RU197378U1 - Combined boost for car engine - Google Patents
Combined boost for car engine Download PDFInfo
- Publication number
- RU197378U1 RU197378U1 RU2018145973U RU2018145973U RU197378U1 RU 197378 U1 RU197378 U1 RU 197378U1 RU 2018145973 U RU2018145973 U RU 2018145973U RU 2018145973 U RU2018145973 U RU 2018145973U RU 197378 U1 RU197378 U1 RU 197378U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- internal combustion
- gas receiver
- combustion engine
- turbocharger
- engine
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/04—Engines with exhaust drive and other drive of pumps, e.g. with exhaust-driven pump and mechanically-driven second pump
- F02B37/10—Engines with exhaust drive and other drive of pumps, e.g. with exhaust-driven pump and mechanically-driven second pump at least one pump being alternatively or simultaneously driven by exhaust and other drive, e.g. by pressurised fluid from a reservoir or an engine-driven pump
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/12—Control of the pumps
- F02B37/14—Control of the alternation between or the operation of exhaust drive and other drive of a pump, e.g. dependent on speed
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Supercharger (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области двигателестроения, а в частности к устройствам наддува для автомобильного двигателя. Устройство наддува для автомобильного двигателя содержит турбокомпрессор, газовый ресивер с аварийным клапаном давления. Турбокомпрессор соединен компрессорной частью с дроссельной заслонкой и воздушным фильтром. Газовый ресивер соединен с выпускной магистралью. На корпусе газового ресивера располагается высокотемпературная трехходовая заслонка с электроприводом, установленная вразрез системы выпуска двигателя внутреннего сгорания. Первый выход трехходовой заслонки соединен газовой магистралью с турбинной частью турбокомпрессора. Второй выход трехходовой заслонки соединен с внутренним объемом газового ресивера. Третий выход трехходовой заслонки подключен газовой магистралью к выпускной системе двигателя внутреннего сгорания. Заслонка имеет сервопривод с управлением от блока управления устройством наддува, соединенным с датчиком давления, позволяющим измерять давление в газовом ресивере. Технический результат заключается в сокращении времени запаздывания турбокомпрессора автомобильного двигателя внутреннего сгорания с наддувом. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.The utility model relates to the field of engine building, and in particular to boost devices for an automobile engine. The boost device for an automobile engine contains a turbocharger, a gas receiver with an emergency pressure valve. The turbocharger is connected by the compressor part to the throttle and an air filter. The gas receiver is connected to the exhaust manifold. On the body of the gas receiver is a high-temperature three-way damper with an electric actuator installed contrary to the exhaust system of the internal combustion engine. The first output of the three-way damper is connected by a gas line to the turbine part of the turbocharger. The second output of the three-way damper is connected to the internal volume of the gas receiver. The third output of the three-way damper is connected by a gas line to the exhaust system of an internal combustion engine. The damper has a servo-drive controlled by the control unit of the boost device, connected to a pressure sensor that allows you to measure the pressure in the gas receiver. The technical result consists in reducing the delay time of a turbocharger of a supercharged automotive internal combustion engine. 3 s.p. f-ly, 5 ill.
Description
Полезная модель относится к двигателестроению, а в частности к системам газотурбинного наддува бензиновых двигателей внутреннего сгорания.The utility model relates to engine building, and in particular to gas turbine pressurization systems of gasoline internal combustion engines.
Основной областью применения устройств наддува являются бензиновые двигатели внутреннего сгорания с турбонаддувом в составе транспортных средств.The main field of application of boosters are turbocharged gasoline-fueled internal combustion engines in vehicles.
Для повышения приемистости двигателя внутреннего сгорания с турбонаддувом применяются различные схемы по снижению инерционности роторов турбокомпрессоров, установка нескольких турбокомпрессоров, различные системы перепуска, а также применение приводных компрессоров для повышения давления наддува на низкой частоте вращения коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания. Данную задачу возможно решить за счет применения газового ресивера, из которого подается сжатый газ в выпускной коллектор, за счет чего повышается частота вращения турбокомпрессора и растет давление наддува. Представленное решение позволяет эффективно использовать работу двигателя внутреннего сгорания с турбонаддувом в составе транспортного средства на режиме принудительного холостого хода при торможении.To increase the throttle response of a turbocharged internal combustion engine, various schemes are used to reduce the inertia of the rotors of turbochargers, install several turbochargers, various bypass systems, as well as use drive compressors to increase the boost pressure at a low rotational speed of the crankshaft of the internal combustion engine. This problem can be solved by using a gas receiver from which compressed gas is supplied to the exhaust manifold, thereby increasing the speed of the turbocharger and increasing the boost pressure. The presented solution allows you to effectively use the operation of an internal combustion engine with a turbocharger as part of the vehicle at forced idle during braking.
