RU14605U1 - Двигатель внутреннего сгорания - Google Patents

Abstract

Заявляемая полезная модель относится к области двигателестроения, а именно к двигателям внутреннего сгорания с турбонаддувом и с промежуточнь1м охлаждением наддувочного воздуха. Поставленная задача соответствия двигателя требованиям Евро-2, размещения его в штатном моторном отсеке серийного автомобиля решается за счет того, в двигателе внутреннего сгорания с V-образным расположением цилиндров, турбонаддувном, каждый ряд цилиндров которого снабжен турбокомпрессором, и имеющем систему охлаждения наддувочного воздуха, включающую тракт наддувочного воздуха, состоящий из впускного коллектора, подводящих и отводящих трубопроводов, охладителя наддувочного воздуха, вход и выход которого сообщены соответственно с турбокомпрессорами и с впускным трубопроводом двигателя, содержащим фланец отбора мощности, тракт наддувочного воздуха состоит из тройника, расположенного в задней части двигателя, обеспечивающего объединение потоков наддувочного воздуха, трубы отвода наддувочного роздуха в охладитель, расположенной над правым впускным коллектором двигателя, латрубка отвода охладителя наддувочного воздуха, патрубка подвода, патрубка соединительного, расположенного в передней части двигателя, обеспечивающего подачу охлажденного воздуха во впускные коллекторы и латрубка, объединяющего впускные коллекторы в районе картера маховика, обеспечивающего выравнивание давлений во впускных коллекторах. Задача обеспечения подключения к двигателю различных дополнительных агрегатов решается за счет того, что в двигателе внутреннего сгорания с V-образным расположением цилиндров, турбонаддувном, содержащем фланец отбора мощности, со стороны корпуса маховика, в плоскости параллельной привалочной поверхности картера маховика, расположен фланец дополнительного отбора мощности без разрыва потока мощности от двигателя, при этом фланец дополнительного отбора мощности оснащен механизмом отключения (включения) привода.

Реферат

2с. п. ф.

Description

Двигатель внутреннего сгора « ° ,1, рши 11(1111

Полезная модель относится к транспортному машиностроению, в частности к двигателестроению.

Известен двигатель внутреннего сгорания -- четырехтактный дизель жидкостного охлаждения с У-образным расположением восьми цилиндров, содержащий блок цилиндров, где установлены и закреплены детали и агрегаты двигателя (см. Двигатели ЯМЗ-238М2. Инструкция по эксплуатации. Ярославль-1989, стр.20-22, аналог 1).

Известен V-образный турбонаддувнь1й двигатель внутреннего сгорания {аналог 2) - четырехтактнь1й дизель жидкостного охлаходения с V-образным расположением восьми цилиндров, содержащий блок цилиндров, где установлены и закреплены детали и агрегаты двигателя. К переднему торцу блока цилиндров закреплены детали и узлы системы охлаздения. В развале блока цилиндров непосредственно к головкам закреплены впускные коллекторы, которые обеспечивают подачу наддувочного воздуха из турбокомпрессоров в цилиндрь двигателя. К заднему торцу блока цилиндров установлен картер ма.ховика, к которому закреплены насос гидроусилителя руля и компрессор пневмотормозов (см. Двигатель КамАЗ 740.11240. Руководство по эксплуатации. Набережные Челны-1997, стр. 5-7, аналог 2). Указанный двигатель имеет следующие недостатки;

-Не соответствует требованиям ЕВРО-2 (по токсичности отработанных газов)

-Низкое значение крутящего момента

-Повышенная дымность

-Повышенный эксплуатационный расход топлива

-Низкие пусковые качества

Известна конструкция дизельного двигателя внутреннего сгорания, свидетельство на полезную модель №11838 (аналог 3), в котором отбор мощности производится от передней части двигателя, предназначен для привода вентилятора, водяного насоса и т. д.

Известное решение имеет следующие недостатки:

-не может быть использовано для привода дополнительных агрегатов, например, для привода механизма бетономешалки, крана и т.д., т.к. отбор

2000102022

МПК 6 F 02 в 25/28 F 02 В 75/22

W4 - , „

в качестве прототипа принят наиболее близкий по совокупности существенных признаков к заявляемому техническому рещению двигатель внутреннего сгорания (см. патент №2083855 6 F02B 29/04 -аналог 4), в котором трубы отвода наддувочного воздуха размещены над левым и правым впускными коллекторами, секции охлаждения объединены общим сборным коллектором и имеют раздельные раздающие коллекторы, каждый из которых связан с турбокомпрессором соответствующего ряда цилиндров. При этом каждый турбокомпрессор связан со своими впускными коллекторами посредством перепускного клапана

Известное техническое рещение обладает следующими недостатками:

-размещение двигателя в моторном отсеке серийного автомобиля невозможно;

-сборный коллектор перекрывает часть фронта радиатора охлаждения двигателя;

левая труба отвода наддувочного воздуха не позволяет установить механизм управления коробкой перемены передач.

