Устройство для наддува двигателя внутреннего сгорания

 

Изобретение позволяет повысить эффективность работы устройства. Волновой обменник давления содержит статор 1 и вращающийся ротор с продольными напорообменными ячейками 2. В левой торцовой плите статора выполнены окна 3 и 4 подвода и отвода сжимающего газа, а в правой торцовой плите - окна 5 и 6 отвода и подвода сжимаемого воздуха и дополнительные воздушные окна 7 и 8. Окно 7 размещено по ходу вращения ротора перед окном 5, а окно 8 - в пределах окна 5 по углу поворота ротора, причем окна 7 и 8 смещены в радиальном направлении относительно окна 5, радиальный размер которого определяется поверхностями, описываемыми выходными отверстиями ячеек 2. С ротором связан гидромотор 17, в впускном трубопроводе которого установлен регулируемый дроссель 14, приводной шток 11 которого связан с датчиком давления. Датчик выполнен в виде двух камер, каждая из которых разделена параллельными мембранами 9 и 10. Надмембранные полости камер подключены к воздухонапорному каналу 13 отвода сжимаемого воздуха, а подмембранные - к окнам 7 и 8. Одна из ячеек 2 ротора выполнена с увеличенным радиальным размером за счет радиального паза для периодического сообщения с окнами 7 и 8. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ COBETCHI X

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИЙЕТЕПЬСТВУ

Г

1 » 1

I !

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21 ) 4336(38(3/25-06 (22) 04.11.87 (46) 23.07.89. Б1ол. № 27 (71) Ворон!Иловградский чан!Иностроительпый институт (72) A. И. Крайн1ок, A. Г. Рыбальченко, В. Й.,!1свчук и С. А. Маяцкий (53) 621.43.052 (088.8) (56} Акцептованная заявка ФРГ № 2651473, кл. 1 02 В 39/08, оп убл и к.

1980

„„SU„„1495469 А 1 (5!) 4 1: 02 В 3!108.,3;3 42, 1 04 1- 11!!

2 (54) У(ТРОЙ(.ТВО;. с,:1Я НА;(,.сУ13А I!314

ГАТЕ, (Я ВНУТРЕННЕГО С(ОРА11ИЯ (57) Изобретение II() âîëÿñт поьысllTh аффс ктивно TI работы устр-â

1 в

)Ql

:С7 ЯР!

495469

5 !

О отвода и подвода сжимаемого воздуха и дополнительные воздушные окна 7 и 8. Окно 7 разме!цено по ходу вращения ротора перед окном 5, а окно 8 — в пределах окна 5 по углу поворота ротора, причем окна 7 и 8 смещены в радиальном направлении относителшю окна 5, радиальный размер к-рого определяется поверхностями, описываемыми выходными отI)cp(."ти ям и я че(. K 2. С. poTОрОм связан ромо гор 17, во впускном трубопроводе к-рого ycTEIIIoffлсн регулируемый дроссель 14, Изобретсни(От)1осится к энергетическому машиностро IIHIo, B (а Tllo(."òè к двига. т(;!ес1 росllllK), коl(кротl!О к систс" 1ам н !д!l I1H ДВИ 11Т(. .1(И В1! Ът!)Еil! IE ГО СГОРЯ1! ИЯ С П ОМОИ!ШО ВОЛ!ГОВЫХ Ol> vf(НИИКОВ давЛЕШ(я

I l(lI> изобрет(! ия Ilol)l>IIIJE liilE эф(р(кTlfl1iiOCTH.

1)(! фиг. 1 представлена сх(ма пред7 lI HcìoãО устройства; на фиг. 2 -- то же, иро !Ольиый вырез; на фиг. 3 — - разрез .((— Л I I с! (t) И Г.