Из уровня техники известен турбокомпрессор (US 2014/0182286 А1, 03.07.2014) который входит в состав системы подачи сжатого воздуха в выпускной коллектор дизельного двигателя с турбонаддувом. Система состоит из воздушного ресивера, электрического компрессора, клапана подачи воздуха в выпускной коллектор. При начале движения транспортного средства открывается клапан подачи воздуха в выпускной коллектор, за счет чего повышается частота вращения ротора турбокомпрессора и возрастает давление наддува. К недостаткам представленной системы следует отнести необходимость электрического привода воздушного компрессора, который питается от бортовой сети транспортного средства, что приводит к повышению расхода топлива.The prior art turbocharger (US 2014/0182286 A1, 07/03/2014) which is part of the compressed air supply system to the exhaust manifold of a turbocharged diesel engine. The system consists of an air receiver, an electric compressor, an air supply valve to the exhaust manifold. When the vehicle begins to move, the air supply valve to the exhaust manifold opens, due to which the rotor speed of the turbocompressor increases and the boost pressure increases. The disadvantages of the presented system include the need for an electric drive of an air compressor, which is powered by the on-board network of the vehicle, which leads to increased fuel consumption.
Наиболее близким аналогом (прототипом) предлагаемой полезной модели является патент на изобретение RU 2638254 С2, 12.12.2017, который описывает снижение запаздывания турбонагнетателя в двигателе с наддувом. В нем раскрыт резервуар наддува, соединенный с двигателем, который может быть заряжен сжатым всасываемым воздухом и или подвергнутыми сгоранию выхлопными газами. Находящийся под давлением заряд затем может быть выпущен при нажатии педали акселератора во впускной или выпускной коллектор.The closest analogue (prototype) of the proposed utility model is the patent for the invention RU 2638254 C2, 12.12.2017, which describes the reduction in the delay of a turbocharger in a supercharged engine. It discloses a boost reservoir connected to an engine, which can be charged with compressed intake air and or exhaust fumes subjected to combustion. The charge under pressure can then be released by depressing the accelerator pedal into the intake or exhaust manifold.
К недостаткам прототипа следует отнести:The disadvantages of the prototype include:
- низкие массогабаритные характеристики ресивера ввиду необходимости использования ресивера большого объема из-за максимального давления в нем ограниченного давлением наддува компрессора или давлением отработавших газов перед турбиной;- low weight and size characteristics of the receiver due to the need to use a large volume receiver because of the maximum pressure in it limited by the compressor boost pressure or the exhaust gas pressure in front of the turbine;
- отсутствие какого-либо механизма для перекрытия выпускного тракта двигателя для повышения максимального давления в ресивере;- the absence of any mechanism for blocking the exhaust tract of the engine to increase the maximum pressure in the receiver;
- система не может быть использована для рекуперации энергии газов при движении на принудительном холостом ходу;- the system cannot be used for the recovery of gas energy when driving at forced idle;
- снижение коэффициента наполнения двигателя за счет подачи на впуск либо воздуха с повышенной температурой, либо смеси воздуха и отработавших газов;- a decrease in the engine fill factor due to the supply to the inlet of either air with an elevated temperature, or a mixture of air and exhaust gases;
- увеличение коэффициента остаточных газов в цилиндре при подаче смеси воздуха и отработавших газов на впуск.- an increase in the coefficient of residual gases in the cylinder when applying a mixture of air and exhaust gases to the inlet.
Задача, решаемая полезной моделью, направлена на разработку компактного устройства наддува, сокращающего время запаздывания турбокомпрессора в двигателе внутреннего сгорания с наддувом, а также позволяющего эффективно использовать работу двигателя внутреннего сгорания в составе транспортного средства на режиме принудительного холостого хода при торможении.The problem solved by the utility model is aimed at developing a compact supercharger that reduces the delay time of a turbocharger in a supercharged internal combustion engine, and also allows efficient use of the internal combustion engine as a part of a vehicle under forced idle mode when braking.
Технический результат заключается в сокращении времени запаздывания турбокомпрессора автомобильного двигателя внутреннего сгорания с наддувом.The technical result consists in reducing the delay time of a turbocharger of a supercharged automotive internal combustion engine.
