Устройство для наддува двигателя внутреннего сгорания

 

УСТРОЙСТВр ДЛЯ НАДДУВА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащее турбокомпрессор с регулируемой радиальной центростремительной турбиной и регулятор наддува с механизмом перемещения, которьй установлен с внешней стороны торцовой стенки корпуса турбины и связан при помощи штоков с подвижной вдоль оси ротора стенкой соплового аппарата, от л ичающееся тем, что, с целью повьшения надежности, между подвижной стенкой соплового аппарата и торцовой стенкой корпуса концентрично с осью ротора установлены два сильфона разного диаметра и штоки механизма перемещения размещены в кольцевом зазоре между сильфонами.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

ОЗ,И ЛЮМ

РЕСПУБЛИК

4(51) F 02 В 37 12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

fIO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OVHPbfAO

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н автаесномм саищтвъстви (21) 3602802/25-06 (22) 09.06.83 (46) 30.01.85. Бюл. У 4 (72) И.В. Севрук и Ю.П. Волошин (71) Харьковский ордена Ленина политехнический институт им. В.И. Ленина (53) 621.43.052(088.8) (56) 1. Современные устройства для регулирования наддува двигателей внутреннего сгорания тракторов и сельскохозяйственных машин. Обзорная информация ЦНИИТЗИ тракторсельхозмаш, Сер. "Тракторы, самоходные шасси и двигатели, агрегаты и узлы", вип.17, М., 1979, с. 17. (54)(57) УСТРОЙСТВР ДЛЯ НАДДУВА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащее турбокомпрессор с регулируемой радиальной центростремительной турбиной и регулятор наддува с механизмом перемещения, который установлен с внешней стороны торцовой стенки корпуса турбины и связан при помощи штоков с подвижной вдоль оси ротора стенкой соплового аппарата, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, между подвижной стенкой соплового аппарата и торцовой стенкой корпуса концентрично с осью ротора установлены два сильфона разного диаметра и штоки механизма перемещения размещены в кольцевом зазоре между сильфонами.

1137225

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, а именно к комбинированным двигателям внутреннего сгорания с регулируемым наддувом. 5

Известно устройство для наддува двигателя внутреннего сгорания, содержащее турбокомпрессор с регулиру« емой радиальной центросмесительной турбиной и регулятор наддува с меха- 10 низмом перемещения, который установ- лен с внешней стороны торцовой стенки корпуса турбины и связан при помощи штоков с подвижной вдоль оси ротора стенкой соплового аппарата Ц . 15

В известном устройстве решена проблема повышения мощности двигателя на неноминальных режимах работы путем повьппения давления наддува. На неноми. нальных режимах механизм перемещения 20 смещает подвижную стенку соплового аппарата в сторону уменьшения его сечения, чем достигается согласование давления наддува с режимом работы.

Однако штоки механизма перемещения в известном устройстве соприкасаются с рабочими турбинами и поэтому их нужно предохранять от коррозии, а также нужно уплотнять отверстие, через которое они выступают наружу кор30 нуса для сопряжения с механизмом перемещения. Уплотнение отверстий создает опасность заклинивания штоков.

Таким образом, из:естное устройство нуждается В nOBbIUIeHHH HBpKKHOCTH °

Цель изобретения — повьппение надежности.

Цель достигается тем, что в устрой стве для наддува двигателя внутреннего сгорания, содержащем турбокомпрес-40 сор с регулируемой радиальной турбиной и регулятор наддува с механизмом перемещения, который установлен с внешней стороны торцовой стенки корпуса турбины и связан при помощи штоков с подвижной вдоль оси ротора стенкой соплового аппарата, между подвижной стенкой соплового аппарата и торцовой стенкой корпуса концентрично с осью ротора установлены два сильфона разного диаметра и штоки механизма перемещения размещены в кольцевом зазоре между сильфонами.

На фиг. 1 показан двигатель общий вид, на фиг. 2 — узел размещения 55 лопаток соплового аппарата на подвижном торцовом диске и в вырезах корпуса, на фиг. 3 — разрез А-А на фиг.2, на фиг. 4 — вариант с безлопаточным сопловым аппаратом, на фиг. 5 — сильфоны.

Двигатель 1 внутреннего сгорания снабжен турбокомпрессором 2 с регулируемой радиальной центросмесительной турбиной 3. Турбина размещена в неподвижном корпусе 4 и снабжена общим с компрессором ротором 5. Механизм перемещения 6 регулятора наддува (не показан) при помощи штоков 7 связан с сопловым аппаратом 8 турбины. Последний снабжен подвижной стенкой 9, может быть снабжен лопатками

10 и выполнен с покрывающим кольцом

11. Штоки 7 обеспечивают перемещение стенки 9 вдоль оси ротора. Турбина снабжеча входной улиткой 12 для подключения к выхлопному коллектору двигателя. Для охлаждения наддувочного воздуха предусмотрен воздухоохладитель 13. В случае выполнения подвижной стенки 9 с лопатками 10 в покрывающем кольце 11 выполняют прорези 14, обеспечивающие зазор g по контуру лопаток. Два кольцевых сильфона 15 и

16 разного диаметра установлены между торцевой стенкой корпуса турбины и подвижной стенкой 9 соплового. anna— рата, а для их центровки предусмот-. рен диск 17.

В процессе работы двигателя его отработавшие газы через улитку 12 поступают в сопловой аппарат 8 и из него на рабочее колесо турбины 3.

Мощность турбины через ротор 5 нередается компрессору, в котором сжимается воздух для наддува двигателя.

Сжатый воздух поступает в двигатель через воздухоохладитель 13. Давление сжатого воздуха зависит от давления газов перед турбиной и будет тем выше, чем вьппе давление газов, а давление последних в значительной мере зависит .от сечения соплового аппарата турбины.

На неноминальнсм режиме механизм перемещения б двигает стенку 9 вдоль оси ротора 5 в направлении покрывающего кольца 1 1. При этом лопатки 10 входят в прорези 14, а ширина соплового аппарата уменьшается и соот ветственно уменьшается площадь его проходного сечения, что приводит к повышению давления наддува.

В варианте конструкции.по фиг. 4 газы проходят по безлопаточнсму сопловому аппарату, размер Ъ которого изме

3 1 няется путем перемещения стенки 9 вдоль оси ротора 5, что приводит к остижению того же эффекта.

При перемещении стенки 9 сильфоны также изменяют свою высоту. Однако штоки 7 все время остаются в замкнуj 37225 4 том пространстве, образующемся в кольцевом зазоре между сильфонами.

Доступ газов к ним исключен, и отпада« ет необходимость уплотнения отверстий, через которые штоки выступают наружу корпуса. Благодаря этому повышается надежность всего устройства в целом.

1137225!

137225

Фиг.У

Составитель М. Файн

Техред С.Легеэа Корректор.M. Демчик

Редактор И. Дылын

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 10491/24. Тираж 538 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5