УСТРОЙСТВО МЕХАНИЧЕСКОГО ПРИВОДА НАГНЕТАТЕЛЯ ДВС

Полезная модель относится к автомобильной технике и касается двигателя внутреннего сгорания с механически приводимым в действие компрессором наддувочного воздуха.
Известно устройство механического привода нагнетателя ДВС, в котором могут регулироваться различные передаточные отношения к приводу нагнетателя, экономящие монтажное пространство и затраты. Устройство содержит ведущие шестерни и сцепление, закрепленные на коленвале двигателя и на валу привода нагнетателя. Причем с помощью сцепления одновременно можно присоединить следующую ведущую шестерню на коленчатый вал и на вал привода нагнетателя (см. заявку DE 4412618, МПК 7 F02B 39/06; F02B 67/04, 1994 г.).
Данному решению присущи следующие недостатки, а именно:
- ведущий шкив привода нагнетателя расположен в передней части двигателя на его коленчатом валу, не обеспечивает достаточной эффективности работы, нагнетателя, особенно на малых оборотах двигателя
- габариты двигателя и других элементов расположенных в передней части двигателя и обеспечивающих его работу, не позволяют установить ведущий шкив привода нагнетателя, имеющего диаметр, сопоставимый с диаметром маховика, расположенного со стороны подключения КПП.
Известен турбокомпрессор с механическим приводом для ДВС. Радиальный или аксиальный нагнетатель (крыльчатка нагнетателя) соединен с коленвалом двигателя без передаточного механизма. Лопасти крыльчатки нагнетателя закреплены преимущественно на маховике сцепления. Запрессованный корпус сцепления вместе коллектором нагнетателя позволяет всасывать воздух во впускное отверстие, нагнетать, преимущественно радиальной крыльчаткой, и выводить сжатый воздух в выпускное отверстие. Большой радиус маховика обеспечивает достаточную частоту вращения крыльчатки и тем самым достаточное нагнетаемое давление для двигателя внутреннего сгорания даже при малых оборотах двигателя (см. заявку DE №10061970, МПК 7 F02B 33/40; F02B 39/12; F04D 25/02; 2002 г.).
При положительном факторе использования в качестве шкива нагнетателя маховика сцепления, расположенного на выходе коленчатого вала ДВС, что позволяет обеспечить достаточную частоту вращения крыльчатки, данное решение обладает следующими недостатками:
- сложность конструкции,
- необходимость обеспечения герметизации корпуса сцепления для создания требуемого давления на выходе.
Известно устройство для привода нагнетателя воздуха в камеры сгорания двигателя внутреннего сгорания (ДВС), выполненное посредством переменной передачи между двумя ременными шкивами для V-образного ремня. Один ременный шкив, установлен на коленчатом вале двигателя внутреннего сгорания и другой ременный шкив на вале компрессора (см. заявку DE №3126054 (А1) МПК 7 F02B 39/04, 1982 г.). Данное решение принято за прототип.
Недостатками данного решения являются:
- ведущий шкив привода нагнетателя расположен в передней части двигателя на его коленчатом валу, поэтому имеет маленький диаметр и не обеспечивает достаточной эффективности работы, нагнетателя, особенно на малых оборотах двигателя;
- габариты двигателя и других элементов расположенных в передней части двигателя и обеспечивающих его работу, не позволяют установить ведущий шкив привода нагнетателя, имеющего диаметр, сопоставимый с диаметром маховика, расположенного со стороны подключения КПП;
- сложность конструкции.
Задача, решаемая полезной моделью - упрощение конструкции, а также обеспечение необходимого давления нагнетателя при любых оборотах двигателя для эффективной работы нагнетателя.
Поставленная задача решается за счет того, что в известном устройстве механического привода нагнетателя ДВС, содержащем ведущий шкив соединенный посредством гибкой передачи с ведомым шкивом привода нагнетателя, в соответствии с полезной моделью ведущий шкив соединен с деталью, установленной на коленчатом валу двигателя со стороны присоединения коробки передач (КПП).
Гибкая передача выполнена в виде поликлинового ремня.
