Устройство для наддува двигателя внутреннего сгорания

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАДДУВА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащее турб(Я1;п-цетатель с турбиной н компрессором, )iu;i:).делитс.П). включенный в магистраль подачи отработавших газов из двигатс.чя в 1урбину и снабженный окном для впуска сжатого воздуха из комнрессора и каналами для его поочередного вынуска в двигатсмь и в турбину, н органы перекрытия каналов, установленные в корпусе распределителя, отличающееся тем, что, с целью новьииения экономичности двигателя и надежности турбонагнетателя ну гем обеспечения плавности регулирования количества нагнетаемого воздуха, устройство снабжено органом изменения сечения окна для впуска сжатого воздуха в распределитель , причем органы перекрытия каналов и орган изменения сечения окна выполнены заодно в виде полого новоротного сектора, внутренняя полость которого соединена с окном через сопряженный с последним профильный паз, перемещающийся вдоль окна при повороте сектора, и связана с каналом для выпуска сжатого воздуха в двигатель через перепускное отверстие. 2. Устройство по п. I, отличающееся (Л тем, что в перепускном отверстии установлен обратный клапан. оо о ел 4; со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5))4 F 02 13 37 12 (21) 3720189/25-06 (22) 04.04.84 (46) 23.09.85. Бюл. № 35 (72) А. Л. Новоселов, Д. Д. Матпевский, Д. В. Давыденко и Л. В. Нечаев (7l) Алтаискии политехническии институт им. И. И. Ползунова (53) 621.43.056 (088.8) (56) Авторское свидетельс1но СССР № 561797, кл. F 02 В 37/02, 1977.

Авторское свидетельство (:(.(.Ð № 844795, кл. F 02 В 37/00, 1979. (54) (57) 1. УСТ1 ОЙСТВ() Д. 1Я НАДДУВА

ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащее турбопнгнетатель с турбиной и компрессором, расср.делит«ль, включенный в магистраль II<). è÷и отработавших газов из двигатсля в урбину и снабженный окном для впусK3 c>KBTo«воздуха из компрессора и каналами для его поочередного

„„SU 1180543 А выпуска в двигатель и в турбину, и органы перекрытия каналов, установленные в корпусе распределителя, отличающееся тем, что, с пелью повышения экономичности двигателя и надежности турбонагнетателя пу гсм обеспечения плавности регулирования количества нагнетаемого воздуха, устройство снабжено органом изменения сечения окна для впуска сжатого воздуха в распределитель, причем органы перекрытия каналов и орган изменения сечения окна выполнены заодно в виде полого поворотного сектора, внутренняя полость которого соединена с окном через сопряженный с последним профильный паз, перемещающийся вдоль окна при повороте сектора, и связана с каналом для выпуска сжатого воздуха в двигатель через д псрепускное отверстие.

2. Устройство по и. I, отличающееся г в тем, что в перепу KH()M отверстии установ- 4ГЯ лен обратный клапан.

1180543

Изобретение относится к машиностроению, а именно двигателестроению и может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания с нагнетателями, приводимыми в действие энергией выхлопа.

Цель изобретения — повышение экономичности двигателя внутреннего сгорания и надежности турбонатнетагеля путем обеспечения плавности регулирования количества Hатнетаемого воздуха.

Одновременно улучшается работа компрессора,на холостом ходу "и алых нагрузках двигателя. Повышается также надежность органов перекрытйя каналов подачи воздуха в двигатель.и турбину.

На /gal; 1 изображено устройство; на фиг. 2 — распределитель.

Устройство д гя наддува двигателя 1 внутреннего сгорания содержит воздухоочиститель 2, компрессор 3, воздухонапорный патрубок 4, распределитель 5, корпус которого выполнен в виде сектора, впускной ресивер 20

6 двигателя, выхлопной трубопровод 7, перепускной патрубок 8, турбину 9. Турбина

9 и компрессор 3 образуют турбонагнетател ь. Внутри расп редел ителя 5 помещен полый поворотный сектор 10, который представляет собой жесткую конструкцию, установлен25 ную ца валу 11. Объем сектора и распределителя выбран достаточным для демпфирования колебаний воздуха, находящегося в полости сектора и распределителя.

