Способ выбора оптимального варианта конструкции компрессора турбокомпрессора двигателя внутреннего сгорания

Авторы патента:

G01M15 - Испытание машин и двигателей (испытание топливовпрыскивающей аппаратуры F02M 65/00; испытание зажигания двигателей внутреннего сгорания, например проверка синхронизации F02P 17/00; обнаружение стуков в двигателях внутреннего сгорания G01L 23/22)

Изобретение относится к области испытания двигателя внутреннего сгорания, в частности турбокомпрессоров наддува. Он позволяет выбрать оптимальный вариант конструкции компрессора турбокомпрессора в реальных условиях работы. Турбокомпрессор со всеми вариантами компрессора устанавливают на двигателе. При этом температуру газа перед турбиной и частоту вращения коленчатого вала двигателя поддерживают постоянными путем изменения подачи топлива и нагрузки на двигатель. В процессе испытаний определяют отклонение величины эффективной мощности двигателя от исходной и по максимальному значению этой величины выбирают оптимальный вариант конструкции компрессора. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

aw Sinn 3 5 2 2 (51) 5 G 01 М 15/00

6.. Ы

ПАТЕНТБЗ 1

Б- IБГ !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К Д BT0PCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОП.{РЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4457471/25-06 (22) 18. 07. 88 (46) 07.05.90. Бюл. Р 17

{71) Харьковский политехнический институт им.В.И.Ленина (72) Д.И.Келъштейн, Н.К.Шокотов, Ю.А.Красницкий и О.А.Поздняков (53) 621.436.052 (088.8) (56) Симсон А.Э. и др. Турбонаддув высокооборотных дизелей. вЂ” М.: Машиностроение, 1976, с.240-245. (54) СПОСОБ ВЫБОРА ОПТИМАЛЬНОГО

ВАРИАНТА КОНСТРУКЦИИ КОМПРЕССОРА

ТУРБОКОМПРЕССОРА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Изобретение относится к области испытания двигателя внутреннего сгоИзобретение относится к испыта нию двигателей внутреннего сгорания, в частности турбокомпрессоров газотурбинного наддува, при выборе оптимальной конструкции компрессора.

Цель изобретения вЂ” повышение -.î÷ности и сокращение времени испытания в реальных условиях работы турбокомпрессора.

Способ осуществляют следующим образом.

На двигателе испытывают турбокомпрессор со всеми вариантами компрессора, а турбинную часть сохраняют идентичной. Двигатель с каждым из вариантов компрессора испытывают при частоте вращения коленчатого вала, 2 рания, в частности турбокомпрессоров наддува. Он позволяет выбрать оптимальный вариант конструкции компрессора турбокомпрессора в реальных условиях работы. Турбокомпрессор со всеми вариантами компрессора устанавливают на двигателе. При этом температуру газа перед турбиной и частоту вращения коленчатого вала двигателя поддерживают постоянным путем изменения подачи топлива и нагрузки на двигатель. В процессе испытаний определяют отклонение величины эффективной мощности двигателя от исходной и по максимальному значению этой величины выбирают оптимальный вариант конструкции компрессора.

2 табл. являющейся, например, скоростным режимом номинальной мощности, и постояннбй температуре газа перед турбиной, которые устанавливают путем изменения нагрузки и подачи топлива .

Для каждого варианта измеряют эффективную мощность двигателя и по ее максимальному значению выбирают оптимальный вариант конструкции компрессора турбокомпрессора.

Реализация предлагаемого спосооа не требует применения каких.-либо дополнительных устройств или приспособлений, кроме обычно примечяемых для стендовых испытаний. двигателей с газотурбинным наддувом.

1562728

Т а б л и ц а 1

Па.раметры

125

4,5

0,061

О, 067

Пример. В качестве примера можно привести результаты экспериментального исследования по выбору оптимальной ширины диффузора компрес5 сора. Объектом исследования служит тур бокомпрессор TKP7C-1 для комбайного дизеля СМД-21.

Испытаны два варианта. компрессора, геометрические параметры диффузоров которых приведены в табл.1.

Турбокомпрессоры испытывают на дизеле СМД-21 с применением предлагаемого способа при частоте вращения коленчатого вала и,=2000 об/мин, являющейся скоростйым режимом номинальной мощности. В процессе испытаний выдерживают постоянной температуру газа перед турбиной t =600 C.

Полученные результаты приведены в табл.2.

По результатам испытаний выбран диффузор по вариа:нту 01 с шириной

Ъ.рЬ, =5 мм.

Таким образом, можно надежно оценивать качество конструкции компрессора, разрабатываемых для турбокомпрессоров наддува двигателей внутреннего сгорания и прогнозировать эффективность разработок,, направленных

Наружный диаметр рабочего колеса

D„ мм

Диаметр входа в диффузор D>, мм

Диаметр выхода из диффузора Лч, мм

Ширина диффузора на диаметре входа

ЬЪ9 мм

Ширина диффузора на. выходе, Ь,, мм

Относительная ширина диффузора, Ь

b=b/n,.. на повышение КПД компрессора в реальных условиях эксплуатации. При этом существенно сокращается затрата времени на проведение испытаний, что позволяет снизить трудозатраты.

