Устройство для наддува двигателя внутреннего сгорания

 

Союз Советсиин

Социапистичесиин

Республии

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< >859661 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22)Заявлено 04.12.79 (23) 2849645/25-06 (5E)M. Кл.

Г ОЛ В 37/00 с присоединением заявки М—

9оударетинный квинтет

СССР (23) Приоритет— ав долам нзвбретеннй н открытки

Опубликовано 30. 08.81. Бюллетень Рй 32

Дата опубликования описания 30.08.8! (53) УДК 621.43. .052(088.8) С.С. Соколов, А.А. Лазурко, В.P. Комовский, Б.M. Борецкий и Л.И. Власов

Центральный научно-исследовательский дизел ый институт (72) Авторы изобретения (71) Заявмтель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАДДУВА ДВИГАТЕЛЯ

ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Изобретение относится к машино-строению, в частности двигателестроению, а именно к системам наддува дизелей.

Известны устройства для наддува двигателя внутреннего сгорания, содержащее соединенные последовательно при помощи воздушной и газовой магистралей турбокомпрессоры низкого и высокого давления, первый из которых сообщен с атмосферой при помощи всасывающего патрубка и выхлопной трубы, а второй подключен к двигателю своими воздухонапорным и газоприемным патрубками и снабжен соединяющей последние обводной трубой с дополнительной камерой сгорания Pl).

Дополнительная камера сгорания позволяет осуществлять регулирование давления наддува, однако из-за того, что на всех режимах оба турбокомпрессора работают последовательно, возможности регулирования наддува ограничены.

Известно устройство, позволяющее осуществить более глубокое регули- рование, так как в нем предусмотрено последовательно-параллельное включение турбин высокого и низкого

3 давления при последовательном включении компрессоров низкого и высокого давления. В таком исполнении система двухступенчатого наддува на промежуточных режимах может работать с последовательным включением турбин, а на номинальной мощности — при параллельно включенных турбинах высокого и низкого давления (2) .

Однако эта система также недостаточно эффективна в связи с тем, что при параллельной работе турбин на каждой турбине срабатывается высокий удельный теплоперепад, что связано с ухудшением КПД турбины и ограничением предельно срабатываемых теплоперепа,дов в одной ступени расширения, а так же в связи с тем, что компреСсоры всегда включены последовательно и иа.

85966 частичных нагрузках используются также с пониженным КПД из-за пониженных массовых расходов воздуха цвига25

35 телем.

Цель изобретения — повышение эко5 номичности двигателя на частичных патрубках.

Поставленная цель достигается тем, что возду ш ая и газовая магистрали между турбокомпрессорами сообщены с атмосферой при помощи канала перепуска газов и дополнительного воздуховпускного патрубка, каждый из которых снабжен регулируемым дросселем, причем канал перепуска газов подсоединен к выхлопной трубе.

kla чертеже представлена принципиальная схема устройства.

Система содержит турбокомпрессор высокого давления, который снабжен турбиной 1 и компрессорами 2 высокого давления, турбокомпрессор низкого давления, который снабжен турбиной 3 и компрессором 4 низкого давления, газовую магистраль 5 для подвода выпускных газов от турбины

1 высокого давления к турбине 3 низкого давления, выхлопную трубу 6 для отвода отработавших газов от турбины 3 низкого давления в атмосферу, воздушную магистраль 7 для подачи 30 наддувочного воздуха от компрессора низкого давления к компрессору 2 высокого давления, канал 8 перепус— ка газов, соединяющий газовую магистраль с выхлопной трубой. Причем в канале 8 установлен регулируемый дроссель 9, а магистраль 7 подачи воздуха из компрессора 4 низкого давления в компрессор 2 высокого давления сообщена с атмосферой при по- 4р мощи дополнительного воздуховпускного патрубка 10 с регулируемым дросселем 1!. Кроме того, система включает в себя холодильники 12 и 13 для охлаждения наддувочного воздуха пос- 45 ле каждой ступени турбокомпрессора, а также дополнительную камеру сгорания 14 с устройствами регулирования подачи топлива и воздуха (не показаH0) встроенную B обводную Тру6у, соединяющую воздухонапорный патрубок

15 и газоприемный патрубок 16 турбокомпрессора высокого давления, которыми он подключен к двигателю 17.

При переходе двигателя 17, например, с номинального на заданный промежуточный режим работы открывается проссель 9 и отработав ш е газы дви1 4 гателя от турбины 1 высокого давления направляются по каналу 8 в выхлопную трубу 6 и в атмосферу. Одновременно с открытием дросселя 9 открывается дроссель 11 и вход компрессора 2 высокого давления через патрубок 10 соединяется с атмосферой. Таким образом, на заданных режимах работы система двухступенчатого газотурбинного наддува практически преобразуется в одноступенчатую систему с работающим турбокомпрессором высокого давления, характеристики которого, благодаря относительно меньшим проходным сечениям проточных частей, хорошо согласованы с характеристиками двигателя.

Следовательно, использование предлагаемой системы двухступенчатого газотурбинного наддува на заданных промежуточных режимах работы двигателя позволяет повысить КПД установки, а следовательно, улучшить ее экономичность.

Формула из о брет ения

Устройство для наддува двигателя внутреннего сгорания, содержащее соединенные последовательно при помощи воздушной и газовой магистралей турбокомпрессоры низкого и высокого давления, первый из которых сообщен с атмосферой при помощи всасывающего патрубка и выхлопной трубы, а второй подключен к двигатель своими воздухонапорным и газоприемным патрубками и снабжен соединяющей последние обводной трубой с дополнительной каме— рой сгорания, отличающеес я тем, что, с целью повышения экономичности двигателя на частичных нагрузках, воздушная и газовая магистрали между турбокомпрессорами сообщены с атмосферой при помощи канала перепуска газов и дополнительного воздуховпускного патрубка, каждый из которых снабжен регулируемым дросселем, причем канал перепуска газов подсоединен к выхлопной трубе.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Р 3988894, кл. 60-606, опублик. 1976.

2. Выложенная заявка Франции

М 2362275, кл. F 02 В 37/00, опублик, 1978.

859661

Составитель М. Файн

Редактор М. Янович Техред JI.Ïåêàðü Корректор У ° Пономаренко

Заказ 7506/54 Тираж 581 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Раушская наб. g . 4/5

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