Способ и устройство для регулирования давления наддува в двигателе внутреннего сгорания с нагнетателем системы волнового наддува - RU2017110869A
Код документа: RU2017110869A
Формула
1. Способ регулирования давления наддува в двигателе (39) внутреннего сгорания с нагнетателем (1) системы волнового наддува, имеющем ячеистый ротор (8), проходящий за один оборот по меньшей мере два цикла компрессии, причем
поток (4с) отходящих газов высокого давления разделяют на первый и второй частичные потоки (4d, 4е) отходящих газов высокого давления,
в первом цикле компрессии к ячеистому ротору (8) подводят поток (2с) свежего воздуха, а также первый частичный поток (4d) отходящих газов высокого давления и отводят от ячеистого ротора (8) первый поток (3с) сжатого свежего воздуха и поток (5е) отходящих газов низкого давления,
во втором цикле компрессии к ячеистому ротору (8) подводят поток (2с) свежего воздуха, а также второй частичный поток (4е) отходящих газов высокого давления и отводят от ячеистого ротора (8) второй поток (3d) сжатого свежего воздуха и поток (5е) отходящих газов низкого давления,
при этом первый и второй потоки (3с, 3d) сжатого свежего воздуха сводят вместе в поток наддувочного воздуха (3е), и
наддувочный воздух (3е) подводят к двигателю (39) внутреннего сгорания,
отличающийся тем, что
второй частичный поток (4е) отходящих газов высокого давления регулируют так, чтобы таким образом управлять давлением наддувочного воздуха (3е),
причем до соединения первого и второго потоков (3с, 3d) сжатого свежего воздуха в поток наддувочного воздуха (3е) второй поток (3d) сжатого свежего воздуха проводят через обратный клапан (9).
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что
нагнетатель (1) системы волнового наддува приводят в действие в первом рабочем режиме (L1), при котором во время первого цикла компрессии к ячеистому ротору (8) подводят первый частичный поток (4d) отходящих газов высокого давления, а во время второго цикла компрессии к ячеистому ротору (8) не подводят второй частичный поток (4е) отходящих газов высокого давления, причем
нагнетатель (1) системы волнового наддува приводят в действие во втором рабочем режиме (L2), при котором к ячеистому ротору (8) подводят как первый частичный поток (4d) отходящих газов высокого давления во время первого цикла компрессии, так и второй частичный поток (4е) отходящих газов высокого давления во время второго цикла компрессии, а
переключение между первым и вторым рабочими режимами (L1, L2) производят в зависимости от измеренного значения (В) характеристики рабочего режима и от заданного значения (S) для переключения.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что
нагнетатель (1) системы волнового наддува приводят в действие в первом рабочем режиме (L1), при котором во время первого цикла компрессии к ячеистому ротору (8) подводят первый частичный поток (4d) отходящих газов высокого давления, а во время второго цикла компрессии второй частичный поток (4е) отходящих газов высокого давления редуцируют посредством клапана (21), и вследствие этого осуществляют подвод уменьшенного второго частичного потока (4е) отходящих газов высокого давления, причем
нагнетатель (1) системы волнового наддува приводят в действие во втором рабочем режиме (L2), при котором к ячеистому ротору (8) подводят как во время первого цикла компрессии первый частичный поток (4d) отходящих газов высокого давления, так и во время второго цикла компрессии не подвергнутый редуцированию второй частичный поток (4е) отходящих газов высокого давления, а
переключение между первым и вторым рабочими режимами (L1, L2) производят в зависимости от измеренного значения (В) характеристики рабочего режима и от заданного значения (S) для переключения.
4. Способ по п. 2 или 3, отличающийся тем, что
значение (В) характеристики рабочего режима представляет собой определенное значение количества наддувочного воздуха (3е), подведенного к двигателю внутреннего сгорания, или давления (Р) наддувочного воздуха, или числа (U) оборотов двигателя,
причем заданное значение для переключения представляет собой предписанное референтное значение, соответствующее значению характеристики рабочего режима.
5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что
обеспечена возможность подачи на двигатель (39) внутреннего сгорания максимального количества LMax наддувочного воздуха,
причем заданное значения (S) для переключения представляет собой значение, составляющее от 40% до 50% максимального количества LMax наддувочного воздуха.