Технический результат достигается тем, что устройство наддува для автомобильного двигателя, содержащее турбокомпрессор, соединенный компрессорной частью с дроссельной заслонкой и воздушным фильтром, газовый ресивер, соединенный с выпускной магистралью, блок управления двигателем, соединенный с датчиком давления, причем устройство наддува содержит газовый ресивер с аварийным клапаном давления, на корпусе которого располагается высокотемпературная трехходовая заслонка с электроприводом, установленная вразрез выпускной магистрали двигателя внутреннего сгорания так, что первый выход соединен с турбинной частью турбокомпрессора, второй выход соединен с внутренним объемом газового ресивера, а третий выход подключен к выпускной магистрали двигателя внутреннего сгорания, заслонка имеет электропривод с управлением от блока управления устройством наддува, соединенным с датчиком давления, позволяющим измерять давление в газовом ресивере.The technical result is achieved in that a boost device for an automobile engine comprising a turbocharger connected by a compressor part to a throttle valve and an air filter, a gas receiver connected to an exhaust manifold, an engine control unit connected to a pressure sensor, the boost device comprising a gas receiver with an emergency a pressure valve on the body of which there is a high-temperature three-way damper with an electric actuator installed contrary to the exhaust manifold internal combustion engine so that the first output is connected to the turbine of the turbocompressor, the second output is connected to the internal volume of the gas receiver, and the third output is connected to the exhaust line of the internal combustion engine, the damper has an electric drive controlled by a control unit of the boost device connected to the pressure sensor, allowing to measure pressure in a gas receiver.
Конструкция устройства наддува также имеет следующие дополнительные отличия:The design of the boost device also has the following additional differences:
- высокотемпературная трехходовая заслонка с электроприводом выполнена с проходным сечением равным выпускной магистрали двигателя внутреннего сгорания для снижения сопротивления отработавшим газам;- a high-temperature three-way damper with an electric actuator is made with a bore equal to the exhaust line of the internal combustion engine to reduce the resistance to exhaust gases;
- аварийный клапан давления газового ресивера, выполнен с возможностью при превышении максимального давления в газовом ресивере стравливать лишний воздух в атмосферу;- the emergency pressure valve of the gas receiver, is configured to bleed excess air into the atmosphere when the maximum pressure in the gas receiver is exceeded;
- устройство наддува содержит обводной электромагнитный клапан, который устанавливается вразрез впускной магистрали двигателя внутреннего сгорания и выполнен с возможностью пропускать воздух в двигатель в обход дроссельной заслонки для снижения сопротивления при наполнении газового ресивера сжатым воздухом при работе на принудительном холостом ходу.- the boost device contains a bypass solenoid valve that is installed contrary to the intake manifold of the internal combustion engine and is configured to let air into the engine bypassing the throttle valve to reduce resistance when filling the gas receiver with compressed air when operating at forced idle.
Полезная модель иллюстрируется тремя чертежами, на которых представлена структурная схема устройства наддува (фиг. 1), структурная схема работы устройства наддува (фиг. 2), структурная схема рабочих положений высокотемпературной трехходовой заслонки с электроприводом (фиг. 3, фиг. 4, фиг. 5).The utility model is illustrated by three drawings, which shows the structural diagram of the boost device (Fig. 1), the structural diagram of the operation of the boost device (Fig. 2), the structural diagram of the operating positions of the high-temperature three-way damper with an electric actuator (Fig. 3, Fig. 4, Fig. 5).
