Устройство для наддува двигателя внутреннего сгорания

 

Изобретение относится к машиностроению и позволяет повысить экономичность и увеличить надежность путем уменьшения загрязнения воздушного тракта охладителя наддувочного воздуха . Газовыхлопной патрубок 9 турбокомпрессора 1 имеет обтекатель 12,выполненный в виде усеченного конуса, установленного соосно патр убку 9, и подсоединенный своим основанием 13 к кожуху 5 соплового аппарата 6. В вершине 14 обтекателя выполнен вентиляционный канал 15, сообщенный с трубой 11 вентиляции картера через регулируемый дроссель. Могут быть применены различные варианты выполнения обтекателя . Газ из системы вентиляции картера поступает через трубу 11 и регулируемый дроссель в воздуховпускной патрубок 10 и одновременно по каналу 15 - в обтекатель где за счет эжекции захватывается потоком отработавших газов двигателя и выбрасывается в атмосферу. Поступление частиц масла и сажи из картера дизеля в воздухонапорный патрубок 7 охладитель и в воздушный ресивер двигателя сво- . дится до минимума без уменьшения степени вентиляции картера . 2 з.п. ф-лы, 5 ил. i (Л 00 4 00 СП 4 4 } ruf T fm / оем- g юиляиш хиртеаа LiZ.2

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ;„:. .

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

i@a

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4077654/26-06 (22) 18.06.86 (46) 30.10.87.. Бюл. М 40 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта (72) П.M.Åãóíîâ, А.С.Нестрахов, Б.С.Швайнштейн, В.П.Кондратьев, А.И.Безбородов и В.В.Ивакин (53) 621.43.055(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 433283, кл. F 01 М 13/02, 1974.

Филонов С.П. и др. Тепловоз 2Т3116.

M. Транспорт, 1985, с. 40, 53. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАДДУВА ДВИГАТЕЛЯ

ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Изобретение относится к машиностроению и позволяет повысить экономичность и увеличить надежность путем уменьшения загрязнения воздушного тракта охладителя наддувочного воздуха.Газовыхлопной патрубок 9 турбокомпрессора 1имеет обтекатель 12,выпол(511 4 F 02 В 37/00, F 01 М 13/00 ненный в виде усеченного конуса, установленного соосно патрубку 9, и подсоединенный своим основанием 13 к кожуху 5 соплового аппарата 6. В вершине 14 обтекателя выполнен вентиляционный канал 15, сообщенный с трубой

11 вентиляции картера через регулируемый дроссель. Могут быть применены различные варианты выполнения обтекателя. Гаэ иэ системы вентиляции картера поступает через трубу 11 и регулируемый дроссель в воздуховпускной патрубок 10 и одновременно по каналу 15 — в обтекатель; где за счет эжекции захватывается потоком отработавших газов двигателя и выбрасывается в атмосферу. Поступление частиц масла и сажи из картера дизЕля в воздухонапорный патрубок 7, охладитель и в воздушный ресивер двигателя сво-, дится до минимума без уменьшения степени вентиляции картера . 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

48544 2 чество масла.

1

13

Изобретение относится к машиностроению, а именно двигателестроению, и может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания с турбонаддувом и с вентиляцией картера.

Целью изобретения является повышение экономичности и увеличение надежности путем уменьшения загрязнения воздушного тракта и охладителя наддувочного воздуха.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства; на фиг.2 турбокомпрессор с обтекателем н газовыхлопном патрубке, поперечный разрез; на фиг. 3 — турбокомпрессор с коллектором, поперечный разрез; на фиг. 4 — разрез А-А на фиг. 3 (расположение коллектора в газовыхлопном патрубке); на фиг. 5 — вид Б нафиг.4.

Устройство содержит по меньше мере один турбокомпрессор 1, гаэоприемный патрубок 2 которого подключен к выхлопному коллектору 3 двигателя 4 и к кожуху 5 соплового аппарата 6 турбины турбокомпрессора 1, воздухонапорный патрубок 7 — к воздушному ресиверу 8 двигателя 4, гаэовыхлопной патрубок 9 подсоединен к кожуху 5 и сообщен своим выходом с атмосферой, а возцуховпускной патрубок 10 — с атмосферой и с трубой 11 вентиляции картера двигателя

Газовыхлопной патрубок 9 турбокомпрессора 1 снабжен обтекателем 12, выполненным в виде усеченного конуса, установленным соосно патрубку 9 и подсоединенным своим основанием 13 к кожуху 5 соплового аппарата 6. В вершине 14 обтекателя 12 выполнен вентиляционный канал 15, сообщенный с трубой 11 вентиляции картера через регулируемый дроссель 16.

В варианте газоныхлопной патрубок

9 турбокомпрессора 1 выполнен с коллектором 17, установленным концентрично кожуху 5 соплового аппарата 6, причем этот коллектор 17 выполнен со щелью 18, ориентированной в сторону выхода патрубка 9, и подключен к вентиляционному каналу 15. Обтекатель

12 может быть выполнен полым со сквозными отверстиями 19, причем вентиляционный канал 15 размещен в этой полости обтекателя 12.

Устройство работает следующим образом.

