СИСТЕМА ПОВЫШЕНИЯ ПРИЕМИСТОСТИ ТРАНСПОРТНОГО ДИЗЕЛЯ С НАДДУВОМ

Предложение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению и может быть использовано для повышения приемистости дизеля (транспортного средства) в экстремальных условиях (когда требуется резкое увеличение скорости) при положении педали подачи топлива в крайнем положении.
Известно устройство для повышения приемистости силовой установки танка, содержащее воздушные баллоны, воздушный фильтр, редуктор, трубопроводы, электропневмоклапан, впускной трубопровод, двигатель, выключатель, расположенный на щитке приборов, микровключатель, педаль подачи топлива, датчик давления наддува, состоящий из мембраны с нормально замкнутыми контактами, пружины, крышки и корпуса. (Авторское свидетельство РФ №2176742 2000 г. F02D 23/02 Москалев B.C. Общевойсковая академия Вооруженных Сил РФ)
Недостатками в известном устройстве является сложность и недостаточная эффективность работы датчика давления наддува на переходных режимах (разгоне транспортного средства), а именно данный датчик имеет запаздывание срабатывания на включение и выключение, так как передача давления наддувочного воздуха, воздействующего на мембрану с пружиной через воздух в трубке от впускного трубопровода до датчика давления наддува требует большего времени по сравнению с электрическим сигналом. Кроме того, мембрана датчика давления наддува под действием переменных нагрузок имеет ограниченный ресурс работы; пружина требует постоянного температурного режима и периодической регулировки; электрические контакты имеют ограниченный ресурс, вследствие возможного пригорания из-за искрения при замыкании и размыкании. Также при отсутствии необходимого давления сжатого воздуха в ресивере и при выключенном выключателе, расположенном на щитке приборов, механическая часть (мембрана, пружина) будет продолжать работать в холостую, что приводит к сокращению срока безотказной работы устройства.
Данная конструкция является наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и принята за прототип.
Задачей предложения является повышение эффективности работы и приемистости транспортного дизеля с наддувом на переходных режимах работы двигателя - разгоне транспортного средства, улучшением работоспособности и надежности конструкции системы, путем ее совершенствования.
Решение поставленной задачи достигается тем, что система снабжена электронным блоком управления, который получает сигналы от электрических датчиков давления наддувочного воздуха во впускном трубопроводе и давления сжатого воздуха, в ресивере и управляет при максимальной подаче топлива (полностью выжатой педали подачи топлива), посредством включения (выключения) электропневмоклапана, конечным давлением наддувочного воздуха во впускном трубопроводе, которое необходимо для полного сгорания топлива в цилиндрах двигателя.
Анализ предлагаемого решения и известных позволяет сделать вывод о его соответствии условиям патентоспособности полезной модели.
Предложение поясняется рисунком (фиг.1), где изображена система повышения приемистости транспортного дизеля с наддувом.
Предлагаемая система повышения приемистости транспортного дизеля с наддувом содержит ресивер 1 со сжатым воздухом, штатный компрессор 2, фильтр 3, редуктор 4, воздушный фильтр 5, электропневмоклапан 6, компрессор 7, турбину 8, глушитель 9, выпускной трубопровод 10, двигатель 11, впускной трубопровод 12, датчик давления наддувочного воздуха 13, электронный блок управления 14, выключатель 15 на щитке приборов, микровключатель 16 под педалью подачи топлива 17, датчик давления сжатого воздуха в ресивере 18.
Предлагаемая система повышения приемистости транспортного дизеля с наддувом работает следующим образом.
Перед началом движения водитель включает выключатель 15 на щитке приборов.
При равномерном движении (преимущественном режиме работы двигателя) транспортного средства воздух через воздушный фильтр 5 по воздухопроводу поступает в компрессор 7, сжимается в компрессоре и под необходимым давлением поступает в цилиндры двигателя 11 (расчет турбокомпрессора производится для одной рабочей точки, в которой он работает с максимальным коэффициентом полезного действия, в качестве расчетной точки выбирается характерная точка характеристики двигателя, вблизи которой располагаются преимущественные режимы его работы). После рабочего процесса в цилиндрах двигателя 11 отработавшие газы поступают по выпускному трубопроводу на турбину 8 и далее через глушитель 9 выводятся в атмосферу. Дополнительный воздух из системы повышения приемистости во впускной трубопровод 12 не поступает.
При резком и максимальном нажатии водителем на педаль подачи топлива 17, происходит максимальная подача топлива в цилиндры двигателя 11. Замыкается микровключатель 16, расположенный под педалью подачи топлива 17, обеспечивая подачу электрического сигнала на электронный блок управления 14 работой электропневмоклапана 6. Электронный блок управления 14 учитывая сигналы от датчика давления наддувочного воздуха 13 во впускном трубопроводе 12 и датчика давления сжатого воздуха 18 в ресивере 1 производит управление работой (открытие) электропневмоклапаном 6. Электропневмоклапан 6 срабатывает и обеспечивает подачу дополнительного сжатого воздуха во впускной трубопровод 12 двигателя 11, восполняя в период разгона недостающее количество воздуха, поступающего от компрессора 7, вследствие инертности турбокомпрессора.
Израсходованное количество воздуха из ресивера пополняется штатным компрессором 2 двигателя 11.
Когда давление наддувочного воздуха во впускном трубопроводе 12 достигнет необходимой величины для полного сгорания топлива и турбокомпрессор раскрутится до требуемой производительности, от датчика давления надувочного воздуха 13 поступит соответствующий электрический сигнал на электронный блок управления 14, который выключит электропневмоклапан 6 и подача дополнительного воздуха во впускной трубопровод 12 из ресивера 1 прекратится.
По сравнению с прототипом, предлагаемая система обеспечивает совершенствованием конструкции (улучшением работоспособности и надежности) улучшение согласованности работы поршневой части двигателя и системы воздухоснабжения, повышение эффективности работы транспортного дизеля с наддувом на переходных режимах работы двигателя - разгоне транспортного средства, улучшает приемистость двигателя (ускоряет отклик двигателя на увеличение подачи топлива), улучшает топливную экономичность, уменьшает количество выбросов токсичных компонентов с отработавшими газами (возникающих при неполном сгорании топлива).
Указанные преимущества свидетельствуют о достижении поставленной задачи - повышение эффективности работы и приемистости транспортного дизеля с наддувом на переходных режимах работы двигателя - разгоне транспортного средства, улучшением работоспособности и надежности конструкции системы, путем ее совершенствования.