Устройство наддува 1 состоит из турбокомпрессора 2, компрессорная часть 3 которого предназначена для подключения в систему впуска двигателя внутреннего сгорания (далее ДВС) после дроссельной заслонки и соединенного турбинной частью 4 с первым выходом высокотемпературной трехходовой заслонки с электроприводом 5, расположенной на корпусе газового ресивера 6, второй выход высокотемпературной заслонки с электроприводом 5 соединен с внутренним объемом ресивера 6, в котором имеется аварийный клапан 7 и датчик давления 8, а третий выход высокотемпературной заслонки с электроприводом 5 предназначен для подключения к выпускной магистрали ДВС 9, обводного электромагнитного клапана 10, расположенного на корпусе газового ресивера 6 и соединяющего впускную магистраль ДВС (после воздушного фильтра 11 и перед дроссельной заслонкой 12) с ДВС, блока управления устройством наддува 13, соединенного каналами управления с высокотемпературной заслонкой с электроприводом 5, датчиком давления 8, обводного электромагнитного клапана 10 и имеющим вывод на блок управления двигателем 14.The
Схема работы устройства наддува представлена на фиг. 2-5, и работает следующим образом: при работе на рабочем режиме двигателя внутреннего сгорания 9 высокотемпературная трехходовая заслонка с электроприводом 5 занимает первое положение (фиг. 3), в котором отработавшие газы идут напрямую к турбине 4 турбокомпрессора 2. При снижении частоты вращения двигателя внутреннего сгорания 9 и перевода его в режим работы принудительного холостого хода посредством блока управления двигателем 14 пропадает управляющий сигнал от топливных форсунок (не указаны на рисунке) тем самым блок управления устройством наддува 13 дает команду на привод высокотемпературной трехходовой заслонки с электроприводом 5 и переводит ее во второе положение (фиг. 4), в котором выпускная магистраль ДВС 9 соединяется только с внутренним объемом газового ресивера 6, а также открывает обводной электромагнитный клапан 10, тем самым пропуская воздух, очищенный фильтром 11, мимо дроссельной заслонки 12 в двигатель внутреннего сгорания 9, который начинает работать в режиме компрессора и накачивает воздух в ресивер 6 до тех пор пока, либо не поступит сигнал с датчика давления 8 о том, что необходимое давление достигнуто, либо двигатель внутреннего сгорания 9 достиг частоты вращения, при которой возобновляется процесс топливоподачи. При возобновлении процесса топливоподачи блок управления устройством наддува 13 дает команду на привод высокотемпературной трехходовой заслонки с электроприводом 5 и переводит ее в первое положение (фиг. 3), в котором ресивер 6 не соединен с выпускной магистралью двигателя внутреннего сгорания 9, а отработавшие газы идут напрямую в турбину 4 турбокомпрессора 2 и на закрытие обводного электромагнитного клапана 10. В таком случае газовый ресивер 6 наполнен сжатым воздухом и закрыт от выпускной магистрали высокотемпературной трехходовой заслонкой с электроприводом 5, при дальнейшем снижении частоты вращения (например, при торможении транспортного средства) происходит переход работы двигателя внутреннего сгорания 9 на режим холостого хода. Если максимально допустимое давления сжатого воздуха в газовом ресивере 6 не достигнуто, о чем сигнализирует датчик давления 8, то алгоритм накачивания воздуха двигателем 9 в газовый ресивер 6 повторяется при следующем переходе ДВС 9 на режим принудительного холостого хода. При повышении нагрузки на двигатель внутреннего сгорания 9 (например, при разгоне транспортного средства) блок управления устройством наддува 13 получает сигналы от блока управления двигателем 14 и если определяет, что мощность двигателя внутреннего сгорания 9 недостаточна, то дает команду на привод высокотемпературной трехходовой заслонки с электроприводом 5 и переводит ее в третье положение (фиг. 5), в котором газовый ресивер 6 соединен с выпускной магистралью двигателя внутреннего сгорания 9, а отработавшие газы идут напрямую в турбину 4 турбокомпрессора 2, за счет этого в выпускную магистраль подается сжатый воздух из газового ресивера 6 под высоким давлением. После кратковременной подачи сжатого воздуха блок управления устройством наддува 13 дает команду на перевод высокотемпературной трехходовой заслонки с электроприводом 5 в первое положение (фиг. 3). За счет кратковременной подачи сжатого воздуха происходит повышение давления в выпускной магистрали и кратковременно увеличивается мощность на валу турбокомпрессора 2, за счет чего растет давление наддува, что приводит к увеличению мощности и частоты вращения двигателя внутреннего сгорания 9, что в свою очередь увеличивает температуру, расход и давление отработавших газов, которые обеспечивают необходимую мощность на валу турбокомпрессора 2 без помощи сжатого воздуха из газового ресивера 6. При очередном переходе двигателя внутреннего сгорания 9 на режим принудительного холостого хода алгоритм повторяется. Блок управления устройством наддува 13 не влияет на работу бока управления двигателем внутреннего сгорания 14 и его алгоритм работы.The operation diagram of the boost device is shown in FIG. 2-5, and works as follows: when operating in the operating mode of the
