RU2190774C2 - Устройство для рециркуляции отработавших газов - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к системам рециркуляции отработавших газов двигателей внутреннего сгорания. Техническим результатом является повышение точности дозировки перепускаемых газов, надежности конструкции при снижении трудозатрат на обслуживание. Сущность изобретения заключается в том, что устройство содержит впускной и выпускной трубопроводы, сообщенные рециркуляционным каналом, и запорный орган. Согласно изобретению впускной трубопровод в месте соединения его с рециркуляционным каналом имеет участок с выполненными внутри него технологическими выступами и установленным внутри него между выступами запорным органом. При этом выступы расположены до соединения впускного трубопровода с рециркуляционным каналом по ходу потока воздуха и после него, а запорный орган представляет собой втулку, установленную с зазором с возможностью перекрытия рециркуляционного канала за счет ее перемещения между выступами под действием силы тяжести и разницы давления воздуха во впускном трубопроводе. 1 ил.

Description

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к устройству двигателей внутреннего сгорания, например дизельных, а именно к системам предварительной обработки воздуха путем добавления части отработавших газов из выпускной системы.

Известно устройство для присадки отработавших газов в первичный воздух дизеля (авторское свидетельство СССР 538148, МПК F 02 M 25/06, F 02 D 35/02, 1976), содержащее установленный в перепускной трубе запорный орган с приводом от датчика нагрузки, который выполнен в виде аэродинамического профиля, установленного в выпускном коллекторе несимметрично относительно его оси и соединенного с запорным органом при помощи двуплечего подпружиненного рычага. Рычаг выполнен с дополнительным звеном и установленным на нем противовесом. Соединенное с датчиком плечо рычага выполнено в виде пластин, прикрепленных к торцам профиля.

Однако использование известного устройства для присадки отработавших газов в первичный воздух дизеля приводит к нарушению дозировки количества перепускаемых газов, в результате чего повышается удельный расход топлива, снижается мощность двигателя и увеличивается содержание окислов азота в отработавших газах. Это происходит по причине разрегулировки устройства из-за большого количества сопряжений деталей, что определяет сложность и дороговизну изготовления, а также низкую надежность конструкции, и негативного влияния на них высокотемпературных отработавших газов, что приводит к нарушению первоначально установленных параметров регулировки. Сложность конструкции является причиной повышенных трудозатрат при обслуживании, а обязательная периодическая доводка устройства предусматривает необходимость наличия специального дополнительного стендового оборудования для обеспечения точности ее проведения, что повышает общие затраты.

Наиболее близким техническим решением является устройство для рециркуляции отработавших газов (авторское свидетельство СССР 637543, МПК F 02 M 25/06, F 02 D 21/08, 1978), содержащее впускной и выпускной трубопроводы, сообщенные рециркуляционным каналом, в котором размещен запорный орган, сблокированный с первым и вторым датчиками расхода газа, подключенными соответственно к впускному и выпускному трубопроводам, первый - за рециркуляционным каналом по ходу потока газа, а второй - перед ним. Недостатки для данного устройства те же, что и для вышеописанного.

Изобретение направлено на повышение точности дозировки перепускаемых отработавших газов, надежности конструкции и снижение трудозатрат на обслуживание.

Решение технической задачи достигается тем, что устройство для рециркуляции отработавших газов содержит впускной и выпускной трубопроводы, сообщенные рециркуляционным каналом, и запорный орган, при этом впускной трубопровод в месте соединения его с рециркуляционным каналом имеет участок с выполненными внутри него технологическими выступами и установленым внутри него между выступами запорным органом, при этом выступы расположены до соединения впускного трубопровода с рециркуляционным каналом по ходу потока воздуха и после него, а запорный орган представляет собой втулку, установленную с зазором с возможностью перекрытия рециркуляционного канала за счет ее перемещения между выступами под действием силы тяжести и разницы давления воздуха во впускном трубопроводе.

