выхлопных газов из теплообменника 12 непосредственно в атмосферу в случае использовани  предлагаемого устройства дл  прогрева четырехтактных ДВС, в которых отсутствует период одновременного открыти  впускных и выпускных клапанов. Устройство работает следующим образом . Дл  осуществлени  режима предпускового- прогрева ДВС руко тка 23 (фиг,2) устанавливаетс  в положение 1. При этом разъединитель 33 замыкает контактные цепи 31, и ток от электроаккумул тора 26 подаетс  на т говое реле 28, которое перемещает распределитель 11 и св занные с ним заслонку 10 и контакт 17 в положени , обозначенные на чертежах сплошными лини ми . Затем с помощью кнопки 27 включаетс  в работу электростартер 19, от которого производитс  запуск ГТД 1. При работе устройства в режиме прогрева ток от вспомогательного электрогенератора 16, приводимого во вращение свободной турбиной 7, по цепи 31 подводитс  к т говому реле 28, удержива  его в показанном на фиг,2 положении , и, кроме того, через контакт 17 по цепи 29 - к электроприводу насоса 14, который осуществл ет циркул цию охлаждающей жидкости через теплообменник 12 (фиг,1). Нагрев жидкости в теплообменнике 12 обеспечиваетс  теплом поступающих в него из пускового ГТД 1 выхлопных газов, которые затем подвод тс  через впускной коллектор 4 в цилиндры ДВС 2, откуда отвод тс  в атмосферу. Дл  ускорени  прогрева охлаждающей жидкости .поверхность теплообмена между жидкостью и газами может быть дополнительно увеличена за счет использовани  поверхности охладител  6 наддувочного воздуха . Это достигаетс , во-первых, путем установки заслонки 10, предназначенной дл  подключени  газопровода к коллектору 4 непосредственно перед охладителем 6, и, во-вторых, сообщением жидкостного контура охладител  с системой охлаждени  двигател  (фиг.1). : Режим запуска ДВС обеспечиваетс  путем перевода руко тки 23 (фиг.2) в пуЬковое положение II . При этом увеличиваетс  подача топлива в камеру 22 сгорани , и. разъединитель 33 размыкает цепь 31, вследствие чего т го вое реле 28 обесточиваетс . Под действием возвратной пружины сердечник реле 28 перемещаетс  влево, переставл   распределитель 11, заслонку 10 и контакт 17 в положени , обозначенные пунктиром. При этом выхлопные га зы пускового ГТД 1 из патрубка 8 направл ютс  в атмосферу, мину  теплообменник 12 и ДВС 2, впускной коллек тор 4 сообщаетс  с наддувочным компрессором 5, а ток вспомогательного электрогенератора 16 через контакт 1 и вентили 32 подводитс  к пусковым обмоткам силового электрогенератора 3, работающего при запуске ДВС в режиме электродвигател . Благодар  уменьшению гидравлического сопротивлени  газовыпускного тракта ГТД 1 и увеличению подачи топ лива в его камеру 22, мощность вспомогательного электрогенератора 16 резко возрастает до величины, достаточной дл  раскрутки и запуска ДВС 2 После запуска и выхода ДВС на режим устойчивого холостого хода регул тор 25 (фиг.2) перекрывает кран 24, OTf ключа  подачу топлива в пусковой ГТД 1, в результате чего последний останавливаетс . Предлагаемое устройство позвол ет увеличить поверхность теплообмена пу тем использовани  добавочного теплообменника и поверхности воздухоохладител , интенсифицировать процесс теплопередачи за счет введени  принудительной циркул ции, охлаждающей жидкости и, кроме того, подн ть крут щий момент на валу ДВС при его тро гании с места и разгона, т.е. повысить эффективность прогрева и запуска . Формула изобретени  Устройство дл  прогрева и запуска двигател  внутреннего сгорани  (ДВС) с жидкостной системой охлаждени , содержащее пусковой газотурбинный двигатель (ГТД) с выхлопным патрубком, в котором установлен распределитель дл  поочередного его сообщени  с атмосферой и газовпускным коллектором ДВС, снабженным охладителем надцувошгог о воздуха, силовой электрогенератор, соединенныйс валом ДВС, и газопровод с заслонкой, размещенный между распределителем и коллектором ДВС, отличающеес  тем, что, с целью повышени  эффективности прогрева и запуска при низких температурах, в газопроводе размещен газовый водонагреватель, снабженный электроприводным насосом и сообщенный с системой охлаждени  ДВС через обратный клапан, а пусковой ГТД снабжен свободной турбиной и соединенным с ее валом вспомогательным электрогенератором, выполненным с подвижным контактом, св занным с распределителем и обеспе чивающим переключение питани  электропривода насоса и силового генератора , причем распределитель и заслонка соединены кинематической св зью дл  синхронного их перемещени .
2. 2. Устройство ПОП.1, отличающеес  тем, что в охладителе наддувочного воздуха размещены трубопроводы системы охлаждени  ДВС, а заслонка установлена перед охладителем . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 270393, кл. F 02JN 17/04, 1970.