Ус!ройство содержит волновой обменник даил(ния, статор и вращающийся ротор (. П РОДОЛ Ы Ы М и I J H I l 0 POO() lvf EН и Ы М И Я ЧЕ и Ками 2. В левой торцовой плите статора 1 размещены окна подвода 3 и отвода 4 сжиiIEIfoI«E J o газ(1, EI в правой торцовой плит(— окна отвода 5 и подвода 6 сжимаемого воздуха, а также дополнитель-!!1!е воздуIIIIJI IE. QKIIE 7 и 8, первое из

КОТОРЫХ Р

If lTE ..1ьные oKIJH cìcIIE(.íû В !)адиальном направлении относительно окна 5, радиальный размер которого определяется поверхностями, описываемыми выходными QTверстиями ячеек 2. Дополнительные окна 7 и 8 сообщены с подмембранными полостями, ко" îðûå ограничены мембранам 9 и 10 соответственно. Мембраны 9 и !0 связаны со штоком !1 и уравновешены пружиной !

2. Надмембранные полости, ограниченные мембранами 9 и 10, подключены к воз,xyKoIIHIIopHoму каналу 13 отвода сжимаемого воздуха. Мембрана установлена в двух отдельных камерах и образуют с ними мембранный датчик давления. Левый конец штока соединен с регулируемым дроссе;!ем 14, установленным между ветвями !5 и 16 во впускном трубопроводе гидромотора 17, т. с. шток выполняет функции привода дросселя 14. Гидромотор связан с ротором волнового обменника давления. Одна из ячеек 2 ротора выполнена с увеличенным радиальным размером за счет радиального паза 18 для периодического.20

55 приводной шток !l к-рого связан с датчиком давления. Датчик выполнен в виде двух камер, каждая из к-рых разделена параллельными мембранами 9 и 10. Надмембранные полости камер подключены к воздухопапорному каналу 13 отвода сжимаемого воздуха, а подмембра нные — к окнам 7 и 8. Одна из ячеек 2 ротора выполнена с увеличенным радиальным размером за счет радиального паза для периодического сообщения с окнами 7 и 8. ! з.п. ф-лы, 3 ил. сообщения с окнами 7 и 8. Ветвь 15 цо:!ключена к масляной системе двигателя и в !!ей установлен Hdcoc.

Устройство работает следующим образом.

На установившемся режиме скорость вращения ротора волнового обменника давления в направлении стрелки LL согласована со скоросгью распространения волны давления в ячейках так, что волна давления, возникающая на левом торце ячейки 2, содержащей паз 18, в момент прохождения ею передней кромки окна 3, через которое в ячейку поступает (сжима(ощий) газ высокого давления, zocTHгает второго торца при соединении с окном 5 для отвода сжатого воздуха.

Правые (надмембранные) относительно мембран 9 и 10 полости находятся под воздействием давления в канале !3 отвода сжатого воздуха. В период подключения паза 18 к дополнительному окну 7 волна давления еще не достигает правого торца ячейки 2 и, таким образом, в левой (подмембранной) полости мембраны 9 избыточное давление отсутствует. В последующий период подключения паза 18 к дополнительному окну 8 волна давления распространяется в левую (подмембра иную) полость мембраны О. Поэтому давления в левой и правой полостях, отделенных мембраной О, равны между собой. Перепад давления HH мембране 9 уравновешивается усилием сжатия пружины 12, а дроссель !4 находится в положении, о6е«печивающем необходимый для поддержания заданной частоты вращения ротора расход масла через впускной трубопровод гидромотора 17.

При изменении режиме! работы двиГателя внутреннего сгорания изменяется скорость распространения возмугцений в ячейках обменника давления, что приводит к pa(coJ.ласованию фаз подключений ячейки 2 к газораспределительным окнам моментов подхода к ним волн возмущения. Причиной отмеченного рассогласования может явиться также изменение давления масла ff м,)сЛЯ! 49174879 ной системе двигателя. При увеличении частоты вращения ротора относительно согласованной волна давления, распространяющаяся вдоль ячейки, подходит к правому торцу с запаздыванием и не достигает дополнительного окна 8. В результате давление в левой полости мембраны 10 падает и шток 11 перемещает дроссель 14 масла в гидромотор и, соответственно, снижается частота вращения гидромотора 17.

