Коллектор подвода отработавших газов двигателя внутреннего сгорания к турбине

 

Изобретение может быть использовано в выпускных системах двигателей внутреннего сгорания для повышения их эффективных показателей. Коллектор содержит наружную 1 и расположенную в ней соосно внутреннюю 2 проточные трубы, сообщенные каждая с группой цилиндров. Проточные трубы 1 и 2 на выходе снабжены соответственно соосными соплами 3 и 4, которые сообщены с цилиндрическим проставком 5, образующим с пристыкованным к нему диффузором 6 смесительной участок в общей трубе, подключенной к приемному патрубку турбины Проточная труба 2 состоит из двух участков 7 и 8, причем первый из них сообщен с группой цилиндров и вокруг него установлен изоляционный кожух 9. Между проточными трубами 1 и 2 расположены по окружности установочные элементы 10. Наружная проточная труба 1, сопла 3 и 4, цилиндрический проставок 5 и диффузор 6 заключены в общий кожух 11. Благодаря наличию смесительного участка, где происходит образование равномерного потока газов, имеет место уменьшение потерь давления газа и повышение этим эффективных показателей двигателя. 3 з.п. ф-лы. 2 ил. СО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИ Ч Е СК ИХ

РЕСПУБЛИК (я)s F 02 В 37/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4701774/06 (22) 09.06.89 (46) 15,06.92. Бюл. ¹ 22 (71) Производственное объединение "Коломенский завод" (72) Д.А,Дехович, B.М.Портнов и В.В.Щекин (53) 621.436.052(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹502124,,кл. F 02 В 37/02, 1974, Авторское свидетельство СССР

N878987,,кл. F 01 N 7/10, 1977, Авторское свидетельство СССР

N 931924, кл. F 02 В 37/02. 1981. (54) КОЛЛЕКТОР ПОДВОДА ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО

СГОРАНИЯ К ТУРБИНЕ (57) Изобретение может быть использовано в выпускных системах двигателей внутреннего сгорания для повышения их эффективных показателей. Коллектор содержит наружную 1 и расположенную в ней соосно

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению.

Известно устройство для подвода отработавшего газа к турбине турбокомпрессора ДВС, содержащее смесительную камеру. подсоединенную по меньшей мере к двум выпускным коллекторам при помощи патрубков, расположенных под углом друг к другу и к оси камеры, снабженных общей разделительной стенкой, в которой выполнены сквозные каналы, причем каждый из них ориентирован вдоль оси одного из патрубков.

Недостатком этого устройства является потеря в коллекторах энергии импульсов давления за счет резкого изменения направления и сужения потока на входе в сме„„5U „„1740722 А1

2 внутреннюю 2 проточные трубы, сообщенные каждая с группой цилиндров. Проточные трубы 1 и 2 на выходе снабжены соответственно соосными соплами 3 и 4, которые сообщены с цилиндрическим проставком 5, образующим с пристыкованным к нему диффузором 6 смесительной участок в общей трубе, подключенной к приемному патрубку турбины. Проточная труба 2 состоит из двух участков 7 и 8, причем первый из них сообщен с группой цилиндров и вокруг него установлен изоляционный кожух 9, Между проточными трубами 1 и 2 расположены по окружности установочные элементы 10. Наружная проточная труба 1, сопла 3 и 4, цилиндрический проставок 5 и диффузор 6 заключены в общий кожух 11. Благодаря наличию смесительного участка, где происходит образование равномерного потока газов, имеет место уменьшение потерь давления газа и повышение этим эффективных показателей двигателя. 3 з,п. ф-лы. 2 ил, сительную камеру. Кроме того. имеют место дополнительные потери энергии при теплопередаче через стенки тракта на участке между крышками цилиндров и смесительной камерой, особенно при выполнении его охлаждаемым. Устройство имеет большие габариты и металлоемкость, Известен также коллектор для выпуска отработавших газов из ДВС, содержащий первую трубу от одной группы цилиндров и вторую трубу от другой группы, причем вторая размещена эксцентрично внутри первой трубы и имеет с ней линию контакта, наиболее удаленную от цилиндров.

Этот коллектор прост в изготовлении, однако имеют место большие потери энер1740722 гии в тракте между крышками цилиндров и турбокомпрессором.

