Двигун внутрішнього згоряння

1. Двигун внутрішнього згоряння, що містить блок циліндрів з ізольованим відсіком керування двигуном, охолоджувачі наддувного повітря, установлені на блоці з боку відсіку керування двигуном, вихлопний колектор, установлений у блоці циліндрів, колінчасті вали - верхній і нижній, на нижньому колінчастому валу встановлений антивібратор, закріплений за допомогою порожнистої шліцьової втулки, турбокомпресор, газоприймальний патрубок турбіни якого зв'язаний з вихлопним колектором двигуна, а повітронапірний патрубок компресора зв'язаний з повітряним ресивером двигуна через охолоджувачі наддувного повітря, мультиплікатор приводу турбокомпресора, вхідний вал якого зв'язаний з нижнім колінчастим валом за допомогою торсіона, а вихідний вал - з ротором турбокомпресора, редуктор приводу допоміжних U 2 UA 1 3 нопогодністю», тобто експлуатація як в умовах Крайньої Півночі, так і в умовах Середньої Азії. Менша вартість для стаціонарних двигунів, що працюють практично на одному режимі - номінальний потужності, апробовано світовою практикою, а саме - установкою одного приводного турбокомпресора, наприклад: двигун ТОР фірми Getaverken (Швеція) - див. Б.М. Струнге, Б.Є. Мульман, А.С. Епштейн «Конструкция зарубежных тепловозных и судовых двигателей» М., 1961 р. двигун 61ГА фірми «Русский дизель» див. К.І. Генкин «Газовые двигатели» М., Машинобудування, 1977 р. двигун типу 710G фірми «General Motors» (США) див. «Shiff und Hafen» № 3, 1986 р. Цей двигун виконаний з двошвидкісним приводом турбокомпресора. Економічність стаціонарного двигуна може бути поліпшена: - за рахунок регулювання системи повітропостачання на номінальному й максимальному режимах роботи; - за рахунок регулювання системи повітропостачання при зміні температури й барометричного тиску повітря навколишнього середовища; - за рахунок зменшення втрат Nmp на тертя шляхом зменшення числа кінематичних зубчастих пар, що передають крутний момент. Стаціонарні двигун-генератори, відповідно до технічних умов на постачання, повинні забезпечити надійну роботу з 10% збільшенням навантаження протягом однієї години. Така умова експлуатації визначає проблеми повітропостачання двигуна: - якщо система повітропостачання налаштована на номінальний режим, то при роботі двигунгенератора з 10% перевантаженням, повітропостачання недостатнє, низьке значення коефіцієнта надлишку повітря aц, низький індикаторний к.к.д. hі, висока температура випускних газів ТТ і, як наслідок, термічне перевантаження циліндропоршневої групи; - якщо система повітропостачання двигуна налаштована на максимальний режим - з 10% перевантаженням то, забезпечуючи високу надійність циліндро-поршневої групи, на номінальному режимі повітропостачання зайве, на привод агрегату наддування від колінчастого вала відбирається зайва потужність, що негативно відбивається на паливній економічності на цьому, основному, режимі роботи. Ці ж проблеми найбільше гостро виявляють себе при зміні температури навколишнього середовища від +40°С до -40°С і барометричного тиску від 670 до 770мм ртутного стовпа. Економічність номінального режиму обумовлюється вузьким діапазоном коефіцієнта надлишку повітря в циліндрі aц, який у свою чергу залежить від температури й тиску повітря навколишнього середовища. При перепадах температури навколишнього середовища від +40°С до -40°С і барометричного тиску від 670 до 770мм ртутного стовпа тиск наддувного повітря змінюється на 21%, а номінальна потужність - на 19%. 