При уменьшении частоты вращения ротора волна давления подходит к правому торцу ячейки с опережением и достигает дополнительного окна 7, что сопровождается повышением давления в левой полости мембраны 9 и перемещением штока 11 и дросселя 14 вправо. Подача масла в гидромотор увеличивается, частота вращения гидромотора и ротора обменника повышается. Система выйдет на установившийся режим. Настройка регулирующего уст- 2О ройства на согласованный режим работы осуществляется изменением длины штока 11, а изменение статизма регулирования и связанной с ним частотой характеристики переходного процесса осуществляется соответствующей затяжкой пружины !2. Таким образом, независимо от нагрузочно-скоростного режима работы двигателя газодинамический цикл предлагаемого устройства осуществляется при оптимальной частоте вращения ротора, благодаря чему достигает- 30 ся повышение эффективности системы наддува в широком диапазоне режимов эксплуата ци и.

Формула изобретенпя

1. Устройство для наддува двигателя внутреннего сгорания, содержащее волновой обменник давления, «í,II7æ«нный статором с газоподводящим и воздухоотводящим каналами, торцовыми плитами, в одной из которых выполнено по меньшей мере одно окно вы11ъcK3 сж11млo !ÎÃÎ иоздl ха, и вращающимся ротором с напорообменными ячейками, гидромотор, i вязанный с ротором волнового обменникл давленив, насос подачи жидкости во впускной трубопровод гидромотора, кннемлтичесKII связлнный с валом двигателя и подключенный и масляной системе двигл геля, н регул 1!7усмый дроссель, установленный в впускном трубопроводе гидромотора и снабженный приводом в виде подпружиненного 1нтокл, «âIIзанного с мембранным дат шком давления, отличающееся тем, что, с цельк7 повышения эффективности, волноной обменник давления выполнен с дополнительными воздушными окнами в торцовой 1лите, первое из которых расположено по ходу вращения ротора перед окном вьшуск I сжимаемого воздуха и второе — в пре.",елах последнегоо Ilo углу поворота ротора, 3 датчик давления выполнен в виде двух камер, каждая из KQTopblx снабжена разделительной мембраной, причем мембраны пл р3.1лельны одна другой и разделяют каждую камеру на подмембранную и нлдмембранную полости, из которых надмембр311ны« полости подключены к воздухонлпорному К3налу, одна из подмембранных полостей подключена к первому дополнительному окну, а другая — к второму.

2. Устройство но и. I, oi 1и!Iiющс (л тем, что дополнительные окна «ì«III«íû llo радиусу ротора относительш7 окнл для III>lпуска сжимаемого воздухл, 3 одна из ячеек ротора выполнена с увелич«IIIlhi l радиальным размером для периодпческог<7 сообщения с дополнительными окнами.

1495469

«. >< I;Iии><и>ь .Ч. айи

1 е,lj ê ãîð l I. 1 ум иии 1< xI><. И. 1!< р«с I<,<>I>1>e> тор Ч. (.а<>< >и! ск<:я

:1а к>к> 4228> !() 1 и р;>ж 482 11оди и <ип>е!!11!!11111! Го x((;lðñ>II< lilt<>f ко<>ите> l II<> II«>j j < г< иияк> и открытиям ири ГKH I « .<.1>!!:1(>:1:>, .Чоскиа,, !<, >. 1 ;.!и>ская на(к, д. 4;5

I1р<и I>I<»(;xII«Il>«>-и>,<а>е,>искии кок>оииа> «I1атеит», г. Ужгород, <д. Гагар;>н;>.

Устройство для наддува двигателя внутреннего сгорания Устройство для наддува двигателя внутреннего сгорания Устройство для наддува двигателя внутреннего сгорания Устройство для наддува двигателя внутреннего сгорания 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания с наддувом при помощи волновых обменников давления

Изобретение относится к волновым обменникам давления для наддува двигателя внутреннего сгорания

Изобретение относится к энергомашиностроению

Изобретение относится к устройствам для сжатия газа и позволяет снизить гидравлические потери

Изобретение относится к энергомашиностроению

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания с наддувом при помощи волновых обменников давления

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания с наддувом при помощи волновых обменников давления

Изобретение относится к волновым обменникам давления для наддува двигателя внутреннего сгорания

Изобретение относится к энергомашиностроению и позволяет повысить КПД обменника
Наверх