Турбокомпрессор двигателя внутреннего сгорания

Изобретение относится к области автомобилестроения, а именно к двигателестроению. Турбокомпрессор двигателя внутреннего сгорания содержит подшипниковый узел, в котором установлен вал ротора, с турбинным и компрессорным колесами, корпус центростремительной турбины, закрепленный на корпусе подшипникового узла, и корпус компрессорной ступени, также закрепленный на корпусе подшипникового узла. В корпусе компрессорной ступени выполнено по крайней мере одно отверстие, расположенное на внешней поверхности патрубка в месте перехода от криволинейного к прямолинейному участку, при этом диаметр отверстия не превышает толщину стенки патрубка. Изобретение направлено на повышение надежности автотракторных двигателей за счет улучшения качества очистки воздуха, поступающего в цилиндр. 2 ил.

 

Изобретение относится к области автомобилестроения, а именно к двигателестроению. Данное изобретение применяется в двигателях внутреннего сгорания.

Известен турбокомпрессор с осевой турбиной для наддува двигателей внутреннего сгорания [Патент на полезную модель RU 122443 U1, опубл. 27.11.2012], предназначенный для повышения литровой мощности, снижения удельной массы, улучшения экологических показателей двигателя.

Турбокомпрессор состоит из центростремительной турбины и центробежного компрессора, соединенных между собой валом ротора в подшипниковом узле.

Известен турбокомпрессор S2B/7624TAE/0,76D9 американской фирмы "Schwitzer" [Руководство по эксплуатации, техническому обслуживанию и ремонту. Двигатели КамАЗ: 740.11-240, 740.13-260, 740.14-300, 740.30-260, 740.50-360, 740.57-320, 740.50-3901001КД. Набережные Челны; ОАО «КамАЗ», 2002. - 247 с.], турбокомпрессор состоит из центростремительной турбины и центробежного компрессора, соединенных между собой валом ротора в подшипниковом узле.

Однако недостатком аналогов является низкое качество очистки воздуха, в связи с конструкцией компрессорной ступени, что приводит к преждевременному износу двигателя внутреннего сгорания.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является турбокомпрессор ТКР 7С-6 [Руководство по эксплуатации, техническому обслуживанию и ремонту. Двигатели КамАЗ: 740.11-240, 740.13-260, 740.14-300, 740.30-260, 740.50-360, 740.57-320, 740.50-3901001КД. Набережные Челны: ОАО «КамАЗ», 2002. - 247 с.], который также состоит из центростремительной турбины и центробежного компрессора, соединенных между собой валом ротора в подшипниковом узле.

Недостатком данного устройства является также низкое качество очистки воздуха, связанное с конструкцией компрессорной ступени. В результате засорения воздушных фильтров, разгерметизации соединений с турбокомпрессором, резко ухудшается качество поступающего воздуха.

Задача настоящего изобретения заключается в повышении надежности автотракторных двигателей за счет улучшения качества очистки воздуха, поступающего в цилиндры.

Поставленная задача достигается тем, что в корпусе компрессорной ступени выполнено, по крайней мере, одно отверстие, расположенное на внешней поверхности патрубка в месте перехода от криволинейного к прямолинейному участку, при этом диаметр отверстия не превышает толщину стенки патрубка.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежами: Фиг.1 - турбокомпрессор двигателя внутреннего сгорания, на Фиг.2 - корпус компрессорной ступени,

где

1 - центробежный компрессор,

2 - корпус компрессорной ступени,

3 - колесо компрессора,

4 - вал ротора,

5 - подшипниковый узел,

6 - корпус центростремительной турбины,

7 - колесо турбины,

8 - отверстие для очистки воздуха.

Турбокомпрессор двигателя внутреннего сгорания состоит из корпуса центростремительной турбины 6 с колесом турбины 7 и центробежного компрессора 1, соединенных между собой валом ротора 4 в подшипниковом узле 5. Корпус компрессорной ступени 2 и корпус центростремительной турбины 6 крепятся к корпусу подшипникового узла с помощью болтов и планок. Такая конструкция позволяет устанавливать корпус под любым углом друг к другу, что облегчает установку турбокомпрессора на двигателе. Корпус компрессорной ступени может быть изготовлен из алюиминиевого сплава, например АК9ч или АК12М2.

Ротор турбокомпрессора состоит из колеса турбины 7 с валом ротора 4, колеса компрессора 3, жестко закрепленные на валу, например с помощью гайки. Колесо компрессора 3 с загнутыми по направлению вращения назад лопатками может выполняться из алюминиевого сплава.

В корпусе компрессорной ступени имеется, по крайней мере, одно отверстие 8, расположенное на внешней поверхности патрубка в месте перехода от криволинейного к прямолинейному участку, при этом диаметр отверстия не превышает толщину стенки патрубка.

Турбокомпрессор двигателя внутреннего сгорания работает следующим образом.

В корпусе центростремительной турбины 6 преобразовывается энергия выхлопных газов в кинетическую энергию путем вращения вала ротора 4 турбокомпрессора (частота вращения 100-110 тыс. оборотов в мин-1) за счет вращения колеса турбины 7, жестко закрепленного на валу ротора. Затем энергия вращения ротора посредством работы колеса компрессора 3 в центробежном компрессоре 1 превращается в работу сжатия воздуха. Под действием центробежных сил частицы пыли (попавшие через засорившиеся фильтры или из-за разгерметизации соединений с турбокомпрессором) концентрируются по краям корпуса компрессорной ступени 2, где могут быть выведены через отверстие 8.