Известен коллектор подвода отработавших газов из ДВС к турбине, содержащий расположенные одна внутри другой проточные трубы, каждая из которых соединена с группой цилиндров и снабжена на выходе соплом, причем сопла расположены соосно и их суживающиеся каналы сообщены с общей выпускной трубой, подключенной к газоприемному патрубку турбины.

Недостатком этого выпускного коллектора являются значительные потери давления газа, подводимого к турбине, что снижает эффективность работы двигателя.

Цель изобретения — повышение эффективных показателей двигателя путем уменьшения потерь давления газа, В коллектор подвода к турбине отработавших газов из двигателя входят расположенные одна внутри другой проточные трубы, сообщенные каждая с группой цилиндров и имеющие на выходе соосные сопла, суживающиеся каналы которых сообщены через общую выпускную трубу с турбиной.

Выпускная труба выполнена со смесительным цилиндрическим участком, соединенным с диффузором, который сообщен с приемным патрубком турбины.

Кроме того, проточные трубы выполнены соосными, внутренняя труба по длине может быть составлена из двух участков. причем первый участок, сообщенный с группой цилиндров, размещен вне второго участка и вокруг него установлен отдельный изоляционный кожух., Для обеспечения взаимного осевого перемещения между проточными трубами расположены установочные элементы, Наружная проточная труба. сопла и смесительный участок с диффузором заключены в общий теплоизоляционный кожух.

На фиг.1 показан коллектор. продольный разрез: на фиг.2 — разрез А — А на фиг.1.

Коллектор содержит наружную 1 и расположенную в ней соосно внутреннюю 2 проточные трубы, сообщенные каждая с группой цилиндров.

Проточные трубы 1 и 2 на выходе снабжены соответственно соосными соплами 3 .и 4, которые сообщены с цилиндрическим проставком 5, образующим с пристыкованным к нему диффузором 6 смесительный участок в общей трубе, подключенной к приемному патрубку турбины (не показана).

Проточная труба 2 состоит из участков 7 и 8, причем первый из них сообщен с группой цилиндров (не показаны) и вокруг него установлен изоляционный кожух 9. Между про10

30

35 что, с целью повышения эффективных пока40 зателей двигателя путем уменьшения по45

55 точными трубами 1 и 2 расположен6 по окружности установочные элементы 10, Наружная проточная труба 1, сопла 3 и 4, цилиндрический проставок 5 и диффузор 6 заключены в кожух 11.

При работе двигателя отработавшие газы из одной группы цилиндров поступают в проточную трубу 2 и из другой — в проточную трубу 1. Затем газ на выходе из сопл 3 и 4 создает взаимный эффект эжекции, причем подсос газов происходит из трубы 1 или из трубы 2 в зависимости от чередования выпуска отработавших газов из рабочих цилиндров двигателя. Далее газы поступают в смесительный участок 5 и из него в диффузор 6, затем в турбину.

Длина трубы цилиндрического проставка 5 выполнена не менее диаметра этой трубы. Площади проходных сечений проточных труб 1 и 2 равны друг другу, а их сумма превышает площадь сечения трубы смесительного участка 5.

Благодаря наличию смесительного участка, где происходит образование равномерного потока газов, уменьшаются потери давления газа, за счет чего повышаются эффективные показатели двигателя.

Формула изобретения

1, Коллектор подвода отработавших газов двигателя внутреннего сгорания к турбине, содержащий расположенные одна внутри другой проточные трубы, каждая из которых соединена с группой цилиндров и снабжена на выходе соплом, причем сопла расположены соосно и их суживающиеся каналы сообщены с общей выпускной трубой, подключенной к газоприемному патрубку турбины, отличающийся тем, терь давления газа, общая выпускная труба снабжена смесительным участком, выполH8HHblM в виде цилиндрического проставка, сообщенного с соплами, и пристыкованного к нему диффузора.

2. Коллектор по п.1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что проточные трубы выполнены соосными, внутренняя труба по длине выполнена составной из двух участков, причем первый участок сообщен с группой цилиндров, а второй участок размещен вне другой трубы, и вокруг лервого участка установлен отдельный изоляционный кожух.

3, Коллектор по пп.1 и 2, о.т л и ч а юшийся тем, что между проточными трубами расположены установочные элементы.

4. Коллектор по пп,1-3, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что наружная проточная, труба, сопла и смесительный участок заключены в общий теплоизоляционный кожух, 1740722

Составитель Н. Лапушкин

Редактор Н. Федорова Техред М,Моргентал Корректор Н. Ревская

Заказ 2066 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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