45756 4 З огляду на те, що приводний турбокомпресор (ТК) конструктивно встановлюється на корпусі мультиплікатора консольно, то вібрація двигуна передається на останній, викликаючи деформацію стінок корпусу, у яких установлені підшипники, а якщо врахувати, що турбокомпресор найчастіше за масою більше мультиплікатора, то досить доцільно конструктивно виконати механізм, що перешкоджає впливу вібрацій ТК на підшипники мультиплікатора. В існуючих конструкціях, вібрація двигуна передається на консольно закріплений агрегат наддування, що створює момент, який згинає корпус приводу агрегату наддування й, як наслідок, порушується геометрія розточень під установку валів, порушується пляма контакту зубчастих передач, що веде до передчасного зношування. Зміцнення корпуса привода агрегату наддування, крім збільшення його маси, повністю не знімає проблему. Таким чином, для стаціонарного двигуна мультиплікатор привода турбокомпресора повинен мати: - силову схему корпуса, що виключає передачу зусиль від вібрацій на стінки корпуса із установленими в них підшипниками; - мінімальна кількість зубчастих пар, що передають крутний момент, але при цьому підшипники повинні бути не обмежені монтажним габаритом зубчастих коліс. Стаціонарний двигун із зазначеним мультиплікатором привода турбокомпресора повинен мати систему повітропостачання, що повинна перенастроюватися (автоматично перемикатися): - з режиму номінальної потужності на максимальну й навпаки; - з урахуванням змін температури й барометричного тиску навколишнього середовища. Відомо технічне рішення за заявкою № 4431054 ФРН, МПК6 F02B 37/04. Заявл. 01.09.1994 р. надрук. 07.03.1996 р. Відповідно до цього технічного рішення двигун містить блок циліндрів, колінчастий вал, турбокомпресор, гідронасос і гідромотор. Гідронасос зв'язаний з колінчастим валом механічною передачею й гідравлічним контуром з гідромотором. Гідромотор через планетарну передачу з'єднаний з ротором турбокомпресора. Введення в конструкцію привода агрегату газотурбінного наддування гідронасоса й гідромотора є прогресивним кроком з метою забезпечення регулювання αц. Це рішення однак, має ряд істотних недоліків, а саме: - в умовах конкуренції вартість кожного додаткового агрегату негативно відбивається на вартості двигуна в цілому, а введення в конструкцію двигуна планетарної передачі, гідронасоса й гідромотора - крім збільшення вартості, ускладнює конструкцію й витрати на обслуговування. Відомо технічне рішення за пат. № 6 205 786, США, МПК7 F02B 37/07. Заявл. 16.06.1999 р., надрук. 27.03.2001 р. Відповідно до цього технічного рішення двигун містить блок циліндрів, колінчастий вал, привод 5 ний нагнітач, гідромотор привода нагнітача, «вільний» ТК, повітряний патрубок, що з'єднує компресор ТК із входом приводного нагнітача, клапан, установлений у повітряному патрубку, електронний блок керування роботою клапана. При роботі двигуна на малих частотах обертання для збільшення подачі повітря в циліндри, повітря з компресора ТК надходить у повітряний патрубок, електронний блок керування відкриває клапан у повітряному патрубку. Повітря з компресора ТК надходить на вхід приводного нагнітача й далі, у повітряний ресивер двигуна Досить прогресивний крок - це електронний блок керування повітропостачанням двигуна. До недоліків такого технічного рішення варто віднести: - досить складна й, як наслідок, дорога конструкція, тому що в систему повітропостачання, крім турбокомпресора входять - приводний нагнітач, керований клапан і цілий ряд сполучних патрубків. Найбільш близьким за технічною суттю є технічне рішення за пат. США № 4445 337 кл. F02B 37/00, заявл. 24.09.1982 р., надрук. 01.05.1984 р. Відповідно до цього технічного рішення двигун містить блок циліндрів, циліндро-поршневу групу, колінчастий і розподільний вали, турбокомпресор, кінематично пов'язаний з колінчастим валом - чотири роз'єднувальні муфти, вхідну, проміжну й вихідну шестірні, планетарний редуктор привода ротора турбокомпресора. Кінематичний зв'язок ТК і колінчастого вала являє собою ряд циліндричних шестірень, де: - вхідна шестірня пов'язана із шестірнею колінчастого вала, проміжною шестірнею й, через систему циліндричних шестірень - з розподільними валами двигуна; - вихідна шестірня редуктора пов'язана з агрегатом наддування, у корпусі якого