Система рециркуляции отработавших газов двигателя внутреннего сгорания с турбонаддувом
Полезная модель относится к области двигателестроения, а именно, к двигателям внутреннего сгорания с турбонаддувом (в дальнейшем -двигателям), применяемым на легковых и малотоннажных грузовых автомобилях. Технический результат - повышение надежности работы системы рециркуляции за счет исключения влияния термических и динамических нагрузок со стороны трубки рециркуляции ОГ на работу клапана рециркуляции ОГ при одновременном обеспечении однородной по составу смеси ОГ и наддувочного воздуха, поступающих во впускной коллектор. Для этого в системе рециркуляции отработавших газов двигателя с турбонаддувом, нагнетательный патрубок по ходу движения наддувочного воздуха выполнен с горизонтальным цилиндрическим, торовым и вертикальным цилиндрическим участками в виде единой детали с впускным коллектором с размещением клапана рециркуляции отработавших газов на торовом участке, причем оси внутренних каналов каждого участка нагнетательного патрубка расположены в вертикальной плоскости симметрии впускного коллектора перпендикулярной к оси коленчатого вала двигателя, кроме того трубка рециркуляции отработавших газов имеет, как минимум, три прямолинейных цилиндрических участка, образующих пространственную конструкцию, причем оси первых двух цилиндрических участков по ходу движения отработавших газов размещены в вертикальной плоскости параллельной оси коленчатого вала, а горизонтально расположенная ось третьего цилиндрического участка, снабженного дополнительной промежуточной опорой, размещена перпендикулярно оси коленчатого вала двигателя.
Полезная модель относится к области двигателестроения, а именно, к двигателям внутреннего сгорания с турбонаддувом (в дальнейшем - двигателям), применяемым на легковых и малотоннажных грузовых автомобилях.
Известна система рециркуляции отработавших газов (в дальнейшем - ОГ), предназначенная для снижения эмиссий оксидов азота и содержащая выпускной трубопровод, отводящую трубку рециркуляции ОГ, клапан рециркуляции ОГ с электроуправляемым приводом, подводящую трубку рециркуляции ОГ, впускной трубопровод (заявка на патент Франции FR №2732075, МКИ6 : F 02 М 25/07, дата публикации - 27.09.1996 г.).
К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известного решения, следует отнести высокий уровень температуры корпуса клапана рециркуляции ОГ при работе двигателя. Это связано с установкой клапана рециркуляции ОГ на отводящей трубке рециркуляции ОГ, которая выполнена в виде единой детали с выпускным трубопроводом. Такое размещение клапана значительно увеличивает его стоимость, которая определяется заданным ресурсом работы электропривода клапана.
Наиболее близкой системой рециркуляции ОГ того же назначения к заявленной полезной модели по совокупности признаков является система рециркуляции ОГ для двигателя, содержащая выпускной коллектор, отводящую трубку рециркуляции ОГ, пневматический клапан рециркуляции ОГ, подводящую трубку рециркуляции ОГ и воздуховод, соединяющий турбокомпрессор с впускным коллектором, имеющим симметричный подвод
смеси отработавших газов и наддувочного воздуха через нагнетательный патрубок. При работе двигателя такое конструктивное исполнение позволяет частично снизить уровень температуры деталей пневматического привода клапана рециркуляции ОГ (патент США №4,484,445 Int. Cl 3: F 02 B 37/00; F 02 M 25/06, дата публикации - 27.11.1984 г.).
Основным недостатком известного решения, принятого за прототип, является ограниченный ресурс работы пневматического привода клапана рециркуляции ОГ и низкая надежность работы системы рециркуляции ОГ в целом, зависящие от места размещения клапана, длины подводящей трубки рециркуляции ОГ, наличия соответствующих опор для их установки и уровня температуры выпускного коллектора при работе двигателя.
Сущность полезной модели - разработка оригинальных конструкций впускного коллектора, на нагнетательном патрубке которого жестко закреплен клапан рециркуляции ОГ, и длинной тонкостенной трубки рециркуляции ОГ с промежуточной опорой.
Технический результат - повышение надежности работы системы рециркуляции за счет исключения влияния термических и динамических нагрузок со стороны трубки рециркуляции ОГ на работу клапана рециркуляции ОГ при одновременном обеспечении однородной по составу смеси ОГ и наддувочного воздуха, поступающих во впускной коллектор.