Опытным путем, в лаборатории кафедры «Автомобили и автомобильное хозяйство», выяснено, что эффект центрифугирования увеличивается пропорционально росту частоты вращения вала ротора 4. Как следствие, через отверстие 8 уходит часть абразивных частиц, что повышает надежность двигателя внутреннего сгорания.

Турбокомпрессор двигателя внутреннего сгорания, содержащий подшипниковый узел, в котором установлен вал ротора, с турбинным и компрессорным колесами, корпус турбинной ступени, закрепленный на корпусе подшипникового узла, и корпус компрессорной ступени, также закрепленный на корпусе подшипникового узла, отличающийся тем, что в корпусе компрессорной ступени выполнено по крайней мере одно отверстие, расположенное на внешней поверхности патрубка, при этом диаметр отверстия не превышает толщину стенки патрубка.



 

Похожие патенты:

Использование: в компрессоростроении, в частности в центробежных компрессорах или в рабочих колесах для них. Сущность изобретения: в рабочем колесе центробежного компрессора, включающем основной диск с цельновыфрезированными на нем лопатками и цельновыфрезированными из тела лопаток заклепками; покрывной диск, выполненный с отверстиями под заклепки, с помощью которых покрывной диск закреплен на несущем диске; на внутренней поверхности покрывного диска выполнены выступы, по контурам полностью совпадающие с соответствующими контурами лопаток и образующие между собой пазы, в которых защемлены лопатки, причем средние линии выступов зеркальны средним линиям контуров лопаток несущего диска.

Изобретение относится к области центробежного компрессоростроения, в частности к вакуумным циркуляционным компрессорам. .

Изобретение относится к аэродвижителям транспортных средств. .

Изобретение относится к общему машиностроению, может быть использовано в компрессорной технике при проектировании компрессорных агрегатов и компрессорных установок и позволяет упростить процесс изготовления и сборки готового изделия.

Изобретение относится к энергетике, в частности турбостроению, компрессоростроению и насосостроению, может быть использовано при конструировании осевых, центробежных и объемных компрессоров и насосов и позволяет исключить помпажные явления и обеспечить значительное снижение низкочастотного шума при работе компрессора.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. .

Изобретение относится к области вентиляторостроения, может применяться в сельскохозяйственном и промышленном производстве и обеспечивает при своем использовании стабильную работу в сети как с повышенным сопротивлением, так и в обычном для этого типа вентиляторов режиме.

Изобретение относится к вентиляторостроению. .

Изобретение относится к вентиляторостроению. .

Изобретение относится к области компрессоростроения и касается конструкции центробежных компрессоров. Центробежный компрессор содержит расположенные в корпусе рабочее колесо, диффузор, кольцевую полость между стенкой диафрагмы и наружной поверхностью покрывного диска и сборную камеру. Новым является то, что выход диффузора сообщен C-образным кольцевым каналом с кольцевой полостью в зоне расположения меньшего диаметра дополнительных лопаток рабочего колеса, C-образный кольцевой канал размещен в сборной камере и в его средней части равномерно по окружности выполнены окна-каналы, сообщающие между собой полости сборной камеры, между диафрагмой и диффузором образован дополнительный диффузор, сообщенный со стороны входа с кольцевой полостью, а со стороны выхода - со сборной камерой, причем покрывной диск рабочего колеса взаимодействует с уплотнительными элементами, размещенными со стороны входа в рабочее колесо и со стороны выхода из него, соответственно, на наружной стенке C-образного канала и на смежной обоим диффузорам стенке. Предлагаемая конструкция центробежного компрессора обеспечивает при наличии одного рабочего колеса сжатие газа фактически в двух ступенях, что позволяет существенно повысить степень повышения давления. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Центробежная лопаточная машина (100) содержит ось (105) вращения, по меньшей мере одно рабочее колесо (106) с лопатками (107), установленное на оси (105) вращения и размещенное в корпусе (102) по меньшей мере с одним проходным каналом (118), входным и выходным патрубками (103), (104). Корпус (102) радиально разделен по меньшей мере на два образованных радиальными перегородками сектора I, II. Секторы I, II включают всасывающие камеры (108), (109) и нагнетательные камеры (112), (113). Вход всасывающей камеры (108) первого сектора I соединен с входным патрубком (103). Выход нагнетательной камеры (112) соединен проходным каналом (118) с всасывающей камерой (109). Выход нагнетательной камеры (113) соединен с выходным патрубком (104). В корпусе (102) выполнен разгрузочный канал (122), расположенный между всасывающими камерами (108), (109). Один конец разгрузочного канала (122) сообщен с атмосферой или эжектором, устанавливаемым во входном патрубке (103), а второй конец разгрузочного канала (122) размещен в корпусе (102) с возможностью поочередного сообщения с межлопаточными каналами (123) рабочего колеса (106). Центробежная лопаточная машина имеет более высокую эффективность и для ее привода требуется меньшая удельная мощность. 20 з.п., 11 ил.

Изобретение относится к области компрессоростроения. Центробежный компрессор содержит статор с безлопаточными диффузорами, установленный коаксиально ему ротор на радиальных и осевой опорах регулируемой жесткости, выполненных в виде электромагнитных подшипников, датчики радиального и осевого положения ротора, концевые уплотнения. Осевая опора регулируемой жесткости включает по меньшей мере два осевых электромагнита, один из которых предназначен для работы компрессора в зоне газодинамически устойчивых режимах работы, а остальные предназначены для включения в действие при вхождении компрессора в зону вращающегося срыва, предшествующего помпажу, и выключения при выхождении из зоны вращающегося срыва, предшествующего помпажу. Изобретение позволяет повысить экономическую эффективность и безопасность эксплуатации центробежного компрессора. 3 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.
Наверх