встановлений планетарний редуктор з обгінною муфтою; Проміжна шестірня зв'язана: - з вихідною шестірнею привода агрегату газотурбінного наддування - турбокомпресором; - із двома шестірнями різного діаметра, що забезпечують різні швидкості проміжної шестірні, а отже, і різне передаточне відношення в кінематичному ланцюзі від колінчастого вала до турбокомпресора залежно від частоти обертання колінчастого вала двигуна; - у шестірні низької швидкості встановлена роликова обгінна муфта; - у шестірні високої швидкості встановлена муфта з відцентровими вантажами й пружинними упорами й, додатково, дискова муфта. Така конструкція дозволяє, при роботі двигуна на малих навантаженнях автоматично включати підвищену передачу на привод турбокомпресора, а при роботі двигуна в зоні номінальної частоти обертання - знижену передачу на привод турбокомпресора. По сукупності істотних ознак це технічне рішення прийняте як найближчий аналог. До недоліків конструкції варто віднести підвищену складність, наприклад, наявність тільки чотирьох муфт значно здорожує конструкцію. 45756 6 Таким чином, незважаючи на наявність великої кількості оригінальних технічних рішень по регульованому повітропостачанню, поки не створене досить просте й ефективне рішення що до мультиплікатора привода регульованого агрегату повітропостачання, що має силову схему, яка виключає передачу зусиль від вібрацій двигуна на стінки корпуса мультиплікатора, а також можливість зведення до мінімуму втрат на тертя; крім того, мультиплікатор повинен мати механізм для регулювання повітропостачання при зміні режиму роботи двигуна з номінального на максимальний і навпаки, а також при зміні температури й тиску повітря навколишнього середовища. В основу корисної моделі поставлене завдання - створення двигуна для потреб нафтогазових комплексів, зокрема, для транспортабельних електростанцій, орієнтованих для роботи в екстремальних умовах експлуатації, з високою надійністю й економічністю. Поставлене завдання вирішується: - шляхом обладнання двигуна сполученим мультиплікатором привода турбокомпресора й допоміжних агрегатів двигуна - таке технічне вирішення дозволяє спростити конструкцію двигуна в цілому замість двох агрегатів -один, замість двох вхідних валів кожного з агрегатів - один вхідний вал; - суміщений мультиплікатор виконаний у вигляді двох зв'язаних між собою корпусів - силового й несучого, причому на несучому корпусі встановлені турбокомпресор і допоміжні агрегати двигуна - водяний і масляний насоси, регулятор; у силовому корпусі встановлені вали, зубчасті передачі, підшипники, гідромуфти, обгінна муфта. Таке технічне рішення як підвищує надійність за рахунок виключення передачі вібрації від консольно встановленого турбокомпресора на зубчасті передачі, так і забезпечує технічну можливість виконати несучий корпус суміщеного мультиплікатора цільним, без розрізів для зборки; - силовий корпус виконаний з наскрізними пазами у вертикальних поздовжніх листах - таке технічне рішення дозволяє конструктивно закласти в мультиплікатор високий моторесурс підшипників, тому що складання здійснюється уведенням в усередину силового корпуса зубчастих коліс, гідромуфт і обгінної муфти через зазначені пази, а поперечні листи силового редуктора використовуються тільки під установку підшипників, без обмеження їхніх розмірів (у поперечних листах силового корпуса не виконуються отвори під монтаж зубчастих коліс); - на внутрішній поперечній стінці силового корпуса встановлені регулювальні втулки, зв'язані із втулками, закріпленими на вертикальному листі крайньої корінної опори блоку циліндрів - таке технічне рішення дозволяє виконати точне регулювання й зафіксувати вісь вхідного вала мультиплікатора щодо осі колінчастого вала; - внутрішня стінка силового корпуса жорстко зв'язана із фланцем (внутрішньою стінкою) несучого корпуса - таке технічне рішення дозволяє поетапно виконати