Заявляемое техническое рещение устраняет выщеуказанные недостатки за счет того, что в двигателе внутреннего сгорания, каждый ряд цилиндров которого снабжен турбокомпрессором, и имеющим систему охлаждения наддувочного воздуха, включающую тракт наддувочного воздуха, состоящий из впускного коллектора, подводящих и отводящих трубопроводов, охладителя наддувочного воздуха, вход и выход которого сообщены соответственно с турбокомлрессорами и с впускным трубопроводом двигателя, система охлаждения наддувочного воздуха снабжена тройником, расположенным в задней части двигателя и обеспечивающим объединение потоков наддувочного воздуха, трубой отвода воздуха в охладитель, размещенной над правым впускным коллектором, патрубком подвода, компенсирующими рукавами, теплообменником, расположенным перед радиатором системы охлаждения двигателя, отводящим патрубком, патрубком соединительным, расположенным в передней части двигателя и обеспечивающим подачу наддувочного воздуха во впускные коллекторы и патрубком объединяющим впускные коллекторы в районе картера маховика, обеспечивающим выравнивание давлений во впускных коллекторах.

мощности без разрыва потока моидности от двигателя, при этом фланец дополнительного отбора мощности оснащен механизмом отключения (включения) привода.

Предлагаемое техническое решение поясняется чертежами, где:

фиг. 1 - вид слева;

фиг. 2 - вид спереди;

фиг. 3 - вид справа;

фиг. 4 - вид сзади;

фиг. 5 - вид сверху с ТНВД V-образной конструкции;

фиг. 6 - вид сверху с ТНВД рядной конструкции;

фиг. 7 - принципиальная схема движения наддувочного воздуха, вид слева;

фиг. 8 - принципиальная схема движения наддувочного воздуха, вид сверху.

Заявляемый двигатель содержит блок 1 цилиндров (фиг. 1), на каждый полублок которого установлены раздельные головки 2 цилиндров (фиг. 2). Каждая головка закрыта клапанной крышкой 3. К переднему торцу блока 1 цилиндров крепится привод 4 отбора мощности (фиг. 1} от коленчатого вала и корпус 5 водяных каналов (фиг. 2). На корпусе водяных каналов установлены водяной насос б (фиг. 2) и патрубок 7 (фиг. 1) отвода охла 1щающей жидкости в радиатор. С правой стороны (правая и левая стороны рассматриваются при взгляде со стороны маховика) двигателя размещен генератор 8 (фиг. 2). Привод водяного насоса и генератора осуществляется от шкива 9 поликлиновым ремнем 10, К заднему торцу блока цилиндров крепится картер 11 агрегатов (фиг. 3) и картер 12 маховика. В развале блока цилиндров размещены насос 13 гидроусилителя руля (фиг. 5), компрессор пневматического тормоза 14 и топливный насос 15 высокого давления (фиг. 6). Впускные коллекторы 16 и 17 расположены в развале блока цилиндров. Патрубок соединительный 18 подвода воздуха из охладителя наддувочного воздуха, прикрепленный к передним торцам впускных коллекторов, обеспечивает подачу наддувочного воздуха во впускные коллекторы. Патрубок 19, объединяющий впускные коллекторы в районе картера маховика, обеспечивает равномерную подачу наддувочного воздуха в цилиндры левого и правого полублоков. Выпускные коллекторы 20 (фиг. 3) и 21 (фиг. 1), расположенные снаружи двигателя, прикреплены к головкам цилиндров. На выпускные патрубки 22 (фиг 3) и 23 (фиг. 1) установлены турбокомпрессоры 24 (фиг. 3) и 25 (фиг. 1), Тройник 26 (фиг. 4) отвода наддувочного воздуха от турбокомпрессоров соединяется с трубой 27 (фиг. 5) отвода наддувочного воздуха в охладитель. С правой стороны дйигателя расположены масляные

фильтры 28 (фиг. 3) и водомасляный теплообменник 29. На тройнике 26 (фиг. 4) размещен фильтр тонкой очистки топлива 30. Со стороны картера маховика расположен фланец 31 дополнительного отбора мощности от двигателя, что позволяет на транспортном средстве производить отбор мощности без разрыва потока мощности от двигателя, при этом фланец отбора мощности оснащен механизмом отключения (включения) привода (механизм на фиг. не показан). С левой стороны двигателя к картеру маховика закреплен стартер 32 (фиг. 1).

На фиг. 7, 8 представлена принципиальная схема движения наддувочного воздуха (вид слева, вид сверху)

Двигатель оснащен системой охлаждения наддувочного воздуха (далее СОНВ), состоящей из патрубка 33 отвода наддувочного воздуха, термостойких гофрированных рукавов 34, охладителя 35 наддувочного воздуха, патрубка 36 подвода воздуха, при этом охладитель наддувочного воздуха (далее ОН В) установлен на радиаторе 37 системы охлаждения двигатели. Вентилятор 38 (оснащен вязкостной муфтой) прокачивает воздух окружающей среды через охлаждающие трассы 35 ОНВ и радиатора 37, охлаждая, соответственно, воздух и жидкость из системы охлаждения двигателя.

