Силовая установка

 

Изобретение повышает эффективность использования энергии выхлопных газов двигателя при повышении противодавления на выпуске. Силовая установка содержит дизель 1 с турбокомпрессором 2, а также силовую турбину низкого давления с регулируемым сопловым аппаратом (РСА) 3, связанным с органом управления. Регулирование РСА осуществляется таким образом, что степень понижения давления в турбине турбокомпрессора поддерживается постоянной за счет того, что орган управления выполнен в виде серводвигателя 9 с управляющим золотником 20 и двухкамерного элемента 10, осуществляющего регулирование установки путем управления РСА 3 через серводвигатель 9. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1574865 A 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4428947/25-06 (22) 23.05.88 (46) 30.06.90. Бюл. № 24 (71) Университет дружбы народов им. Патриса Лумумбы (72) И. А. Барский и Г. В. Орлова (53) 621.43.052 (088.8) (56) Патент США № 4674284, кл. F 02 В 37/00, опублик. 1987. (54) СИЛОВАЯ УСТАНОВКА (57) Изобретение повышает эффективность использования энергии выхлопных газов двигателя при повышении противодавления на (51)5 F 02 В 41 10 F 02 D 23 00

2 выпуске. Силовая установка содержит дизель 1 с турбокомпрессором 2, а также силовую турбину низкого давления с регулируемым сопловым аппаратом (PCA) 3, связанным с органом управления. Регулирование РСА осуществляется таким образом, что степень понижения давления в турбине турбокомпрессора поддерживается постоянной за счет того, что орган управления выполнен в виде серводвигателя 9 с управляющим золотником 20 и двухкамерного элемента 10, осуществляющего регулирование установки путем управления

PCA 3 через серводвигатель 9. I ил.

1574865

Формула изобретения

Составитель о. Гусев

Р ел а кто р М. К ел ем епи Техред Л. Кравчук Корректор Т. Палий

Заказ 1769 Тираж 440 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобрегеииям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, !01

Изобретение относится к машиностроению, в частности к регулированию двигателей внутреннего сгорания.

Цель изобретения — повышение эффективности использования энергии выхлопных газов двигателя при повышении противодавления на выпуске.

На чертеже приведена принципиальная схема силовой установки.

Установка содержит дизель 1, турбо, компрессор 2, регулируемый сопловой аппа1 рат (РСА) 3, силовую турбину 4.

PCA включает в себя сопловые ло патки 5 с рычагами 6, которые входят в пазы 7 синхронизируюецей кольцевой обоймы 8. Установка также содержит серводвигатель 9 и двухкамерный элемент 10 управления серводвигателем, содержащий камеру 11 с мембраной 12, делягцей ее на две полости, и анероидной камеры 13 с вакуумированным сильфоном 14. Трубка 15 соединяет полость на входе турбины,турбокомпрессора 2 с первой полостью камеры

11, а трубка 16 соединяет выход из турбины турбокомпрессора с второй полостью камеры 11, а также с входом в камеру 13.

Сильфон 14 и мембрана 2 связаны с тягой 17, а последняя рычагом 18 и тягой 19 соединена с золотником сервомотора 20.

Поршень сервомотора 21 соединен с обоймой

8 и с рычагом обратной связи 22. В сервомотор 9 по каналам 23, 24, 25 подводит я масло с давлением Р„,. Угол поворота лопаток PCA ограничен по максимуму упором

26, а по минимуму — упором 27.

Установка работает следующим образом.

При увеличении противодавления на выпуске растет давление на выходе силовой турбины 4 и давление после турбины турбокомпрессора Р,, что приводит к измененик> степени понижения давления турбокомпрессора. Двухкамерный элемент 10 управления серводвигателем практически реализует выражение

F (P, — 1 т ) =F, 1т и !и — .— — "ттк — — 1+ —, Р F, F„ где FÄ II F, -- площадь мембраны 12 и сильфона 14 соответственно;

Р, и P — давление перед и за турбиной турбокомпрессора.

При увеличении Рт диафрагмы 12 тяга 17 и рычаг 18 поднимаются вверх, перемещая вверх золотник 20.

10 !

r;

30 з

Масло по каналам 25 и 24 подается в полость под поршнем сервомотора, поршень

2il движется вниз, что приводит к увеличению а„, — угла выхода потока рабочего тепла из РСА силовой турбины 4. 3а счет увеличения а, снижается Р,, а л,„ восстанавливает свое значение.

При уменьшении P„и увеличении л,„ диафрагма 12, тяга 17 и рычаг 18 начнут опускаться, перемещая золотник (0 вниз. Масло по каналам 25 и 23 подается при этом в полость под поршнем сервомотора, поршень 21 движется вверх, уменьшая при этом угол выхода потока из

РСА, и восстанавливает значение л,„.

В случае, когда на частичных режимах давление Р, снизится настолько, что даже при максимально открытом РСА не удается обеспечить iI =const, лопатки 3 будут оставаться в положении максимального м„,, on ределяемо го упором 26.

Таким образом, использование предложенной системы управления РСА позволяет значительно снизить влияние перец=-дов противодавления на рабочий процесс установки и тем самым повысить эффективность использования энергии BblxJIonHhn: газов двигателя.

Счлова я установка, содержа щая дзигатель с турбокомпрессором наддува и кинематически связанную с залом двигателя силовую турбину с регулируемым сопловым аппаратом„датчик режима работы дизеля и управляюший механизм, выход которого кинематически связан с регулируемым сопловым аппаратом, а вход — с датчиком режима работы двигателя, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности использования энергии выхлопных газов путем поддержания постоянной степени понижения давления в турбине турбокомпрессора, управляющий механизм выполнен в виде сервопривода со следящим золотником, а датчик режима работы выполнен в виде датчика перепада давления, подключенного входами к входу и выходу турбины турбокомпрессора, и корректора, выполненного в виде пневмокамеры с размегценным внутри вакуумированным сильфоном и пневматически связанного с выходом турбины турбокомпрессора, причем сильфон корректора кинематически связан с датчиком перепада давления.