Ежекційна система наддуву двигуна внутрішнього згоряння

Ежекційна система наддуву двигуна внутрішнього згоряння, що містить джерело стис нутого середовища з теплообмінником, розміщеним у випускному колекторі двигуна, підключене до активного сопла ежектора, прийомна камера якого сполучена з атмосферою, а камера змішування ежектора зв'язана з впускним колектором двигуна, яка відрізняється тим, що джерело стиснутого середовища виконано у вигляді компресора каскадно-теплового стиску, причому активне сопло ежектора оснащено пристроєм регулювання прохідного перерізу, що керується температурним датчиком, встановленим у випускному колекторі двигуна Винахід відноситься до енергетичного машинобудування, зокрема, до комбінованих двигунів внутрішнього згоряння і може бути використаний в системах утилізації теплоти Відомо імпульсну ежекційну система наддуву двигуна внутрішнього згоряння, що містить інерційний патрубок, якій підключається періодично через розподільник до ресивера наддувного повітря і до вакуумної камери ежектора Розрядження в останній підтримується за рахунок витікання відпрацьованих газів через активне сопло ежектора У процесі підключення інерційного патрубка до вакуумної камери здійснюється прискорення повітряного потоку в ньому, а в період їхнього роз'єднання розподільником повітря нагнітається в наддувний ресивер (Ас СРСР № 125677 F02B27/00, опубл 27 06 1986, бюл №30) джерело стиснутого середовища з теплообмінником, розміщеним у випускному колекторі двигуна, підключене до активного сопла ежектора, прийомна камера якого сполучена з атмосферою, а камера змішування зв'язана з впускним колектором двигуна Джерело стиснутого середовища являє собою парогенератор, що включає насос і теплообмінник (див Крайнюк О І , Сторчеус Ю В Системи газодинамічного наддуву Монографія Луганськ Вид Східноукр гос ун-та, 2000-224с ) Основними недоліками ежекційної системи наддуву двигуна внутрішнього згоряння, прийнятої за прототип, є відносно невисокий коефіцієнт корисної дії, а також необхідність у поповненні охолоджуючого контуру двигуна водою у в зв'язку неминучих витрат останньої з наддувним повітрям, навіть при використанні сепаратора, розміщеного у впускному колекторі двигуна При ЗМІНІ режиму робота двигуна внутрішнього згоряння порушуються оптимальні параметри витікання робочого тіла (пара) через активне сопло ежектора, що приводить до відхилення процесу змішування робочих тіл від умов критичного (найбільш вигідного) режиму роботи ежектора Останнє супроводжується істотним зниженням ефективності роботи ежектора і системи наддуву в цілому До недоліків варто віднести також витрата потужності на привід насоса в системі парогенератора і корозію деталей циліндропоршневої групи, внаслідок неминучого попадання водяних парів у двигун До недоліків даної системи наддуву варто віднести використання лише кінетичної енергії відпрацьованих газів для перетворення її в енергію тиску повітряного заряду на впуску в двигун внутрішнього згоряння, тобто енергетичним джерелом нагнітання повітря є робота насосних ходів У той час, як теплова складова енергії відпрацьованих газів використовується в незначному ступені 3 цієї причини такі системи характеризуються дуже низьким тиском наддуву Крім того, наявність дискретно керованих розподільників у системі приводить до її ускладнення За прототип прийнято ежекційну систему наддуву двигуна внутрішнього згоряння, що містить В основу винаходу поставлено задачу підви СО Ю Ю (О ю 56553 даючи йому частину кінетичної енергії При протіщення тиску наддуву двигуна за рахунок застосуканні по камері змішування 8 ежектора відбуваєтьвання як джерела стиснутого середовища компреся вирівнювання швидкостей потоків, що сора каскадно-теплового стиску, що приведе до змішуються, і зворотне перетворення кінетичної підвищення коефіцієнта корисної дії, потужності енергії змішаного потоку в потенційну енергію тисдвигуна і поліпшенню пристосованості двигуна по ку Далі з камери змішування 8 стиснуте повітря крутячому моменту на часткових навантаженнях підводиться до впускного колектора 2 двигуна 1 Поставлена задача досягається тим, що ежекційна система наддуву двигуна внутрішнього згоНа часткових режимах роботи двигуна сигнал ряння, яка містить джерело стиснутого середовивід датчика температури 10, встановленого у вища з теплообмінником, розміщеним у випускному пускному колекторі 3, надходить у регулюючий колекторі двигуна, підключене до активного сопла пристрій 9, що змінює прохідний перетин так, щоб ежектора, прийомна камера якого