Выпускная система двигателя внутреннего сгорания с газотурбинным наддувом

 

Изобретение относится к машиностроению , позволяет повысить эффективность системы двигателя внутреннего сгорания с газотурбинным наддувом . Для этого поверхности ребер 6, прикрепляющих внутренний кожух 4 к корпусу 1, выполнены искривленными и имеют с осью турбины 2 и выпускного коллектора (ВК) одну общую точку. Выпускные патрубки подсоединены к ВК внеосно, причем размер внеосности больше 0,05 и меньше 0,5 доли внутреннего диаметра ВК. В месте соединения отдельных ВК система снабжена разделительными пластинами по числу ВК, причем каждая пластина отклонена от соединительной линии осей присоединенных ВК на угол 15-75 . Интенсивное смешение ведущих потоков газа в подводящих ветвях выпускных патрубков с газами в ВК обеспечивает лучшее использование эжекторного действия потокавыпускных газов и повышает эффективность их использования в турбине. 2 з.п. ф-лы, 9 ил. А (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1 3904

А1 (5Н 4 F 02 В 37/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Ь„. ч.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, К ABTOPGKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (89) cs/242619 (48) 10. 12. 85 (21) 7773387/25-06 (22) 04.05.84 (31) PV 3370-87 (32) 13.05.83 (46) 23.04.88. Бюл. Р- 15 (71) ЧКД Прага, оборовы подник (CS) (72) Мацек Ян (CS) (53) 621.43-06(088.8) (54) ВЫПУСКНАЯ CHCTEMA ДВИГАТЕЛЯ

ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ С ГАЗОТУРБИННЬМ

НАДДУВОМ (57) Изобретение относится к машиностроению, позволяет повысить эффективность системы двигателя внутреннего сгорания с газотурбинным наддувом. Для этого поверхности ребер 6, прикрепляющих внутренний кожух 4 к корпусу 1, выполнены искривленными и имеют с осью турбины 2 и выпускного коллектора (ВК) одну общую точку. Выпускные патрубки подсоединены к ВК ннеосно, причем размер внеосности больше 0,05 и меньше 0,5 доли внутреннего диаметра ВК. В месте соединения отдельных ВК система снабжена разделительными пластинами по числу ВК, причем каждая пластина отклонена от соединительной линии осей о присоединенных ВК на угол 15-75

Интенсивное смешение ведущих потоков газа в подводящих ветвях выпускных патрубков с газами н ВК обеспечивает лучшее использование эжекторного действия потока- выпускных газов и повышает эффективность их использования в турбине. 2 з.п. ф-лы, 9 ил.

1390403

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, а именно к выпускным системам двигателей.

Известна выпускная система двигателя внутреннего сгорания с наддувом, состоящая иэ нескольких ветвей выпускного трубопровода, которые соединяются в преобразователе им— пульсов, переходящем в камеру смешения, к которой подсоединены входы турбин турбокомпрессоров (см. вы— ложенную заявку ФРГ У 2906182, кл. F 02 В 37/00, опублик. 1980).

Недостатком этой выпускной системы является то, что сектор смешивания преобразователя импульсов короткий и его замена камерой смешения с большим сечением перед входом в турбину гызывает потери кинетической энергии выпускных газов.

На фиг. 1 показан входной корпус, поперечный разрез;на фиг. 2 — то же, продольный разрез; на фиг. 3 — выпускной коллектор с патрубками и входным корпусом; на фиг. 4 — выпускной коллектор в месте присоединения патрубка, продольный разрез; на фиг. 5 — выпускной коллектор, попе-, речный разрез; на фиг, 6 — выпускной коллектор с двумя ветвями, поперечный разрез; на фиг. 7 — то же, продольный разрез; на фиг. 8 — выпускной коллектор с тремя ветвями, поперечный разрез; на фиг. 9 — выпускной коллектор с четырьмя ветвями, поперечный разрез, Выпускная система двигателя внутреннего сгорания с газотурбинным наддувом содержит (фиг. 1 и 2) входной корпус 1 перед турбиной 2 турбокомпрессора 3, который состоит из кожуха 4, выполненного в виде усеченного конуса, расширяющегося в сторону турбины 2, и концентричного ко— нуса 5, прикрепленного к кожуху 4 с помощью радиальных ребер 6. Ребра