складання суміщеного мультиплікатора в силовому корпусі, виконати точне центрування вхідного вала мультиплікатора щодо 7 колінчастого вала, зафіксувати, а потім жорстко зв'язати корпуса - силовий і несучий; - несучий корпус у верхній частині виконаний фігурним, таким що обгинає по периферії випускні колектори двигуна, а внутрішня стінка його жорстко зв'язана з вертикальним листом блоку, що утворює ізольований відсік керування й із фланцем силового корпуса - таке технічне рішення дозволяє замкнути вібрації двигуна на вертикальному листі блоку відсіку керування й попередити передачу вібрації на силовий корпус; - суміщений мультиплікатор виконаний двопоточним, кінематичний ланцюжок привода ТК виконаний 3-х швидкісним з розміщеними в силовому корпусі валами - вхідним, проміжним, роздавальним і вихідним, із установленими на них зубчастими колесами, шестірнями, гідромуфтами, обгінною муфтою, кінематичний ланцюжок привода допоміжних агрегатів двигуна виконаний за допомогою додатково встановленого на вхідному валу мультиплікатора зубчастого еластичного колеса, кінематично зв'язаного із шестірнями водяних і масляних насосів, регулятора. Таке технічне рішення дозволяє забезпечити високу паливну економічність незалежно від умов навколишнього середовища; крім того, спрощена конструкція - можлива блокова система ремонту; - гідромуфти розташовані на роздавальному валу мультиплікатора, обгінна муфта - на проміжному валу. Таке технічне рішення дозволяє мати: гідромуфти, розташовані на високошвидкісному роздавальному валу -малого габариту, що досить сприятливо для компонування, обгінна муфта на проміжному валу - середньообертовому, сприятливі умови експлуатації для підшипників і роликів обгінної муфти. У двигуні, що заявляється, реалізовано: - установлений суміщений мультиплікатор привода турбокомпресора й допоміжних агрегатів двигуна замість двох раніше застосовуваних; - корпус суміщеного мультиплікатора складається з несучі й силового -на несучому корпусі встановлені всі допоміжні агрегати двигуна й турбокомпресор, у силовому корпусі встановлені вали, підшипники, зубчасті колеса, шестірні, гідромуфти, обгінна муфта, що виключає передачу вібрацій турбокомпресора на силові передачі; - центрування вхідного вала зубчастих передач силового корпуса щодо осі колінчастого вала виконані за допомогою призонних втулок; - корпуси несучий і силовий зв'язані призонами між собою й з вертикальним листом блоку відсіку керування; - суміщений мультиплікатор виконаний двопоточним від одного вхідного вала, кінематичний ланцюжок привода турбокомпресора виконаний 3х швидкісним, а гідромуфти встановлені на роздавальному валу, обгінна муфта - на проміжному валу; - у двигуні конструктивно закладене поліпшення паливної економічності за рахунок забезпечення регульованої циклової подачі повітря DGs залежно від параметрів навколишнього середовища температури й тиску - за допомогою перемикання швидкісних режимів роботи ТК. 45756 8 Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, де зображені: на Фіг.1 представлений загальний вид пропонованого двигуна. на Фіг.2 представлений вид А згідно Фіг.1 на Фіг.3 представлений перетин А-А згідно Фіг.2 на Фіг.4 представлений перетин А-А згідно Фіг.3 на Фіг.5 представлений перетин В-В згідно Фіг.3 на Фіг.6 представлений вид А згідно Фіг.5 на Фіг.7 представлений перетин А-А згідно Фіг.4 на Фіг.8 представлений перетин В-В згідно Фіг.4 на Фіг.9 представлений перетин А-А згідно Фіг.7 на Фіг.10 представлений перетин В-В згідно Фіг.7 на Фіг.11 представлений перетин А-А згідно Фіг.10 на Фіг.12 представлений перетин В-В згідно Фіг.10 Справжня розробка виконана для найбільш складного варіанта виконання, а саме, для двигуна з поршнями, що зустрічно-рухаються, двома колінчастими валами й випускним колектором, розташованим у районі нижнього колінчастого вала; для двигунів з одним колінчастим валом і верхнім розташуванням