СИСТЕМА КРАТКОВРЕМЕННОГО ФОРСИРОВАНИЯ СИЛОВОЙ УСТАНОВКИ ТАНКА С ПОДАЧЕЙ ТОПЛИВА И ВОДЫ ВО ВПУСКНОЙ КОЛЛЕКТОР ДВИГАТЕЛЯ

Предложение относится к двигателестроению, а именно к устройствам управления силовыми установками двигателей внутреннего сгорания с целью улучшения приемистости. Система позволяет обеспечивать улучшение приемистости силовой установки танка и снижение тепловой напряженности деталей двигателя путем дополнительной подачи воды во впускной коллектор дизеля.
Известна система кратковременного форсирования силовой установки танка (Патент RU 171250 F02B 37/00, F02D 23/02, F02D 41/26. Опубл. 21.07.2016.), содержащая турбопоршневой дизельный двигатель с впускными коллекторами, воздушную систему запуска двигателя, снабженную воздушными баллонами, пневматически связанным с воздушным фильтром и понижающим редуктором, электропневмоклапан, электрически связанный с ним микровыключатель, установленный под педалью подачи топлива и педаль подачи топлива, электронный блок управления, электрически связанные с ним вихревые электромагнитные форсунки и электрический топливный насос.
Недостатком данной системы является низкая приемистость и повышенная тепловая напряженность деталей двигателя, что негативно сказывается на его долговечности, а также продолжительности действия системы кратковременного форсирования.
Устройство системы кратковременного форсирования силовой установки танка (Патент RU 171250 F02B 37/00, F02D 23/02, F02D 41/26. Опубл. 21.07.2016.), является наиболее близким к предлагаемой в заявке по технической сущности и принято за прототип.
Техническим результатом заявленной системы кратковременного форсирования силовой установки танка с подачей топлива и воды во впускной коллектор двигателя является улучшение приемистости силовой установки танка, снижении тепловой напряженности деталей двигателя.
Технический результат достигается тем, что во впускные коллекторы двигателя, на режимах, требующих повышения мощности силовой установки, совместно с дополнительной подачей топлива происходит подача воды.
Уменьшение тепловой напряженности двигателя обеспечивается за счет снижения температуры воздушного заряда и отработавших газов, которое достигается путем увеличения затрат тепловой энергии на парообразование впрыскиваемой во впускной коллектор жидкости.
Следует отметить, что результатами проведенных ранее исследований (Смирнов, С.В. Улучшение эксплуатационных показателей автотракторных дизелей путем совершенствования параметров системы наддува: дисс. … канд. техн. наук: 05.04.02 / С.В. Смирнов - Тверь: 2007. - 168 с.) доказано, что подача одной только воды во впускной коллектор поршневого двигателя позволяет повысить его мощность до 9%, и уменьшить температуру отработавших газов на 30…50% по сравнению с вариантом без впрыска воды. Поэтому следует полагать, что совместная подача воды и топлива во впускной коллектор двигателя позволит не только снизить его тепловую напряженность и увеличить продолжительность действия системы кратковременного форсирования, но и повысить мощность силовой установки.
Анализ предлагаемого решения и известных позволяет сделать вывод о его соответствии условиям патентоспособности полезной модели.
Предложение поясняется чертежом, где изображена принципиальная схема системы кратковременного форсирования силовой установки танка с подачей топлива и воды во впускной коллектор двигателя.
Предлагаемая система кратковременного форсирования силовой установки танка с подачей топлива и воды во впускной коллектор двигателя содержит: воздушные баллоны 1, воздушный фильтр 2, редуктор 3, трубопроводы 4, 6, 12, электропневмоклапан 5, электрический топливный насос 7, впускные коллекторы 8, турбопоршневой двигатель внутреннего сгорания 9, вихревые электромагнитные форсунки 10, электрический жидкостной насос 11, электронный блок управления 13, выключатель 14, микровыключатель 15, педаль подачи топлива 16 и резервуар для воды 17.
Предлагаемая система кратковременного форсирования силовой установки танка с подачей топлива и воды во впускной коллектор двигателя работает следующим образом. При работе двигателя на режимах малых нагрузок и холостого хода, а также при движении танка с ограниченной скоростью предлагаемая система находится в выключенном состоянии. В случае возможного столкновения с противником или ухудшения дорожно-грунтовых условий, требующих увеличения мощности свыше установленной характеристикой двигателя, механик-водитель включает выключатель 14, тем самым приводя систему кратковременного форсирования силовой установки танка в рабочее состояние. Воздействуя на педаль подачи топлива 16, механик-водитель замыкает находящийся под ней микровыключатель 15, от которого следует команда на электронный блок управления 13. Далее сигнал из электронного блока управления 13 поступает:
на электропневмоклапан 5 обеспечивая его открытие и подачу воздуха под давлением через трубопроводы 12 к вихревым электромагнитным форсункам 10. Воздух для питания вихревых электромагнитных форсунок 10 содержится в воздушных баллонах 1, необходимое давление в воздушной сети обеспечивается редуктором 3;
на электрический топливный насос 7, обеспечивая его работу и соответственно подачу топлива к вихревым электромагнитным форсункам 10;
на электрический жидкостной насос 11, обеспечивая его работу и соответственно подачу воды к вихревым электромагнитным форсункам 10;
на вихревые электромагнитные форсунки 10, обеспечивая их открытие и подачу порции топливо-водо-воздушной смеси во впускные коллекторы 8 турбопоршневого двигателя внутреннего сгорания 9, при этом происходит требуемое увеличение мощности силовой установки выше номинальной.
При отсутствии необходимости дальнейшего движения танка на форсированном режиме механик-водитель отпускает педаль подачи топлива 16, находящийся под ней микровыключатель 15 отключается, тем самым сообщая сигнал на электронный блок управления 13 о прекращении подачи дополнительной порции топливо-водо-воздушной смеси во впускные коллекторы 8 турбопоршневого двигателя внутреннего сгорания 9.
Израсходованное количество воздуха из воздушных баллонов 1 будет пополнятся штатным компрессором двигателя (на рисунке не показан).
По сравнению с прототипом предлагаемая система кратковременного форсирования силовой установки танка с подачей топлива и воды во впускной коллектор обеспечивает лучшую приемистость двигателя и снижение тепловой напряженности деталей двигателя.