Отличительными признаками от прототипа является то, что впускной трубопровод в месте соединения его с рециркуляционным каналом имеет участок с выполненными внутри него технологическими выступами и установленным внутри него между выступами запорным органом, при этом выступы расположены до соединения впускного трубопровода с рециркуляционным каналом по ходу потока воздуха и после него, а запорный орган представляет собой втулку, установленную с зазором с возможностью перекрытия рециркуляционного канала за счет ее перемещения между выступами под действием силы тяжести и разницы давления воздуха во впускном трубопроводе.

Использование предлагаемого устройства для рециркуляции отработавших газов повысит точность дозировки перепускаемых газов за счет того, что регулирование перепуска газов запорным органом через рециркуляционный канал осуществляется пропорционально расходу воздуха в зависимости от частоты вращения коленчатого вала двигателя, позволит снизить трудозатраты на его обслуживание по причине отсутствия необходимости проведения дополнительных регулировок в процессе эксплуатации, а простота конструкции без регулировочных устройств обеспечит высокую надежность устройства.

На чертеже изображен общий вид устройства для рециркуляции отработавших газов.

Устройство для рециркуляции отработавших газов содержит впускной 1 и выпускной 2 трубопроводы, сообщенные рециркуляционным каналом 3, и запорный орган 6. Впускной трубопровод 1 в месте соединения его с рециркуляционным каналом 3 имеет участок с выполненными внутри него технологическими выступами 5 и установленным внутри него между выступами 5 запорным органом 6. Выступы 5 расположены до соединения впускного трубопровода 1 с рециркуляционным каналом 3 по ходу потока воздуха и после него. Запорный орган 6 представляет собой втулку, установленную с зазором с возможностью перекрытия рециркуляционного канала 3 за счет ее перемещения между выступами 5 под действием силы тяжести и разницы давления воздуха во впускном трубопроводе 1.

Устройство для рециркуляции отработавших газов работает следующим образом.

При работе дизеля на холостых оборотах запорный орган 6 находится в исходном положении (нижней точке), опираясь на выступы 5 и перекрывая часть рециркуляционного канала 3, обеспечивает перепуск 70% отработавших газов во впускной трубопровод 1 через рециркуляционный канал 3. При увеличении числа оборотов расход воздуха увеличивается, в результате чего увеличивается разница давлений воздуха во впускном трубопроводе 1 на концах вертикального участка 4, что приводит в движение запорный орган 6, который еще больше перекрывает рециркуляционный канал 3, уменьшая перепуск отработавших газов. Причем перекрытие рециркуляционного канала 3 запорным органом 6 происходит пропорционально количеству поступаемого воздуха в зависимости от частоты вращения коленчатого вала двигателя и при оборотах, соответствующих нагрузке свыше 75% номинальной, запорный орган 6 полностью перекрывает рециркуляционный канал 3, упираясь в технологические выступы 5 (верхняя точка). При уменьшении числа оборотов снижается разница давлений воздуха на концах участка 4 впускного трубопровода 1, в результате чего запорный орган 6 частично приоткрывает рециркуляционный канал 3, перемещаясь вниз по участку 4 под действием силы тяжести, и увеличивает перепуск отработавших газов.

Таким образом, количество перепускаемых отработавших газов через рециркуляционный канал 3 осуществляется обратно пропорционально расходу воздуха на всех режимах работы двигателя, что обеспечивает более точную их дозировку во впускной трубопровод 1, при этом устройство не требует проведения дополнительных регулировок в процессе эксплуатации, тем самым снижая трудозатраты на его обслуживание, а простота конструкции без регулировочных устройств обеспечивает его высокую надежность.

Claims (1)

1. Устройство для рециркуляции отработавших газов, содержащее впускной и выпускной трубопроводы, сообщенные рециркуляционным каналом, и запорный орган, отличающееся тем, что впускной трубопровод в месте соединения его с рециркуляционным каналом имеет участок с выполненными внутри него технологическими выступами и установленным внутри него между выступами запорным органом, при этом выступы расположены до соединения впускного трубопровода с рециркуляционным каналом по ходу потока воздуха и после него, а запорный орган представляет собой втулку, установленную с зазором с возможностью перекрытия рециркуляционного канала за счет ее перемещения между выступами под действием силы тяжести и разницы давления воздуха во впускном трубопроводе.