випускного колектора виконання менш складне. Пропонований двигун містить блок циліндрів 1 із установленими в ньому колінчастими валами верхнім 2 і нижнім 3, гільзу циліндра 4, поршень 5, шатун 6, випускні колектори 7 (див. Фіг.1, 2, 3, 4). На нижньому колінчастому валу 3 установлений антивібратор 8, закріплений за допомогою порожнистої шліцьової втулки 9 (див. Фіг.3, 10). На блоці циліндрів 1 установлені охолоджувачі наддувного повітря 10 і мультиплікатор 11 (див. Фіг.1, 7). Мультиплікатор 11 виконаний суміщеним з коробкою привода допоміжних агрегатів двигуна. На мультиплікаторі 11 установлені водяний 12 і масляний 13 насоси, регулятор 14, турбокомпресор 15-16, газоприймальний патрубок 17 турбіни 15 якого зв'язаний з випускним колектором 7 двигуна, а повітронапірний патрубок 18 компресора 16 зв'язаний з повітряним ресивером 19 через охолоджувачі наддувного повітря 10 (див. Фіг.1, 2, 3, 4). Блок циліндрів 1 виконаний з ізольованим відсіком 20 керування двигуном, утвореним вертикальним листом 21 крайньої корінної опори колінчастого вала 3 і вертикальним листом 22 блоку 1. (див. Фіг.3, 7, 10). Суміщений мультиплікатор 11 наділений вхідним валом 23, що зв'язаний: - з колінчатим валом 3 за допомогою торсіона 24 (див. Фіг.3, 10); - з вихідним валом 25 привода ТК 15-16 за допомогою ряду кінематичних ланок; - кінематично з допоміжними агрегатами двигуна - 12, 13, 14 (див. Фіг.10). 9 Корпус 26-27 суміщеного мультиплікатора 11 виконаний в вигляді двох зв'язаних між собою корпусів - силового 26 і несучого 27 (див. Фіг.3, 7, 10). На несучому корпусі 27 установлені водяний 12 і масляний 13 насоси, регулятор 14, турбокомпресор 15-16. У силовому корпусі 26 розміщені всі кінематичні передачі привода 12, 13, 14 і 15-16, агрегатів двигуна. Силовий корпус 26 виконаний з наскрізними пазами 28 у поздовжніх вертикальних листах 29 (див. Фіг.5, 6), а на внутрішній поперечній стінці 30 установлені регулювальні втулки 31, пов'язані з регулювальними втулками 32, жорстко закріпленими на вертикальному листи 21 блоку циліндрів 1 крайньої опори колінчастого вала 3 (див. Фіг.3, 4, 5, 7, 9). Внутрішня стінка 30 силового корпуса 26 жорстко зв'язана із фланцем 33 несучого корпуса 27, а сам несучий корпус 27 у верхній частині виконаний фігурним, таким що обгинає по периферії випускні колектори 7 двигуна (див. Фіг.3, 4, 8, 10), а фланець 33 несучого корпуса 27 жорстко зв'язаний з вертикальним листом 22 блоку 1, що утворює ізольований відсік 20 керування двигуном (див. Фіг.3, 8). На силовому корпусі 26 виконаний кронштейн 34 під установку привода масляного насоса 13 (див. Фіг.4, 5, 6). У силовому корпусі 26 установлені вали: вхідний 23, проміжний 35, роздавальний 36, вихідний 25 і вал 37 привода масляного насоса 13 (див. Фіг.10). На вхідному валу 24 установлене зубчасте колесо 38 привода турбокомпресора й еластичне зубчасте колесо 39 привода допоміжних агрегатів двигуна (див. Фіг.10). Еластичне зубчасте колесо 39 кінематично зв'язане із шестірнею 40 привода маслонасоса 13, установленій на валу 37 і кронштейні 34, із шестірнями 41 привода водяних насосів 12, і шестірнею 42 привода регулятора 14 (див. Фіг.3, 4, 10). На проміжному валу 35 установлені: - зубчасте колесо 43 першої швидкості, зубчасте колесо 44 другої швидкості й зубчасте колесо 45 третьої швидкості турбокомпресора 15-16 (див. Фіг.10), а також шестірня 46, кінематично зв'язана із зубчастим колесом 38 вхідного вала 23 мультиплікатора 11 (див. Фіг.10). Зубчасте колесо 43 першої швидкості виконано із вмонтованої в ньому обгінною муфтою 47 і кінематично з'єднано із шестірнею 48, жорстко закріпленою на роздавальному валу 36 (див. Фіг. 10, 11, 12). Зубчасте колесо 44 другої швидкості турбокомпресора 15-16 кінематично з'єднано із шестірнею 49 роздавального вала 36, «вільно» установленою на підшипниках 50 і жорстко зв'язаною з насосним колесом гідромуфти 51 (див. Фіг.10, 