Способ регулирования частоты вращения роторов двухкаскадного компрессора для наддува двигателя внутреннего сгорания

 

Изобретение позволяет повысить КПД компрессора и расширить диапазон устойчивой работы путем согласования частот вращения роторов /Р/ 3 и 4 первого и второго каскада компрессора. Замеряют частоту вращения /ЧВ/ Р 4 и по результатам замера этой частоты определяют ЧВ Р 3, которая зависит от ЧВ Р 4, относительной ЧВ Р 3, расчетной ЧВ Р 3 и Р 4, расчетной степени повышения давления первого каскада и показателя политроны сжатия каскадов компрессора. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) (5)) 4 F 04 D 27/00, F 02 В 37/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTKPbfTHRM

ПРИ ГКНТ СССР (21 ) 4327897/25-06 .(22) 16.11.87 (46) 23.07.89. Бюл. )(- 27 (72) Н.Н.Апексейчук, И.А.Акимов, В.П.Герасименко, И.Л.Ровенский и 10.И.Степаненко (53) 625.515 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 826057, кл. F 02 В 37/04, 1979. (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ЧАСТОР>1

ВРАЩЕНИЯ РОТОРОВ ДВУХКАСКАДНОГО КОМПРЕССОРА ДЛЯ НАДДУВА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

2 (57) Изобретение позволяет повысить

КПД компрессора и расширить диапазон устойчивой работы путем согласования частот вращения роторов (Р) 3 и 4 первого и второго каскадов компрессора. Замеряют частоту вращения (ЧВ)

Р4 и по результатам замера этой частоты определяют ЧВ P 3, которая зависит от ЧВ P 4, относительной ЧВ Р 3, расчетной ЧВ P 3 и P 4, расчетной степени повьнпения давления первого каскада и показателя политропы сжатия каскадов компрессора. I ил.

3 1495518

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к способу регулирования частоты вращения роторов двухкаскадного компрессора для надду- 5 ва двигателя внутреннего сгорания, Цель изобретения — повышение КПД и расширение диапазона устойчивости работы путем согласования частот вращения. роторов каскадов компрессора. 10

На чертеже показан схематично двухкаскадный компрессор для наддува двигателя внутреннего сгорания, Двухкаскадный компрессор для наддува двигателя 1 внутреннего сгора- !5 ния содержит корпус 2, в котором установлены ротор 3 первого каскада и ротор 4 второго каскада компрессора.

Ротор 3 первого каскада через зубчатую передачу 5 подключен к валу 6, 20 на котором закреплены турбина 7 и ведомая полумуфта 8 гидромуфты переменного заполнения. Ведущая полумуфта 9 через ведомую шестерню 10 подключена к промежуточной шестерне 11, насаженной на ротор 4 второго каскада.. Промежуточная шестерня 11 связана с ведущей шестерней 12, жестко установленной на коленчатом валу 13 двигателя 1. Выходной патрубок 14 сообщен с впускным патрубком 15 двигателя 1 внутреннего сгорания, а его выхлопной патрубок 16 — с сопловым аппаратом 17 турбины 7.

Способ регулирования частоты вра- 35 щения роторов 3 и 4 двухкаскадного компрессора для наддува двигателя 1 внутреннего сгорания реализуется следующим образом.

Двигателем 1 задают частоту вращения ротора 3 первого каскада компрессора. При работе двигателя l ротор 4 второго каскада через шестерни 11 и 12 приводится во вращение от 45 коленчатого вала 13, Одновременно выхлопные газы от двигателя 1 приводят во вращение турбину 7, которая передает свой крутящий момент через вал 6 и зубчатую передачу 5 ротору

3 первого каскада. На расчетном режиме мощность турбины 7 равна мощности ротора 3 первого каскада. В этот момент крутящий момент на гидромуфте практически отсутствует.При понижении частоты вращения коленчатого вала 13 двигателя 1 происходит понижение частоты вращения ротора 4 второго каскада.

Замеряют частоту вращения ротора

4 второго каскада компрессора, а частоту вращения ротора 3 первого каскада задают по результатам измерения частоты вращения ротора 4 второго каскада и в соответствии со следующей зависимостью:

< с

%—

ttt- <

ФЪЗ п (t < — 1) + 1 и, =и

1 п<р х п<р где n — частота вращения ротора 4 второго каскада; и<

n = — — — относительная частота враи<

7 щения ротора 3 первого каскада; и, и

n — расчетная частота вращения роторов 3 и 4 соответственно первого и второго каскадов; л+ — расчетная степень повыше< ния давления первого каскада;

m — показатель политропы сжатия каскадов компрессора.

Задание частоты вращения ротора 3 первого каскада обеспечивают путем изменения уровня наполнения гидромуфты.

Формула изобретения

С пособ регулирования частоты вращения роторов двухкаскадного компрессора для наддува двигателя внутреннего сгорания, включающий задание частоты вращения ротора первого каскада при изменении частоты вращения ротора второго каскада, о т л и— ч а .ю шийся тем, что, с целью повышения КПД и расширения диапазона устойчивости работы путем согласования частот вращения роторов каскадов компрессора, замеряют частоту вращения ротора второго каскада компрессора, а частоту вращения ротора первого каскада и< задают по результатам измерения частоты вращения ротора второго каскада и в соответствии со следующей зависимостью:

»»»- »

tel

<<<-» й, (;, 1)+1, л.«А

1(<р

1495518 2P расчетная частота вращения роторов соответственно первого и второго каскадовв; расчетная степень повышения давления первого каскада; показатель политропы сжатия каскадов компрессора, п,р х — — --, п где и частота вращения ротора второго каскада; и< и ( ((относительная частота вращения ротора первого каскада;

1P °

Составитель Ю.Антипов

Техред А.Кравчук Корректор И.Муска

Редактор О.Головач

Заказ 4233/33

Тирак 522

Подписное

BHHHGH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С ;Ы

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.уагород, ул. Гагарина,101