При работе двигателя 4 внутреннего сгорания отработавшие газы по ны5

50 хлопному коллектору 3 поступают в газоприемный патрубок 2 турбокомпрессора 1 и раскручивают его ротор, проходя внутри кожуха 5 соплового аппарата 6 и через рабочее колесо турбины турбокомпрессора 1. В ноздуховпускной патрубок 10 засасывается воздух иэ атмосферы и после сжатия и нагрева в турбокомпрессоре 1 подается через воздухонапорный патрубок 7 и охладитель наддувочного воздуха в воздушный ресивер 8 двигателя 4. Отработавшие газы после турбокомпрессора

1 через гаэовыхлопной патрубок 9 выбрасываются в атмосферу.

Газ из системы вентиляции картера поступает через труб, 11 вентиляции картера и регулируемыи россель 16 в воздуховпускной патрубок 10 и одновременно по каналу 15 — в обтекатель

12, где за счет эжекции захватывается потоком отработавших газов двигателя 4 и выбрасывается в атмосферу.

В варианте устройства, когда турбокомпрессор 1 выполнен с расположением газовыхлопного патрубка 9 между воздухонапорным и газоприемным патрубками 7 и 2, картерные газы за счет эжекции поступают в коллектор 17 и, проходя по щели 18, смешиваются с отработавшими газами двигателя 4.

С целью уменьшения металлоемкости и повышения эжекции обтекатель 12 может быть выполнен полым с тонкими стенками, в которых выполнены сквозные отверстия 19. Полость обтекателя

12 сообщена через вентиляционный канал 15 с трубой 11 вентиляции картера. В этом варианте газы поступают в газовыхлопной патрубок 9 через отверстия 19 в стенках обтекателл 12 и в его вершине 14, что улучшает вентиляцию картера.

При работе двигателя 4 на режимах холостого хода и малых нагрузок, когда энергия отработавших газов мала, дроссель 16 устанавливается в такое положение, что картерные газы одновременно могут поступать в воздуховпускной патрубок 10 и в обтекатель

12 или коллектор 17. На этих режимах скорости газов малы и вместе с ними захватывается незначительное колиС повышением нагрузки двигателя 4 дроссель 16 направляет все большую часть картерных газов в газовыхлоп ной патрубок 9, закрывая их поступ1348544

4 застойная эона и расположение коллек1 тора в этой зоне позволяет одновременно повысить КПД турбокомпрессора. ление в назлуховпускной патрубЬк 10.

На режимах с мощностью 50-607 номинальной и выше все картерные газы захватываются за счет эжекции отработавшими газами.

Таким образом, поступление частиц масла и сажи иэ картера дизеля в воздухонапорный патрубок 7, охладитель и в воздушный ресивер двигателя 4 сведено до минимума без уменьшения степени вентиляции картера. Это позволяет повысить экономичность работы двигателя 4 и увеличить межремонтные сроки его работы.

В устройстве обтекатель 12 и коллектор 17 установлены таким образом, чтобы одновременно уменьшить потери энергии с уходящими газами и повысить за счет этого КПД турбокомпрессора 1. Для турбокомпрессора 1 с расположением газовыхлопного патрубка

9 соосно ротору (фиг. 2) выгодно устанавливать обтекатель 12 в виде конуса, подсоединенного основанием 13 25 к кожуху 5 соплового аппарата 6. В этом случае обтекатель 12 и патрубок

9 образуют JIJIBBHQ расширяющийся канал. При течении отработавших газов по этому каналу они захватывают кар,терные газы, которые поступают из системы вентиляции картера в полость обтекателя 12 и затем через отверстия

19 в вершине обтекателя 12 и его стенках — в газовыхлопной патрубок 9.

Для турбокомпрессора 1 с расположением газовыхлопного патрубка 9 между рабочими колесами ротора (фиг. 3) выгоднее устанавливать коллектор 17в виде трубы над кожухом 5 соплового 4О аппарата 6, концентрично ему, а канал для картерных газов выполнять в виде щели 18, идущей вдоль коллектора 17.

Над кожухом 5 соплового аппарата таких турбокомпрессоров 1 образуется 45 формула изобретения

1. Устройство для наддува двигателя внутреннего сгорания, содержащее по меньшей мере адин турбокомпрессор, газоприемный патрубок которого подключен к выхлопному коллектору двига-. теля и к кожуху соплового аппарата турбины турбокомпрессора, воздухонапорный — к воздушному ресиверу двигателя- гаэовыхлопной патрубок подсоединен к кожуху и сообщен своим выходом с атмосферой, а воздуховпускной с атмосферой и с трубой вентиляции картера двигателя, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения экономичности и увеличения надежности, гаэовыхлопной патрубок турбокомпрессора снабжен обтекателем, выполненным в виде усеченного конуса установленным соосно патрубку и подсоединенным своим основанием к кожуху соплового аппарата, причем в вершине обтекателя выполнен вентиляционный канал, сообщенный с трубой вентиляции картера через регулируемый дроссель.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, то гаэовыхлопной патрубок турбокомпрессора выполнен с коллектором, установленным концентрично кожуху соплового аппарата, причем этот коллектор выполнен со щелью, ориентированной в сторону выхода газа из патрубка, и подключен в вентиляционному каналу.

3. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что обтекатель выполнен полым со сквозными отверстиями, вентиляционный канал размещен в полости обтекателя.

1348544

1348544

А-А a cucrnenag

Вентиляции ладомира

Риа

Видб Риа5

Составитель В.Козлов

Техред Л.Олийнык Корректор М.Демчик

Редактор Н.Горват

Тираж 503 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 5177/34

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óõãîðoä, ул.Проектная, 4