11). Зубчасте колесо 45 третьої швидкості турбокомпресора 15-16 кінематично з'єднано із шестірнею 52 роздавального вала 36, «вільно» установленою на підшипниках 53 і жорстко зв'язаною з насосним колесом гідромуфти 54 (див. Фіг.10, 11). На роздавальному валу 36 жорстко закріплене зубчасте колесо 55, кінематично зв'язане із шесті 45756 10 рнею 56 вихідного вала 25 привода турбокомпресора 15-16 (див. Фіг.3, 10, 11). У роздавальному валу 36 виконані отвори: - отвір 57 для підведення робочої рідини до гідромуфти 54 і отвір 58 для підведення робочої рідини до гідромуфти 51 (див. Фіг.11). Обгінна муфта 47, розташована між зубчастим колесом 43 і проміжним валом 35, установлена на підшипниках 59 (див. Фіг.12). Особливості складання й регулювання: На нижньому колінчастім валу 3 установлюється антивібратор 8 і кріпиться за допомогою втулки 9 із внутрішніми шліцами (див. Фіг.10) На вертикальному листи 21 крайньої корінної опори блоку циліндрів 1 у відповідні отвори встановлюються регулювальні втулки 32, кріпляться болтами 60 і стопоряться штифтами 61 (див. Фіг.9). У силовий корпус 26 через пази 28 уводиться зубчасте колесо 38, а з торця - установлюється вхідний вал 23 і за допомогою підшипників 62 фіксується в корпусі 26 (див. Фіг.6, 10). Таке конструктивне рішення дозволяє встановити вхідний вал 23, який підсумовує силові потоки від турбокомпресора 15-16, водяних 12 і масляного 13 насосів, на підшипниках 62, не обмежених монтажним габаритом зубчастого колеса 38 у корпусі 26. Потім, на консоль вхідного вала 23 установлюється еластичне зубчасте колесо 39, а на кронштейн 34 шестірня 40 привода масляного насоса 13 (див. Фіг.6, 10). Проміжний вал 35 збирається тим же прийомом - у наскрізні пази 28 уводяться зубчасте колесо 43 першої швидкості турбокомпресора 15-16, зубчасте колесо 45 третьої швидкості, шестірня 46,установлюється проміжний вал 35, за допомогою підшипників 63 фіксується в силовому корпусі 26; потім, на консоль вала 35 установлюється зубчасте колесо 44 другої швидкості ТК 15-16 (див. Фіг.10). Зборка роздавального вала 36 проводиться аналогічно - тільки в паз 28 уводиться гідромуфта 54 третьої швидкості ТК 15-16, а на консоль установлюється гідромуфта 51 другої швидкості ТК разом із шестірнею 49, потім зубчасте колесо 55 (див. Фіг.10, 11). Зборка вихідного вала 25 - класична. Зібраний силовий корпус 26 проходить центрування щодо осі нижнього колінчастого вала 3 за допомогою фальшвала, що встановлюється замість торсіонного вала 24 (на кресленні фальшвал не показаний). В отвори внутрішньої стінки 30 відцентрованого силового корпуса 26 установлюються із зазором регулювальні втулки 31, які своєю зовнішньою поверхнею призонно входять у втулки 32, стопоряться болтами 64 і штифтами 65 (див. Фіг.4, 5, 9). Потім зібраний силовий корпус 26 знімають із регулювальних втулок 32 і окремо від двигуна роблять стикування силового 26 і несучих 27 корпусів за допомогою фальшвала (на кресленні на показаний) і взаємно стопорять болтами 66 і штифтами 67, зв'язуючи жорстко фланець 33 несучого корпуса 27 із внутрішньою стінкою 30 силового корпуса 26 (див. Фіг.8). 11 Зібраний суміщений мультиплікатор 11 установлюється на центрувальні втулки 31 і 32 (див. Фіг.7, 9) і кріпиться до вертикального листа 22 блоку циліндрів 1 за допомогою болтів 68 і штифтів 69 (див. Фіг.8, 10). Потім робиться установка водяних насосів 12 із шестірнями 41, масляного насоса 13, регулятора 14 із шестірнею 42, турбокомпресора 15-16 (див. Фіг.2, 4, 7). Потім установлюється торсіон 24 і кришка 70. Робота двигуна. Розрахунково-експериментально, для конкретного двотактного двигуна визначено, що з погляду економічності й необхідної потужності, доцільно забезпечити: - на малих навантаженнях роботи двигуна другу швидкість турбокомпресора 15-16; - на середніх навантаженнях роботи двигуна третю швидкість турбокомпресора 15-16; - на високих навантаженнях роботи