6. Способ по п. 4, отличающийся тем, что
обеспечена возможность подачи на двигатель (39) внутреннего сгорания наддувочного воздуха (3е), имеющего максимальное давление PMax наддувочного воздуха,
причем заданное значения (S) для переключения представляет собой значение, составляющее от 40% до 50% максимального давления РMах наддувочного воздуха.
7. Способ по одному из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что
во время первого цикла компрессии первый частичный поток (4d) отходящих газов высокого давления подводят, не регулируя его, к ячеистому ротору (8а),
причем во время второго цикла компрессии второй частичный поток (4с) отходящих газов высокого давления подводят к ячеистому ротору (8), управляя этим потоком посредством клапана (21).
8. Способ по п. 2 или 3, отличающийся тем, что
первый частичный поток (4d) отходящих газов высокого давления разделяют на первый поток (4f) газовой камеры и основную ветвь (4g) первого частичного потока отходящих газов высокого давления, причем
первым потоком (4f) газовой камеры управляют в зависимости от необходимого давления наддувочного воздуха (3е).
9. Способ по п. 2 или 3, отличающийся тем, что
второй частичный поток (4е) отходящих газов высокого давления разделяют на второй поток (4h) газовой камеры и основную ветвь (4i) второго частичного потока отходящих газов высокого давления,
причем вторым потоком (4h) газовой камеры и/или основной ветвью (4i) второго частичного потока отходящих газов высокого давления управляют в зависимости от необходимого давления наддувочного воздуха (3е).
10. Способ по п. 2 или 3, отличающийся тем, что
число оборотов ячеистого ротора (8) сокращают, когда нагнетатель (1) системы волнового наддува приводят в действие во втором рабочем режиме (L2), и
число оборотов ячеистого ротора (8) повышают, когда нагнетатель (1) системы волнового наддува приводят в действие в первом рабочем режиме (L1).
11. Устройство для регулирования давления наддува в двигателе (39) внутреннего сгорания с нагнетателем (1) системы волнового наддува, в котором
нагнетатель (1) системы волнового наддува включает в себя ячеистый ротор (8), всасывающий воздуховод (2), канал (3) наддувочного воздуха, канал (4) отходящих газов высокого давления, а также выпускной канал (5), причем
всасывающий воздуховод (2), канал (4) отходящих газов высокого давления и канал (3) наддувочного воздуха расположены таким образом, что обеспечена возможность подачи на ячеистый ротор (8) потока (2с) свежего воздуха через всасывающий воздуховод (2) и потока (4с) отходящих газов высокого давления через канал (4) отходящих газов высокого давления и возможность отвода от ячеистого ротора (8) сжатого свежего воздуха через канал (3) наддувочного воздуха,
нагнетатель (1) системы волнового наддува выполнен таким образом, что во время одного оборота он выполняет по меньшей мере один первый и один второй цикл компрессии, причем
всасывающий воздуховод (2) разветвлен на первый и второй частичные всасывающие воздуховоды (2а, 2b),
канал (4) отходящих газов высокого давления разветвлен на первый и второй частичные каналы (4а, 4b) отходящих газов высокого давления, а
канал (3) наддувочного воздуха сводится из первого и второго частичных каналов (3а, 3b) наддувочного воздуха,
отличающееся тем, что
- во втором частичном канале (4b) отходящих газов высокого давления расположен клапан (21), выполненный с возможностью его регулирования с целью регулирования количества (4с) отходящих газов высокого давления, проходящего через второй частичный канал (4b) отходящих газов высокого давления,
- во втором канале (3b) подвода воздуха расположен обратный клапан (9), и
- имеется управляющее и регулирующее устройство (40), которое в зависимости от заданной нагрузки (38) воздействует на управляемый клапан (21), чтобы в результате этого управлять давлением наддувочного воздуха (3e), подводимого к двигателю (39) внутреннего сгорания.
12. Устройство по п. 11, отличающееся тем, что
управляемый клапан (21) выполнен в виде клапана на основе поворотной заслонки.
13. Устройство по п. 12, отличающееся тем, что
клапан (21) включает в себя два частичных клапана:
первый частичный клапан (21а), который далее по потоку текучей среды соединен с газовой камерой, и
второй частичный клапан (21b), который далее по потоку текучей среды соединен с основным каналом (8а) ячеистого ротора (8).
Комментарии