Формула изобретения

Способ выбора оптимального варианта конструкции компрессора турбокомпрессора двигателя внутреннего.сгорания, заключающийся в том, что турбокомпрессор устанавливают на двигатель, определяют давление и расход воздуха на выходе из компрессора, давление и температуру газа перед турбиной, частоту вращения ротора турбокомпрессора и коленчатого вала двигателя, расход топлива и эффективную мощность двигателя, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности и сокращения времени испытания, температуру газа перед турбиной и частоту вращения коленчатого вала двигателя поддерживают постоянными путем изменения подачи топлива и нагрузки на двигатель, а оптимальный вариант конструкции компрессора выбирают по максимальному значению эффективной мощности двигателя.

Значение параметров для компрессора

1562728

Таблица 2

Значение показателей для компрессора

Показатели ог

Частота вращения коленчатого вала, п в, об /мин

Температура газа перед турбиной

Расход воздуха, поступающего в цилиндры двигателя, G» кг/с

Частота вращения ротора турбокомпрессора п „, об/мин

Давление наддува Р„, кгс/см

2 р ра q „

Эффективная мощность двигателя

Nåjлс

2000

600

0,145

0; 152

1,35

0,48

1,44

0,58

120

Составитель В. Горбунов

Техред Л, Сердюкова Корректор М.Шароши

Редактор И. Горная

Заказ 1056 Тираж 441 Подпис ное

РчИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óærîðîä, ул. Гагарина,101

Способ выбора оптимального варианта конструкции компрессора турбокомпрессора двигателя внутреннего сгорания

Стенд для испытаний землеройного оборудования // 1562726

Изобретение относится к стендам для испытаний металлоконструкций землеройного оборудования

Способ определения пути осевого вращения поршневого кольца в канавке поршня двигателя внутреннего сгорания // 1562477

Изобретение относится к области испытания двигателей внутреннего сгорания и служит для повышения точности определения пути перемещения кольца в канавке поршня

Способ испытания электродвигателя на ресурс // 1561151

Изобретение относится к испытаниям электрических машин, в частности к ускоренным ресурсным испытаниям

Способ испытаний шатунного подшипника двигателя внутреннего сгорания // 1561009

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к испытаниям двигателей внутреннего сгорания, и позволяет повысить достоверность оценки работоспособности шатунных вкладышей за счет того, что в качестве параметра, характеризующего работоспособность сопряжения коленчатый вал - вкладыши, выбирается наличие неразрывности масляного слоя

Устройство для контроля и измерения деформации гибких трубопроводов // 1561008

Способ испытания турбин // 1561007

Изобретение относится к испытаниям турбин и может быть использовано при испытании машин преимущественно на модельных режимах

Устройство для контроля горения в двигателях внутреннего сгорания // 1561006

Изобретение относится к технике контроля горения топливовоздушной смеси в двигателях внутреннего сгорания и может найти применение в транспортных, судовых и стационарных теплоэнергетических установках циклического действия

Установка для испытания поршневого кольца на прочность сцепления износостойкого покрытия // 1561005

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению

Устройство для определения параметров пространственного нестационарного потока // 1561004

Изобретение относится к области измерений параметров потока в турбомашинах и позволяет повысить точность измерений

Способ измерения скоростного напора газового потока и устройство для измерения тяги реактивного двигателя // 2100788

Изобретение относится к технической физике, а более конкретно к испытаниям реактивных двигателей, и может быть использовано в способах и устройствах для измерения тяги для повышения их точности

Способ определения технического состояния элементов системы регулирования и защиты паровых турбин // 2100791

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано при контроле работоспособности элементов системы регулирования и защиты паровых турбин

Устройство контроля наличия воды в топливной системе двигателя внутреннего сгорания и датчик для устройства контроля (варианты) // 2102716

Изобретение относится к области двигателестроения и может быть использовано в системах автоматического управления и диагностики дизельных и карбюраторных двигателей внутреннего сгорания

Способ диагностики и прогнозирования технического состояния машин по вибрации корпуса // 2103668

Изобретение относится к области диагностики технического состояния машин, а конкретно, к способам диагностики и прогнозирования технического состояния машин, и может быть использовано для диагностики технического состояния машин, образующих машинные комплексы, путем анализа данных вибрации, потребления тока, его напряжения, расхода рабочего тела, температуры машины, обеспечивая своевременное отклонение действительного состояния машин от рабочего состояния и бесперебойную работу всего комплекса

Стенд для исследования напряженно-деформированного состояния основных деталей двигателей внутреннего сгорания // 2105963

Изобретение относится к испытаниям двигателей внутреннего сгорания

Способ контроля, диагностирования и компенсации отказов в системах управления двигателей двухдвигательной авиационной силовой установки // 2106514

Стенд для обкатки и испытания двигателя внутреннего сгорания // 2107175

Изобретение относится к обкатке и испытанию вновь изготовленных и отремонтированных двигателей внутреннего сгорания и может быть использовано для обкатки других механизмов, например, коробок передач, ведущих мостов автомобилей

Стенд для испытаний жидкостных ракетных двигателей // 2111373

Изобретение относится к ракетостроению и может быть использовано при стендовых испытаниях жидкостных ракетных двигателей (ЖРД)

Способ диагностики колебаний рабочего колеса турбомашины // 2111469

Способ оптимизации диаметральных зазоров между штампованным поршнем и цилиндром двигателя в холодном состоянии // 2112951

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано при усовершенствовании условий смазки и оптимизации конструктивных параметров деталей цилиндро-поршневой группы ДВС