6 во входном корпусе 1 расположены так, что их искривленные винтовые поверхности имеют с осью выпускного коллектора 7 и турбины 2 одну общую точку. Входной корпус 1 присоединен меньшим диаметром к выпускному коллектору 7, который является общим для нескольких цилиндров двигателя 8 внутреннего сгорания. Выпускной коллектор 7 соединен с головками цилиндров 9 патрубками 10. Переход патрубка 10 в выпускной коллектор 7 выполнен внеосно (фиг. 4 и 5), причем размер внеосности больше 0,05 и меньше 0 5 доли внутреннего диаметра .Э выпускного коллектора 7. В исполнении фиг. 6 и 7 входной корпус 1 присоединен меньшим диаметром к разветвлению 11, состоящему из верхней

12 и нижней 13 ветвей. В месте соединения обеих ветвей раэветвление 11 соплообраэно сужено вставленной разделительной пластиной 14. Оба плеча раз 1елительной пластины 14 отклоня15 ются от соединительной линии осей верхней 12 и нижней 13 ветвей на угол 15-75 . В варианте фиг.8 разветвление 11 состоит иэ трех ветвей

15. В месте соединения трех ветвей

20 15 разветвление 11 сужено трехплечной разделительной пластиной 16, плечи которой отклоняются от соединительной линии осей двух прилегающих соседних ветвей 15 на угол 1575 . В варианте фиг. 9 раэветвление

11 состоит иэ четырех ветвей 17. В месте соединения четырех ветвей 17 разветвление сужено четырехплечной

1 разделительнои пластиной 18, плечи которой отклоняются от соединительной линии осей двух прилегающих соседних ветвей 17 на угол 15-75

Система работает следующим образом, Ю

Выпускные газы из цилиндров 9 по выпускным патрубкам 10 проходят в выпускной коллектор 7, где движение потока газов приобретает спиральную форму, что вызывает интенсивное пе40 ремешивание газа, находящегося в коллекторе 7 и поступающего иэ патрубков 10. При проходе потока газа через разветвление 11 он также закручивается за счет изменения направ45 ления на разделительных пластинах

14, 16 и 18, причем изменение направления согласовано с винтовыми поверхностями ребер 6.

Поток газа, проходя по расширяющимся каналам между кожухом 4 и концентричным конусом 5, отклоняется ребрами и попадает на лопатки турбины 2. Отработавшие газы уходят в выхлопной патрубок.

Интенсивное смешение ведущих потоков газов в подводящих ветвях выпускных патрубков с газами в выпускном коллекторе обеспечивает лучшее использование эжекторного дейст 13390403

Фиг.1 вия потока выпускных газов и повышает эффективность их использования в турбине.

Формула изобретения

1.Выпускная система двигателя внутреннего сгорания с газотурбинным наддувом, содержащая по меньшей мере один выпускной коллектор, выпускные патрубки, подсоединенные под углом к выпускному коллектору, и входной корпус, установленный между выпускным коллектором и турбиной, ось которой совпадает с осью выпускного коллектора, и выполненный в виде усеченного конуса с внутренним кожухом, прикрепленным с помощью ребер к корпусу и расширяющимся в сторону турбины, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности, поверхности ребер выполнены искривленными и имеют с общей осью турбины и выпускного коллектора одну общую точку.

2. Система по п. 1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что выпускные патрубки подсоединены к выпускному коллектору внеосно, причем размер внеосности больше 0,05 и меньше

1р 0,5 доли внутреннего диаметра выпускного коллектора.

3. Система по п. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что в месте соединения отдельных выпускных коллекто-, ров она снабжена разделительными пластинами по числу выпускных коллекторов, причем каждая разделительная пластина отклонена от соединительной линии осей присоединенных вы0 пускных коллекторов на угол 15-75

Признано изобретением по результатам экспертизы, осуществленной Ведомством по изобретательству Чехословацкой Социалистической Республики.

1390403 фиг. 4 1390403

77 фие. 8

Составитель Н. Лапушкин

Текред А.Кравчук

Корректор С, Шекмар

Редактор В. Бугренкова

Тирах 505

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Заказ 1751/36

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ухгород, ул. Проектная, 4