Этим достигается предохранение компрессора от помпажа и колебаний воздуха в впускном ресивере двигателя. Обводной воздушный патрубок 12 соединен с полостью 13 распределителя через отверстие 14 в стенке

cru корпуса. Воздухонапорный патрубок 4 через отверстие 15 в стенке распределителя 5 и фигурный паз 16 в стенке полого сектора 10 соединен с воздушной полостью 17 последнего. Выполнение паза 16 фигурным позволяет при повороте сектора изменять сечение отверстия, расходную характеристику потребителя воздуха или резко дросселировать 40 напорный иатрубок 4 компрессора. Распределитель 5 имеет отверстие 18 для выхода отработавших газов и канал 19 для выпуска сжатого воздуха в турбину на режимах холостого хода и малых нагрузках.

Г!ри этом патрубок 8 соединен каналом 19 и продольной прорезью 20 в стенке сектора !О с его внутренней полостью. Распределитель 5 посредством канала 21 подачи сжатого воздуха в двигатель и переходника 22 крепится к впускному ресиверу 6 и выхлопному трубопроводу 7. На торцовой стенке 23 сектора 10 имеется перепускное отверстие с обратным клапаном 24, посредством которого осуществляется связь внут-. ренней полости сектора с каналом 21. Клапан

24 может иметь различное конструктивное 55 оформление: лепестковое в виде заслонки и т. д. На фиг. 2 показан лепестковый клапан, который выполнен в виде пластинки, прикрепленной одним концом к стенке

23 сектора. Трубопровод 25, переходник 22 и выхлопной трубопровод 7 образуют магистраль подачи отработавших газов из двигателя в трубину.

Устройство работает следующим образом.

При работе двигателя на холостом ходу или режимах малых нагрузок сектор 10 занимает положение, показанное на фиг. 2, при этом воздухоснабжение двигателя осуществляется через обводной воздушный патрубок 12, отверстие 14, канал 21 и впускной ресивер 6. Компрессор отключен от цилиндров двигателя, и воздух, нагнетаемый им, подается через воздухонапорный патрубок

4, отверстие 15, фигурный паз 16, внутреннюю полость поворотного сектора 10, продольную прорезь 20, канал 19 и патрубок

8 к турбине 9, раскручивая ее до высокой частоты вращения. Отработавшие газы поступают к турбине 9 через переходник 22, отверстие 18 и трубопровод 25. Турбина 9 турбокомпрессора раскручивается смесью газа и воздуха только до определенной (заданной) для холостого хода частоты врашения, по достижении которой в полости сектора 10 устанавливается соответсгвующее давление, достаточное для срабатывания обратного клапана 24. При этом перепускается часть воздуха из полости 17 в полость 13 и дальше — к цилиндрам двигателя, осуществляя их подпитку. Дальнейшее увеличение частоты вращения ротора ограничивается открытием клапана 24.

Наличие фугирного паза 16 позволяет изменять сечение отверстия 15 и дросселировать воздух по желаемому закону, т. е. изменять характеристику сети.

Работа устройства на режимах средних и больших нагрузок осуществляется следуюшим образом.

Сектор 10 поворачивается управляющим органом таким образом, что отверстие 14 в стенке распределителя 5 оказывается перекрытым сектором 10, и обводной воздушный натру бок 12 перекрыт. Воздухоснабжение двигателя осуществляется через воздухонапорный патрубок 4, отверстие 15 в стенке распределителя 5, профильный паз 16 сектора 10, его воздушную полость 17, открытый клапан 24 и канал 21. При этом максимальное сечение профильного паза 16 совмешается с отверстием 15. Подвод отработавших газов к турбине осушествляется через переходник 22, канал 19 и отверстие

18 по патрубку 8 и трубопроводу 25. В промежуточном положении сектора 10 подвод газов к турбине может осуществляться только через отверстие 18 и трубопровод 25.

Формирование более эффективной расходной характеристики (за счет фигурного отверстия в стенке сектора) позволяет согласовывать характеристики компрессора и двигателя, что повышает КПД турбокомпрессо1180543

ЮолУух

/L73b/

/Orbi

Составитель М. Файн

Редактор Е. Лушникова Техред И. Верес Корректор А. Тяско

Заказ 5874 30 Тираж 537 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ра на номинальных режимах, ведет к улучшению топливной экономичности двигателя в целом. Подбор объема коробки и сектора, достаточного для предохранения компрессора от колебаний воздуха, возникающих во впускном ресивере двигателя, позволяет расширить беспомпажную зону работы компрессора, предохраняет лопатки компрессора от вибраций, расширяет возможности выбора компрессора из размерного ряда, что ведет в целом к повышению надежности и экономичности комбинированного двигателя. Установка клапана ограничивает максимальные обороты ротора, обеспечивает подпитку цилиндров воздухом, что повышает надежность двигателя.