SU918466A1

SU918466A1 - I.c. engine

Info

Publication number: SU918466A1
Application number: SU802969966A
Authority: SU
Inventors: Василий Иванович Винокуров; Владислав Васильевич Винокуров
Original assignee: за вители I ,sy ... I W.:.,.-:: ...j
Priority date: 1980-08-04
Filing date: 1980-08-04
Publication date: 1982-04-07

Description

(54) ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Изобретение относитс к машиностроению , а именно двигателестроению, в частности к двигател м внутреннего сгорани воздушного охлаждени с газотурбинным наддувом и с устройствами дл облегчени запуска путем подогрева смазки и блока цилиндров. Известны двигатели внутреннего сгорани , содержаш,ие блок цилиндров, установленный на картере, охватывающий их с зазором ограждающий кожух, турбокомпрессор , войдухонапорный патрубок подключен к впускному ресиверу, а газоприемный - к выхлопному коллектору двигател , дополнительную камеру сгорани , установленную в обводном трубопроводе, соедин ющем -воздухонапорный и газоприемный патрубки турбокомпрессора, и магистраль выпуска отработавших газов турбокомпрессора, сообщенную при помощи выпускного патрубка с атмосферой и при помощи обводной трубы с зазором между кожухом и блоком цчлиндров и. с выпускным коллектором двигател 1 Отработавшие газы обеспечивают ускоренный прогрев двигател при запуске. Однако Б таких двигател х детали и узлы нагреваютс неравномерно. Подшипники коленчатого вала не имеют контакта с теплоносителем (гор чей воздушно-газовой смесью), поэтому нагрев их происходит только за счет теплопроводности металла картера. Известно, что одним из условий, при которых возможен пуск дизел , вл етс необходимое тепловое состо ние его подшипников и коленчатого вала, обеспечивающее получение пусковых оборотов с исключением их интенсивного износа. Врем разогрева дизел до пускового состо ни определ етс скоростью нагревани коленчатого вала - узла наиболее удаленного от мест непосредственного соприкосновени теплоносител с телом дизел . Цель изобретени - сокращение времени разогрева двигател при запуске за счет подогрева теплым воздухом коленчатого вала и смазки т. е. ускорение запуска двигател . Дл достижени поставленной цели, двигатель дополнительно снабжен вентил тором и воз духоподогревателем, причем вентил тор подключен к картеру двигател напорным патрубком через воздухоподогреватель , а впускным - через заслонку, и кинематически св зан с турбокомпрессором, воздухоподогреватель установлен в обводной трубе магистрали выпуска отработавших газов.(54) INTERNAL COMBUSTION ENGINE The invention relates to mechanical engineering, namely engine building, in particular to air-cooled internal combustion engines with gas turbine supercharging and with devices to facilitate starting by heating the lubricant and the cylinder block. Known internal combustion engines, containing, and a cylinder block mounted on the crankcase, enclosing the housing with a gap, a turbocharger, a vapor outlet is connected to the intake receiver, and the gas inlet is connected to the exhaust manifold of the engine, an additional combustion chamber installed in the bypass pipe, installed in the bypass, in the exhaust housing, installed in the exhaust pipe, in the exhaust pipe, installed in the exhaust pipe, in the exhaust pipe, installed in the exhaust pipe, in the exhaust pipe, installed in the exhaust pipe, installed in the exhaust pipe, installed in the exhaust pipe. -air-pressure and gas inlet pipes of the turbocharger, and the exhaust gas line of the turbo-compressor, communicated by means of the exhaust pipe with the atmosphere and with a bypass pipe with a gap between the housing and the block and tschlindrov. with the exhaust manifold of the engine 1 Exhaust gases provide accelerated warming up of the engine when starting. However, in such engines, parts and components are heated unevenly. The crankshaft bearings do not have contact with the coolant (hot air-gas mixture), therefore their heating occurs only due to the thermal conductivity of the crankcase metal. It is known that one of the conditions under which a diesel engine can start is the necessary thermal state of its bearings and crankshaft, which ensures starting rotations with the exception of their intense wear. The heating time of a diesel engine to the starting state is determined by the heating rate of the crankshaft, the unit furthest from the points of direct contact of the coolant with the diesel body. The purpose of the invention is to reduce the engine warm-up time at start-up due to warming up the crankshaft and lubrication with warm air, i.e., accelerating engine start. To achieve this goal, the engine is additionally equipped with a fan and an air heater, the fan is connected to the crankcase by a pressure pipe through an air heater, and the inlet is connected through a damper and is kinematically connected to the turbocharger, the air heater is installed in the bypass pipe of the exhaust line.