Ведущий шкив снабжен клиновидными бороздками для поликлинового ремня.
Ведущий шкив соединен с маховиком двигателя в единое целое.
Ведущий шкив соединен с маховиком двигателя с возможностью отсоединения.
Ведущий шкив соединен с венцом привода стартера.
Ведомый шкив привода нагнетателя выполнен с натяжителем.
Технический результат от использования всех существенных признаков полезной модели заключается в упрощении конструкции, а также в обеспечении эффективной работы нагнетателя за счет создания нагнетателем необходимого давления при любых оборотах двигателя для стабильной работы двигателя. Обеспечение требуемого давления, особенно на холостых оборотах двигателя влечет за собой увеличение КПД ДВС и снижение выхлопа токсичных газов за счет полного сгорания рабочей смеси в цилиндрах двигателя. При этом созданное устройство простое по конструкции и надежно в эксплуатации.
За счет соединения ведомого шкива привода нагнетателя посредством поликлинового ремня с ведущим шкивом, установленным на коленчатом валу двигателя со стороны присоединения КПП, обеспечивается создание необходимого давления нагнетателя при любых оборотах двигателя, особенно при запуске двигателя и на холостых оборотах. Это позволяет обеспечить стабильную работу двигателя и снижения выхлопа токсичных газов за счет полного сгорания рабочей смеси в цилиндрах двигателя.
Соединение ведомого шкива привода нагнетателя с ведущим шкивом, установленным на коленчатом валу двигателя со стороны КПП, позволяет обеспечить высокое давление, создаваемое крыльчаткой нагнетателя уже на малых оборотах.
Соединение ведущего шкива с деталью, установленной на коленчатом валу двигателя со стороны присоединения коробки передач (КПП), а именно, с маховиком, либо с венцом привода стартера позволяет значительно упростить конструкцию, обеспечивая при этом надежную и эффективную работу нагнетателя, что особенно важно при запуске двигателя и при работе на холостых оборотах.
При увеличении оборотов двигателя давление в компрессоре растет в линейной зависимости.
Заявляемое устройство поясняется на прилагаемой схеме.
Устройство механического привода нагнетателя ДВС содержит ведущий шкив 1, соединенный с деталью, установленной на коленчатом валу 2 двигателя 3 со стороны присоединения коробки передач (КПП) (условно не показано). Ведущий шкив 1 соединен посредством гибкой передачи, например, поликлинового ремня 4 с ведомым шкивом 5 привода нагнетателя 6. Нагнетатель 6 может быть закреплен либо на двигателе, либо на коробке передач в зависимости от компоновки подкапотного пространства.
Шкив 1 образован за счет соединения с маховиком 7 двигателя в единое целое либо с возможностью отсоединения от него. Ведущий и ведомый шкивы привода нагнетателя выполнены с нанесенными на наружный диаметр указанных элементов клиновидными бороздками 8.
Шкив 1 может быть соединен с венцом привода стартера (условно не показано, т.к. данный вариант исполнения предполагает установку устройства на автомобили с автоматической КПП, где маховик не предусмотрен, однако двигатель снабжен венцом привода стартера).
Ведомый шкив 5 привода нагнетателя выполнен с натяжителем (условно не показан).
Устройство работает следующим образом.
При включении зажигания и начале вращения коленчатого вала уже на малых оборотах обеспечивается передача вращения на ведомый шкив 5 привода нагнетателя. Причем за счет соединения ведомого шкива 5 привода нагнетателя с ведущим шкивом, соединенным с деталью, установленной на коленчатом валу двигателя со стороны присоединения коробки передач (КПП), обеспечивается создание крыльчаткой нагнетателя высокого давления воздуха, нагнетаемого во впускную систему двигателя.
При увеличении оборотов двигателя растет давление в компрессоре в линейной зависимости.
При достижении избыточного давления во впускном ресивере, происходит сбрасывание давления через перепускной клапан или использование его режимом экономичного расхода топлива (закачка в цилиндр двигателя и процесс сжатия его без подачи топлива и включения свечи зажигания).