двигуна другу швидкість турбокомпресора 15-16; - на номінальному режимі роботи двигуна першу швидкість турбокомпресора 15-16. Запуск двигуна. При запуску двигуна канали 57 і 58 підведення робочої рідини до гідромуфт 54 і 51 перекриті, тому при обертанні роздавального вала 36 насосні колеса гідромуфт прослизають на підшипниках 50 і 53 щодо турбінних коліс, жорстко закріплених на роздавальному валу 36; Отже, запуск двигуна проводиться при включеній обгінній муфті 47, що забезпечує першу швидкість турбокомпресора 15-16. Колінчастий вал 3 двигуни за допомогою торсіона 24 приводить вхідний вал 23 мультиплікатора 11 із закріпленими на ньому зубчастим колесом 38 привода турбокомпресора 15-16 і еластичним зубчастим колесом 39 привода допоміжних агрегатів двигуна - водяних 12 і масляного насосів 13, регулятора 14 (див. Фіг.10). Друга швидкість турбокомпресора 15-16: від зубчастого колеса 38 вхідного вала 23 приводиться шестірня 46, жорстко встановлена на проміжному валу 35, а також три зубчасті колеса першої швидкості 43, другої швидкості 44 і третьої швидкості 45 (див. Фіг.10), при цьому канал 58 підведення робочої рідини й гідромуфта 51 відкрита, канал 57 підведення робочої рідини до гідромуфти 54 закритий. Три зубчасті колеса 43, 44 і 45 проміжного вала 35 одночасно кінематично пов'язані з однойменними шестірнями 48, 49 і 52 роздавального вала 36 (див. Фіг.11). 45756 12 По відкритому каналі 58 робоча рідина надходить у гідромуфту 51 на робочі лопатки насосного й турбінного коліс - гідромуфта 51 включена й передає крутний момент по кінематичному ланцюжку 38-46-44-49-55-56, забезпечуючи другу швидкість обертання турбокомпресора 15-16, при цьому: - заблокований канал 57 підведення робочої рідини до гідромуфти 54 третьої швидкості турбокомпресора 15-16 забезпечує проковзування насосного колеса на підшипниках 53 щодо турбінного колеса - кінематичний ланцюжок 38-46-44-49 розімкнутий і не передає крутний момент на вихідний вал 25 привода турбокомпресора 15-16; - кінематичний ланцюжок 38-46-43-48 першої швидкості турбокомпресора 15-16 розімкнутий по обгінній муфті 47 внаслідок того, що кутова швидкість роздавального вала 36 більше кутової швидкості зубчастого колеса 43 і - відбувається проковзування по обгінній муфті 47. Третя швидкість турбокомпресора 15-16. Канал 58 підведення робочої рідини до гідромуфти 51 другої швидкості перекритий, робоча рідина не надходить на лопатки насосного колеса й останнє, жорстко пов'язане із шестірнею 49, прослизає на підшипниках 50 щодо турбінного колеса, при цьому по кінематичному ланцюжку 38-46-44-49 крутний момент не передається; - кінематичний ланцюжок 38-46-43-48 першої швидкості ТК 15-16 розімкнутий внаслідок різниці кутових швидкостей роздавального вала 36 і зубчастого колеса 43, відбувається проковзування по обгінній муфті 47 і крутний момент від колінчастого вала 3 не передається на роздавальний вал. Канал 57 підведення робочої рідини до гідромуфти 54 третьої швидкості ТК 15-16 відкритий й робоча рідина надходить на робочі лопатки насосного й турбінного коліс гідромуфти 54; кінематичний ланцюжок 38-46-45-52-55-56 передає крутний момент від колінчастого вала 3 на вихідний вал 25, забезпечуючи третю швидкість турбокомпресора 15-16. Отже, після запуску двигуна залежно від температури навколишнього середовища й барометричного тиску, включається одна із трьох швидкостей привода турбокомпресора 15-16, компресор 16 якого по повітронапірному патрубку 18 через охолоджувач надувального повітря 10 подає повітря в повітряний ресивер 19, а потім у циліндр 4. Вихлопні гази із циліндра 4 надходять у випускний колектор 7 і через газоприймальний патрубок 17-у газову турбіну 15, кінематично пов'язану з колінчастим валом 3. 13 45756 14 15 45756 16 17 45756 18 19 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 45756 Підписне 20 Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601