повідомлена з забезпечити сприятливий режим витікання повітря атмосферою, а камера змішування зв'язана з впучерез активне сопло 6 Наприклад, при зменшенні скним колектором двигуна ВІДПОВІДНО ДО винахонавантаження двигуна зниження температури відду, джерело стиснутого середовища виконано у працьованих газів приводить до зменшення прохівигляді компресора каскадно-теплового стиску, дного перетину активного сопла б? завдяки чому причому активне сопло ежектора постачено притиск активного середовища підвищується до рівні, строєм регулювання прохідного перетину, який що забезпечує звукове втікання На режимах підкерується температурним датчиком, встановленим вищених навантажень, навпроти, пристрій регулюу випускному колекторі двигуна вання 9 забезпечує збільшення прохідного перетину активного сопла б з метою недопущення Особливістю пристрою, що заявляється, стоперерозширення активного струменя в перетині совно прототипу, є використання компресора касзапирання І в тім і іншому випадку забезпечуютькадно-теплового стиску ж джерела активного потося необхідні коефіцієнти ежекції і режим роботи ку ежектора, що сприяє значком}' підвищенню ежектора наближається до критичного тиску повітря на впуску в двигун за рахунок безпосереднього перетворенні теплової енергії відпраУ цілому, система наддуву такого типу забезцьованих газів двигуна в енергію стиснутого повітпечує прийнятний коефіцієнт корисної дії навіть ря в компресорі каскадно-теплового стиску при відносно невисоких температурах джерела підведення теплоти в циклі компресора каскадноРегулювання прохідного перетину активного теплового стиску Немаловагомою перевагою сиссопла ежектора б залежності від температури у теми наддуву з компресором каскадно-теплового випускному колекторі двигуна необхідно для настиску є відносна простота конструкції, відсутність ближення режиму роботи ежектора до граничного, механічних витискувачів і газорозподільних органів на якому швидкість пасивного повітря в перетині дискретного керування, що обумовлює високу назапирання стає «звуковою», що дозволяє забезпедійність в експлуатації чити максимальну ефективність ежектора і всієї системи наддуву на можливих режимах роботи Таким чином, застосування компресора каскадвигуна дно-теплового стиску, як агрегату повітропостачання двигуна, дозволяє утилізувати частину тепСутність винаходу пояснюється кресленням лоти відпрацьованих газів для одержання (фіг), де зображена ежекційна система наддуву рафінованої енергії надувного повітря, причому двигуна внутрішнього згоряння надлишковий тиск на впуску двигуна внутрішнього Система наддуву містить двигун внутрішнього згоряння реалізується при мінімальному протитисзгоряння 1, впускний колектор 2 і випускний колекку випуску відпрацьованих газів з циліндрів тор 3, пропущений через теплообмінник 4, підключений до компресора 5 каскадно-теплового стиску До переваг запропонованого технічного ріта активного сопла 6 ежектора, прийомна камера 7 шення, у порівнянні з прототипом, варто віднести якого сполучена з атмосферою, а камера змішунаступне вання 8 ежектора зв'язана з впускним колектором підвищення коефіцієнта корисної дії, потужно2 Активне сопло 6 ежектора постачено пристроєм сті двигуна, внаслідок істотного поліпшення прорегулювання 9 прохідного перетину, який керуєтьдування циліндрів і зниження роботи насосних ся температурним датчиком 10, розташованим у ходів на здійснення газообміну за рахунок досягвипускному колекторі З нення більш високого тиску наддуву при мінімальному протитиску випуску відпрацьованих газів з Ежекційна система наддуву двигуна внутрішциліндрів, нього згоряння працює наступним чином У компресорі 5 каскадно-теплового стиску поліпшення пристосованості двигуна по крутяздійснюється перетворення теплової енергії відчому моменту на часткових навантаженнях, що працьованих газів двигуна 1, яка підводиться до обумовлено застосуванням регулювання прохідноробочого тіла компресора 5 у теплообміннику 4, в го перетину активного сопла ежектора в залежноенергію стиснутого повітря, що надалі направлясті від температури відпрацьованих газів двигуна ється до активного сопла 6 ежектора Виходячи з показника н авантажен ості двигуна великою швидкістю з активного сопла 6 ежектора Економічний ефект у випадку використання стиснуте повітря захоплює повітря, що надходить винаходу досягається за рахунок підвищення поу прийомну камеру 7 ежектора з атмосфери, перетужності та економічності двигуна 56553 ФІГ. Підписано до друку 05 06 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24