Для достижения указанного технического результата в системе рециркуляции отработавших газов двигателя с турбонаддувом, содержащей выпускной коллектор, трубку рециркуляции ОГ, пневматический клапан рециркуляции ОГ и воздуховод, соединяющий турбокомпрессор с впускным коллектором, имеющим симметричный подвод смеси отработавших газов и наддувочного воздуха через нагнетательный патрубок, особенностью является то, что нагнетательный патрубок по ходу движения наддувочного воздуха выполнен с горизонтальным цилиндрическим, торовым и вертикальным цилиндрическим участками в виде единой детали с впускным коллектором с размещением клапана рециркуляции отработавших газов на
торовом участке, причем оси внутренних каналов каждого участка нагнетательного патрубка расположены в вертикальной плоскости симметрии впускного коллектора перпендикулярной к оси коленчатого вала двигателя, кроме того трубка рециркуляции отработавших газов имеет, как минимум, три прямолинейных цилиндрических участка, образующих пространственную конструкцию, причем оси первых двух цилиндрических участков по ходу движения отработавших газов размещены в вертикальной плоскости параллельной оси коленчатого вала, а горизонтально расположенная ось третьего цилиндрического участка, снабженного дополнительной промежуточной опорой, размещена перпендикулярно оси коленчатого вала двигателя.
Выполнение системы рециркуляции ОГ описанным выше образом с использованием всей предложенной совокупности существенных признаков позволяет двигателю в составе автомобиля выполнять нормы Евро 2 по эмиссиям, предусматривающее повторное тестирование автомобиля через 80 тыс. км пробега.
Для пояснения настоящей полезной модели приведены следующие иллюстрации:
на фиг.1 - изображена схема работы систем впуска, выпуска и рециркуляции ОГ четырехцилиндрового двигателя с турбонаддувом;
на фиг.2 - изображен вид А на фиг.1.
Система рециркуляции отработавших газов двигателя 1 с турбонаддувом содержит выпускной коллектор 2, трубку рециркуляции ОГ 3, пневматический клапан рециркуляции ОГ 4 и воздуховод 5, соединяющий турбокомпрессор 6 с впускным коллектором 7, имеющим симметричный подвод смеси отработавших газов и наддувочного воздуха через нагнетательный патрубок 8, который по ходу движения наддувочного воздуха выполнен с горизонтальным цилиндрическим 9, торовым 10 и вертикальным цилиндрическим 11 участками в виде единой детали с впускным коллектором 7 с размещением пневматического клапана
рециркуляции ОГ 4 на торовом 10 участке, причем оси внутренних каналов каждого участка нагнетательного патрубка расположены в вертикальной плоскости симметрии Б впускного коллектора 7 перпендикулярной к оси В коленчатого вала двигателя 1. Трубка рециркуляции ОГ 3 имеет три прямолинейных цилиндрических участка, соединенных между собой, например, с помощью гофр 12 и образующих пространственную конструкцию. Оси первых двух прямолинейных цилиндрических участков 13 и 14, по ходу движения отработавших газов, размещены в вертикальной плоскости параллельной оси В коленчатого вала, а горизонтально расположенная ось третьего прямолинейного цилиндрического участка 15, снабженного дополнительной промежуточной опорой 16, размещена перпендикулярно оси В коленчатого вала двигателя (см. рис.1, 2).
Система рециркуляции ОГ работает следующим образом.
При работе двигателя 1 на частичных нагрузках, когда давление ОГ в выпускном коллекторе 2 больше давления наддувочного воздуха во впускном коллекторе 7, в пневматическую камеру клапана рециркуляции ОГ 4 подается разряжение и клапан открывается. Отработавшие газы из выпускного коллектора 2 через трубку рециркуляции ОГ 3 и пневматический клапан рециркуляции ОГ 4 поступают в торовый 10 участок нагнетательного патрубка 8, где происходит их перемешивание с воздухом. Далее газовоздушная смесь через вертикальный цилиндрический 11 участок нагнетательного патрубка 8 поступает во впускной коллектор 7.
Преимущество заявляемой полезной модели состоит в том, что по сравнению с известными системами рециркуляции ОГ повышается надежность работы системы рециркуляции ОГ.
1. Система рециркуляции отработавших газов двигателя внутреннего сгорания с турбонаддувом, содержащая выпускной коллектор, трубку рециркуляции отработавших газов (ОГ), пневматический клапан рециркуляции ОГ и воздуховод, соединяющий турбокомпрессор с впускным коллектором, имеющим симметричный подвод смеси отработавших газов и наддувочного воздуха через нагнетательный патрубок, отличающаяся тем, что нагнетательный патрубок по ходу движения наддувочного воздуха выполнен с горизонтальным цилиндрическим, торовым и вертикальным цилиндрическим участками в виде единой детали с впускным коллектором с размещением клапана рециркуляции отработавших газов на торовом участке, причем оси внутренних каналов каждого участка нагнетательного патрубка расположены в вертикальной плоскости симметрии впускного коллектора, перпендикулярной к оси коленчатого вала двигателя.
2. Система по п.1, отличающаяся тем, что трубка рециркуляции отработавших газов имеет, как минимум, три прямолинейных цилиндрических участка, образующих пространственную конструкцию, причем оси первых двух цилиндрических участков по ходу движения отработавших газов размещены в вертикальной плоскости параллельной оси коленчатого вала, а горизонтально расположенная ось третьего цилиндрического участка, снабженного дополнительной промежуточной опорой, размещена перпендикулярно оси коленчатого вала двигателя.