На чертеже схематически показан предлагаемый двигатель внутреннего сгорани . Двигатель содержит блок 1 цилиндров, выхлопнот коллектор 2, впускной ресивер 3, картер 4, ограждающий кожух 5, турбокомпрессор , состо щий из турбины 6 и компрессора 7, установленных на общем валу 8, дополнительную камеру 9 сгорани , установленную в обводном трубопроводе 10, вентил тор 11 и воздухоподогреватель 12. Воздухонапорный патрубок 13 турбокомпрессора подключен к впускному ресиверу 3 обводной трубопровод 10 подключен к воздухонапорному патрубку 13 и к газовпускному патрубку 14 турбокомпрессора. Выхлопна магистраль 15 турбины 6 при помощи обводной трубы 16 сообщена с зазором 17 между кожухом 5 и блоком 1 цилиндров и с впускным ресивером 3. Вентил тор 11 кинематически св зан через щестерню 18 с валом 8 турбокомпрессора, воздухоподогреватель 12 установлен в обводной трубе 16, напорный патрубок 19 вентил тора 11 подключен к картеру 4 через воздухоподогреватель 12 и заслонку 20, а всасывающий патрубок 21 св зан с .впускным отверстием 22 вентил тора 11 и через заслонку 23 с картером 4.The drawing schematically shows the proposed internal combustion engine. The engine contains a block 1 of cylinders, exhaust manifold 2, intake receiver 3, crankcase 4, guard casing 5, a turbocharger consisting of a turbine 6 and a compressor 7 installed on a common shaft 8, an additional combustion chamber 9 installed in a bypass 10, valve The torus 11 and the air preheater 12. The air-pressure pipe 13 of the turbocharger is connected to the intake receiver 3. The bypass pipe 10 is connected to the air-pressure pipe 13 and to the gas inlet pipe 14 of the turbocharger. The exhaust line 15 of the turbine 6 is connected with a gap 17 between the casing 5 and the cylinder block 1 and the intake receiver 3 by means of a bypass pipe 16. The fan 11 is kinematically connected through the brush 18 to the shaft 8 of the turbocharger, the air heater 12 is installed in the bypass pipe 16, and the pressure the pipe 19 of the fan 11 is connected to the crankcase 4 through the air heater 12 and the valve 20, and the suction pipe 21 is connected to the inlet 22 of the fan 11 and through the valve 23 with the crankcase 4.

Двигатель снабжен также коленчатым валом 24, эжектором 25, фильтра-ми 26 и 27, исполнительным механизмом 28, управл ющими заслонками 29, 30 и 31 и устройством дл запуска турбокомпрессора. Последнее содержит электродвигатель 32, приводную руко тку 33, муфту 34 свободного хода и гидромуфту 35. Исполнительный механизм 28 подключен к гидромуфте 35 через кулачковую муфту 36. Выхлопной коллектор 2 через заслонку 30 соединен с турбиной 6, а через заслонку 37 - с атмосферой.The engine is also provided with a crankshaft 24, an ejector 25, filters 26 and 27, an actuator 28, control flaps 29, 30 and 31 and a device for starting the turbocharger. The latter contains an electric motor 32, a drive handle 33, a freewheel 34 and a hydraulic clutch 35. The actuator 28 is connected to the hydraulic clutch 35 via a cam clutch 36. The exhaust manifold 2 is connected to the turbine 6 via valve 30 and to the atmosphere through valve 37.

Двигатель работает следующим образом. В режиме запуска турбокомпрессора 1 и разогрева блока 1 цилиндров и. картера 4 вал 8 турбокомпрессора прокручиваетс от руко тки 33 или электродвигател 32 через муфту 34 свободного хода, гидромуфту 35 и щестерню 18. Заслонка 31 перекрывает Боздухонапорный патрубок 13 и воздух от компрессора 7 поступает в обводной трубопровод 10, в камеру 9 сгорани подаетс топливо н она запускаетс . Отработавщие газы из камеры сгорани поступают в турбину 6 и она начинает раскручивать вал турбокомпрессора. Из турбины 6 отработавшие газы через выхлопную магистраль 15 и обводную трубу 16 поступают в зазор 17 между, кожухом 5 и блоком 1 цилиндров, а по впускному ресиверу 3 - в цилиндры двигател . В эжекторе 25 осуществл етс добавление воздуха, поступающего черезThe engine works as follows. In the mode of starting the turbocharger 1 and warming up the cylinder block 1 and. the crankcase 4, the shaft 8 of the turbocharger rotates from the handle 33 or the electric motor 32 through the free wheeling sleeve 34, the hydraulic coupling 35 and the gear 18. The valve 31 blocks the Booster duct 13 and the air from the compressor 7 enters the bypass pipeline 10, fuel is fed into the combustion chamber 9 runs. The exhaust gases from the combustion chamber enter the turbine 6 and it begins to spin the shaft of the turbocharger. From the turbine 6, the exhaust gases through the exhaust line 15 and the bypass pipe 16 enter the gap 17 between the casing 5 and the cylinder block 1, and through the intake receiver 3 into the engine cylinders. In the ejector 25, air is added through

