Способ регулирования турбонаддува двигателя внутреннего сгорания

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к двигателям внутреннего сгорания (ДВС) с турбонаддувом. Техническим результатом является расширение диапазона регулирования турбонаддува ДВС. Сущность изобретения заключается в изменении частоты вращения ротора с использованием гидроторможения для изменения количества масла, подводимого к подшипнику ротора, установленного в корпусе турбокомпрессора. Отвод масла регулируется путем поворота золотника, управляемого исполнительным механизмом. 1 ил.

 

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к двигателям внутреннего сгорания с турбонаддувом.

Известен способ (аналог) регулирования турбонаддува ДВС [1] путем подвода газов к рабочему колесу турбины с направляющего аппарата через дополнительный канал в обратном направлении вращения рабочего колеса, за счет чего происходит торможение вала ротора. Недостаток указанного способа состоит в том, что газодинамический процесс в турбине нарушается, происходит запирание выхлопных газов и снижение эффективности рабочего процесса самого ДВС, как в режиме горного тормоза. Чрезмерно повышаясь во время перепуска, давление выпускных газов перед турбиной рТ становится выше давления наддува pК, что приводит к увеличению отрицательной работы насосных ходов и, соответственно, к ухудшению эффективных показателей двигателя внутреннего сгорания.

В работе [2] описаны опыты по измерению мощности механических потерь в подшипнике турбокомпрессора с невращающейся моновтулкой. В результате исследований определено [2], что величина механических потерь в подшипнике достигает более 2 кВт. Потери происходят вследствие гидроторможения вала ротора маслом, находящимся в полости моновтулки.

В работе [3], посвященной доводке турбокомпрессора ТКР 7H1, показано, что при незаполненной полости моновтулки маслом в измененной конструкции подшипниковой моновтулки мощность передаваемая к компрессору увеличивается, а при заполненной уменьшается на величину 0,5 кВт. Это привело к решению разделить поток масла: одну часть его направить на смазку подшипников, а другую - на регулирования турбокомпрессора гидроторможением вала ротора.

Подобные устройства используются для испытания ДВС под нагрузкой тормозным устройством [4]. Современные испытательные стенды оснащены гидравлическим тормозом. Гидравлические тормоза отличаются сравнительной простотой конструкции и большим диапазоном энергоемкости. Основными узлами гидротормоза являются статор и ротор, вращающийся в подшипниках. Через гидротормоз протекает жидкость (вода), при вращении ротора вследствие гидродинамического сопротивления жидкости создается тормозной момент, равный моменту, развиваемому двигателем. Изменение тормозного момента осуществляется за счет изменения активной площади взаимодействия ротора с жидкостью. В зависимости от степени заполнения жидкостью используются гидротормоза полного или частичного заполнения. В тормозах полного заполнения активная площадь ротора изменяется перемещением заслонок-шиберов, установленных между ротором и статором, а в тормозах частичного заполнения - изменением количества подаваемой в гидротормоз жидкости. В штифтовых тормозах на ободе закреплены в два или несколько рядов стальные штифты, которые обычно крепятся и к статору. Штифты устанавливают с небольшим зазором между штифтами ротора. Дисковые и штифтовые гидротормоза работают при частичном заполнении гидротормоза жидкости. В них под действием центробежной силы жидкость отбрасывается к периферии, образуя вращающееся жидкостное кольцо. Тормозной момент зависит от толщины этого жидкостного кольца.

Прототипом предлагаемого изобретения является патент Германии, заявка №19959485, опубликованная 2001.06.21 «Система управления подачей смазки к турбокомпрессору» [5]. В предложенной системе производится изменение давления масла регулируемым дросселем и температуры масла с помощью теплообменника, благодаря чему добиваются повышения КПД турбокомпрессора путем снижения механических и тепловых потерь.

Заявляемое изобретение направлено на создание нового способа регулирования турбонаддува ДВС гидроторможением вала ротора.

На фиг.1 представлена схема способа регулирования турбонаддува ДВС.

Сущность способа заключается в следующем: регулирование турбонаддува ДВС производится изменением частоты вращения ротора с использованием гидроторможения для увеличения или уменьшения количества масла, подаваемого (фиг.1) к подшипнику 1, ротора 2, установленного в корпусе 3 турбокомпрессора. Отвод масла из полости подшипника турбокомпрессора и ее заполненность регулируется путем поворота золотника 4.

Заявляемый способ регулирования турбонаддува ДВС осуществляется следующим образом. При работе ДВС с минимальным расходом газов через турбину для увеличения давления наддува золотник 4 открыт полностью. При повышении расхода газов через турбину, чтобы давление наддува не превышало допустимой величины, золотник 4 полностью перекрывает сливное отверстие.

Таким образом, происходит регулирования турбонаддува ДВС.

Исполнительный механизм открытия и закрытия золотника работает от давления воздуха за компрессором.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1.Патент РФ №2253026, МПК F02B 37/18, 37/02. «Способ регулирования турбонаддува ДВС».

2. Савельев Г.М., Лямцев Б.Ф., Аболтин Э.В. «Опыт доводки и производства турбокомпрессоров автомобильных двигателей»: Учебное пособие для институтов повышения квалификации. -Москва, 1985 г., с.45-49.

3. Гаффаров А.Г., Денисов А.С., Кулаков А.Т., Макушин А.А. «Совершенствование подшипникового узла турбокомпрессора автотракторного двигателя «(статья): Вестник Оренбургского государственного университета, №10, 2011. - с.238-241.