Особенность данного устройства наддува заключается в возможности полного перекрытия выпускной магистрали двигателя внутреннего сгорания до турбокомпрессора, посредством высокотемпературной трехходовой заслонки с электроприводом, за счет чего обеспечиваются высокие значения давления сжатого воздуха в ресивере и эффективно используется энергия газов при работе двигателя на режиме принудительного холостого хода. При этом устройство наддува не оказывает отрицательного влияния на наполнение цилиндров двигателя, т.к. ресивер никак не связан с процессом смесеобразования топливовоздушной смеси, поступающей в цилиндры двигателя.A feature of this supercharger is the ability to completely shut off the exhaust line of the internal combustion engine to the turbocharger by means of a high-temperature three-way electric damper, which ensures high values of compressed air pressure in the receiver and efficiently uses gas energy when the engine is operating at forced idle. In this case, the boost device does not adversely affect the filling of the engine cylinders, as the receiver is in no way associated with the process of mixture formation of the air-fuel mixture entering the engine cylinders.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018145973U RU197378U1 (en) | 2018-12-25 | 2018-12-25 | Combined boost for car engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018145973U RU197378U1 (en) | 2018-12-25 | 2018-12-25 | Combined boost for car engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU197378U1 true RU197378U1 (en) | 2020-04-23 |
Family
ID=70415767
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018145973U RU197378U1 (en) | 2018-12-25 | 2018-12-25 | Combined boost for car engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU197378U1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2037630C1 (en) * | 1991-12-29 | 1995-06-19 | Рязанское высшее военное автомобильное инженерное училище | Device for supercharging internal combustion engine |
FR2836181B1 (en) * | 2002-02-15 | 2005-04-29 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | MOTORIZATION SYSTEM OF A MOTOR VEHICLE |
RU140700U1 (en) * | 2013-05-06 | 2014-05-20 | Евгений Сергеевич Терещенко | TURBO COMPRESSOR OPERATION CONTROL SYSTEM WITH TRANSPORT DIESEL RECEIVER |
-
2018
- 2018-12-25 RU RU2018145973U patent/RU197378U1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2037630C1 (en) * | 1991-12-29 | 1995-06-19 | Рязанское высшее военное автомобильное инженерное училище | Device for supercharging internal combustion engine |
FR2836181B1 (en) * | 2002-02-15 | 2005-04-29 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | MOTORIZATION SYSTEM OF A MOTOR VEHICLE |
RU140700U1 (en) * | 2013-05-06 | 2014-05-20 | Евгений Сергеевич Терещенко | TURBO COMPRESSOR OPERATION CONTROL SYSTEM WITH TRANSPORT DIESEL RECEIVER |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101506487B (en) | Device and method for supplying fresh air to a turbocharged, reciprocating-piston internal combustion engine | |
CN108431382B (en) | Engine control device | |
CN102207038B (en) | Control apparatus for turbocharged diesel engine | |
US8281587B2 (en) | Supercharged boost-assist engine brake | |
JP2023022854A (en) | hybrid vehicle | |
EP2873828B1 (en) | Improved turbocharger system | |
US20160003133A1 (en) | Control device for internal combustion engine | |
CN109891069B (en) | Boosting system and method for improving engine braking and transient performance | |
WO1997018388A1 (en) | Charge air systems for four-cycle internal combustion engines | |
US9097176B2 (en) | Supercharger control device for internal combustion engine | |
CN109458255A (en) | Gasoline engine combined pressurizing system control method and gasoline engine combined pressurizing system | |
RU197378U1 (en) | Combined boost for car engine | |
WO2000065210A1 (en) | A storage prebooster to improve the responsiveness of turbocharged internal combustion engines | |
JP5397291B2 (en) | Start control device for turbocharged engine | |
RU197343U1 (en) | Supercharger for internal combustion engine | |
CN111417772B (en) | Method and device for controlling internal combustion engine for vehicle | |
EP1599662A1 (en) | Internal combustion engine with turbo charger and device for influencing the boost pressure of the turbo charger at low revs | |
RU101093U1 (en) | TURBO COMPRESSOR OPERATION CONTROL SYSTEM WITH TRANSPORT DIESEL RECEIVER | |
RU207444U1 (en) | Military Tracked Diesel Engine with Boost Control Device | |
JPH0125883B2 (en) | ||
JPS5996433A (en) | Supercharger for car engine | |
WO2017111080A1 (en) | Engine control device | |
EP3184790A1 (en) | Internal combustion engine and method for operating such engine | |
JP7486904B2 (en) | Control device for internal combustion engine | |
JP6835655B2 (en) | EGR device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC91 | Official registration of the transfer of exclusive right (utility model) |
Effective date: 20200820 |
|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20201226 |