Система газотурбинного наддува и охлаждения наддувочного воздуха состоит из двух выпускных коллекторов, выпускных патрубков, турбокомпрессоров, лодводящего тройника турбокомпрессора, отводящего тройника турбокомпрессора, объединительного патрубка, отводящего патрубка, патрубка подвода ОНВ, компенсирующих рукавов, теплообменника (ОНВ), отводящего патрубка ОНВ, соединительного патрубка, впускных коллекторов.

Отработавшие газы (ОГ) через выпускные коллекторы отводятся в турбинную ступень турбокомпрессоров, где часть энергии газов преобразуется в кинетическую энергию вращения роторов, которая затем в компрессорной ступени превращается в работу сжатия воздуха.

Наддувочный воздух после турбокомпрессоров через тройник, патрубки поступает в теплообменник типа «воздух-воздух, установленный на радиаторе системы охлаждения двигателя, далее, уже охлажденный в ОНВ, через отводящий патрубок, соединительный патрубок разводится по впускным коллекторам в цилиндры двигателя.

Системы газотурбинного наддува и охлаждения наддувочного воздуха позволяют увеличить плотность заряда воздуха, поступающего в цилиндры, в том же объеме сжечь большее количество топлира и повысить литровую мощность двигателя, при одновременном снижении температуры деталей ЦПГ, следовательно, позволяют увеличить ресурс двигателя, а также снизить уровень норм токсичности ОГ до требований EURO-2.

Задачей, решаемой заявленным техническим решением, является создание двигателя, соответствующего требованиям Е8РО-2, при этом двигатель должен иметь габариты, позволяющие установить силовой агрегат в штатный моторный отсек серийного автомобиля, причем двигатель должен обеспечивать дополнительный отбор мощности без разрыва потока мощности от двигателя со стороны картера маховика и обеспечить отключение (включение) привода для различных надстроек автомобиля.

Новыми признаками заявляемого технического решения является то, что двигатель оборудован системой охлаждения наддувочного воздуха, состоящей из тройника, расположенного в задней части двигателя, обеспечивающего объединение потоков на,ццувочного воздуха, трубы отвода воздуха в охладитель, размещенной над правым впускным коллектором, патрубка подвода, компенсирующих рукавов, теплообменника, расположенного перед радиатором системь охлаждения двигателя в нижней его части, патрубка отвода, патрубка соединительного, расположенного в передней части двигателя обеспечивающего подачу охлажденного воздуха во впускные коллекторы и патрубка, объединяющего впускные коллекторы в районе картера маховика, обеспечивающего выравнивание давлений во впускных коллекторах, а также фланец дополнительного отбора мощности оснащен механизмом отключения (включения) привода.

Заявляемый двигатель производится в ОАО «КАМАЗ, соответствует требованиям Евро-2 по токсичности отработавших газов, размещается в штатном моторном отсеке серийного автомобиля, обеспечивает дополнительный отбор мощности без разрыва потока мощности со стороны картера маховика, обеспечивает отключение (включение) привода для различных надстроек автомобиля.

Claims (2)

1. Двигатель внутреннего сгорания с V-образным расположением цилиндров, турбонаддувный, каждый ряд цилиндров которого снабжен турбокомпрессором, и имеющий систему охлаждения наддувочного воздуха, включающую тракт наддувочного воздуха, состоящий из впускного коллектора, подводящих и отводящих трубопроводов, охладителя наддувочного воздуха, вход и выход которого сообщены соответственно с турбокомпрессорами и с впускным трубопроводом двигателя, содержащий фланец отбора мощности, отличающийся тем, что тракт наддувочного воздуха снабжен тройником, расположенным в задней части двигателя, обеспечивающим объединение потоков наддувочного воздуха, трубой отвода наддувочного воздуха в охладитель, расположенной над правым впускным коллектором двигателя, патрубком отвода, охладителем наддувочного воздуха, патрубком подвода, патрубком соединительным, расположенным в передней части двигателя, обеспечивающим подачу охлажденного воздуха во впускные коллекторы и патрубком, объединяющим впускные коллекторы в районе картера маховика, обеспечивающим выравнивание давлений во впускных коллекторах.

2. Двигатель внутреннего сгорания с V-образным расположением цилиндров, турбонаддувный, содержащий фланец отбора мощности, отличающийся тем, что со стороны корпуса маховика, в плоскости, параллельной привалочной поверхности картера маховика, расположен фланец дополнительного отбора мощности без разрыва потока мощности от двигателя, при этом фланец дополнительного отбора мощности оснащен механизмом отключения (включения) привода.