фильтр 26. Одновременно от вентил тора 11 начинает подаватьс в напорный патрубок 19 воздух, который после подогрева в воздухоподогревателе 12 поступает в картер 4. При этом заслонки 20 и 23 открыты. Происходит разогрев блока 1 цилиндров, коленчатого вала 24 и смазочного масла в картере 4 двигател .filter 26. At the same time, air from the fan 11 begins to be supplied to the discharge port 19, which, after being heated in the air heater 12, enters the crankcase 4. At the same time, the dampers 20 and 23 are open. The block 1 of cylinders, the crankshaft 24 and the lubricating oil in the crankcase 4 of the engine warm up.

После разогрева осуществл етс запуск двигател , дл чего увеличиваетс подача топлива в камеру 9 сгорани и производите наполнение жидкостью рабочей полости гидромуфты 35. В результате этого от вала 8 турбокомпрессора крут щий момент передаетс через кулачковую муфту 36 на коленчатый вал 24 двигател . При этом в двигатель поступает по отводной магистрали 16 и впускному коллектору подогрета газовоздущна смесь, что облегчает воспламенение топлива и запуск двигател . Отработавщие газы из работающего двигател поступают через выхлопной коллектор 2 и заслонку 37 в атмосферу.After warming up, the engine is started, for which the fuel supply to the combustion chamber 9 is increased and the working fluid of the hydraulic coupling 35 is filled with liquid. As a result, the torque from the turbocharger shaft 8 is transmitted through the cam clutch 36 to the crankshaft 24 of the engine. At the same time, the engine enters the bypass line 16 and the gas-air mixture is heated by the intake manifold, which facilitates the ignition of the fuel and engine start. The exhaust gases from the engine running through the exhaust manifold 2 and the valve 37 into the atmosphere.

После запуска двигател исполнительный механизм 28 отключает коленчатый вал 24 от гидромуфты 35 при помощи кулачковой муфты 36, шестерню 18 с вентил тором И от вала 8 турбокомпрессора и ставит заслонки 29, 30 и 31 в положение, соответствующее режиму работы двигател с наддувом от турбокомпрессора. При остановке вентил тора .Пи отсутствии скоростного напора заслонки 20 и 23 под действием собственного веса опускаютс и перекрывают напорный и всасывающий патрубки 19 и 21. Заслонка 37 устанавливаетс в закрытое положение и Отработавщие газы начинают поступать на турбину 6, она раскручивает вал 8 и воздух из атмосферы через воздущный фильтр 27 поступает в компрессор 7, а из него во впускной коллектор и в цилиндры дви.г-ател .After starting the engine, the actuator 28 shuts off the crankshaft 24 from the hydraulic clutch 35 with a cam clutch 36, gear 18 with fan I from the shaft 8 of the turbocharger and places the dampers 29, 30 and 31 in the position corresponding to the turbocharger supercharged engine. When the fan stops. In the absence of a velocity head, the dampers 20 and 23 under the action of their own weight lower and shut off the pressure and suction nozzles 19 and 21. The valve 37 is set to the closed position and the Exhaust gases begin to flow to the turbine 6, it spins the shaft 8 and the air from atmosphere through the air filter 27 enters the compressor 7, and from there into the intake manifold and into the cylinders of the engine.

Таким образом, нагнетание в картер воздуха , нагретого теплом отработавщих газов, может позволить увеличить скорость, нагревани коленчатого вала и смазочного масла , а следовательно, и сократить врем разогрева и ускорить запуск предлагае.мого двигател внутреннего сгорани .Thus, the injection into the crankcase of air heated by the heat of exhaust gases can increase the speed of heating the crankshaft and lubricating oil, and consequently, reduce the warm-up time and speed up the start-up offered by my internal combustion engine.

Claims

Invention Formula

An internal combustion engine comprising a cylinder block mounted on said housing, covering them with a clearance enclosing casing turbocharger, Air Bleed manifold which is connected to the inlet receiver, and gas inlet - to the exhaust manifold of the engine additional combustion chamber installed in the bypass line connecting yuschem Air Bleed and gas inlet turbocharger nozzles, and the exhaust gas exhaust manifold of the turbocharger,