4. Гидротормоз с регулируемым тормозным моментом. Автор Островский Мирон Львович. Авторское свидетельство №1428870, F16D 57/00.

5. Патент Германия: заявка №19959485, опубликованная 2001.06.21 «Система управления подачей смазки к турбокомпрессору», МАН, автор Вахтмейстер Георг.

Способ регулирования турбонаддува двигателя внутреннего сгорания за счет увеличения или уменьшения мощности, передаваемой от турбины турбокомпрессора к компрессору изменением мощности механических потерь в подшипнике, включающий подвод масла от двигателя и отвод, отличающийся тем, что регулируемое гидроторможение вала ротора производится маслом, находящимся в замкнутой полости моновтулки под давлением, путем регулирования количества сливаемого масла из корпуса подшипника ротора турбокомпрессора поворотом золотника.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к воздушно-азотным компрессорным станциям, может быть использовано преимущественно в ракетно-космических стартовых комплексах для обеспечения потребителей сжатыми газами.

Изобретение относится к вентиляторным установкам регулируемой производительности. Система управления аппаратами воздушного охлаждения содержит регуляторы, датчики температуры, вентиляторы и теплообменники в аппаратах воздушного охлаждения, а также входной коллектор и выходной коллектор для охлаждаемой среды.

Способ регулирования компрессора, включающего себя компрессорный элемент. При переходе от полной нагрузки или частичной нагрузки к нулевой нагрузке осуществляется процесс А, включающий в себя следующие этапы: снижение давления на входе в компрессорный элемент; снижение частоты вращения и/или крутящего момента, и/или при переходе от нулевой нагрузки к частичной или полной нагрузке осуществляется процесс В, включающий в себя следующие этапы: повышение частоты вращения или крутящего момента и повышение давления на входе в компрессорный элемент.

Предложена система для регулирования скорости вращения каждого из N двигателей с регулируемой скоростью вращения с помощью напряжения возбуждения, где N является целым числом, равным или превышающим 1.

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и может быть использовано в электронных системах (САУ) автоматического управления газотурбинными двигателями (ГТД).

Изобретение относится к компрессоростроению и касается конструкции диффузоров с регулируемым положением лопаток. Регулируемый диффузор центробежного компрессора содержит расположенные в корпусе компрессора между диафрагмой и стенкой диффузора лопатки, установленные с возможностью поворота и снабженные цапфами, размещенными в стенке диффузора и кинематически связанными с приводным валом посредством рычагов, поворотного диска и приводного рычага, размещенного между стенкой диффузора и торцевой стенкой корпуса и взаимодействующего с кривошипом и пальцем, установленными соответственно на торце приводного вала и периферии поворотного диска.

Изобретение относится к компрессоростроению. Описана система для сжатия газа, которая в некоторых вариантах осуществления содержит блок входных направляющих лопаток.

Изобретение относится к транспортировке многофазной углеводородной смеси по трубопроводам, проложенным по морскому дну. Перекачивающая станция на морской платформе содержит контейнер.

Компрессор газотурбинного двигателя содержит лопатки с изменяемым углом установки, содержащие лопасть, связанную посредством пластины (17) кольцевого контура с опорой, удерживаемую при повороте в отверстии кожуха (14).

Изобретение относится к области управления турбоагрегатами, в частности нефтеперекачивающими, водоотливными и компрессорными установками. Система автоматического управления турбоагрегатом содержит центробежный насос, электродвигатель, устройство для изменения частоты вращения ротора центробежного насоса, систему автоматического регулирования, обеспечивающую заданную частоту вращения ротора насоса, блок переключения входных сигналов частот, датчик давления на входе в насос и датчик давления на выходе из насоса, устройство измерения расхода жидкости, блок вычисления параметра, блок задания формы напорной характеристики насоса, блок задания формы характеристики КПД насоса, блок формирования режимных параметров насоса, определитель фактических режимных параметров насоса и трубопровода, блок вычисления фактической частоты вращения ротора, блок задания проектной характеристики трубопровода, определитель проектных режимных параметров насоса и трубопровода, блок вычисления проектной частоты вращения ротора.

Изобретение может быть использовано в двигателестроении. Газопоршневой двигатель (1) с турбонаддувом включает крышки (2) цилиндров, снабженные свечами (3) зажигания газовоздушной смеси, турбокомпрессор (7), приводимый выпускными газами газопоршневого двигателя, газовоздушный ресивер (4), трубопровод подвода газовоздушной смеси к газовоздушному ресиверу (4) от емкости (9) топливного газа через электромагнитный клапан (8) и газовоздушный смеситель (6), коллектор (12) выпускных газов, подводящий выпускные газы от крышек (2) цилиндров к сопловому аппарату турбины турбокомпрессора (7) и автоматизированный пульт (11) управления режимами работы газопоршневого двигателя.

Изобретение касается турбонагнетателя (ТКР), приводимого в действие отработавшими газами (ОГ), для двигателя (3) внутреннего сгорания. ТКР имеет байпасный канал (4) для обхода турбины (5).

Изобретение может быть использовано в поршневых двигателях внутреннего сгорания. Устройство для регулирования давления наддува двигателя внутреннего сгорания содержит корпус (1) перепускного клапана, в котором выполнены основной канал (2), соединяющий выпускной коллектор двигателя со входом в турбину, и перепускной канал (3), который соединен с атмосферой через выхлопную трубу, сообщающиеся между собой отверстием (4), которое перекрывается перепускным клапаном (7), направляющую втулку (6) клапана, эластичную мембрану (9), закрепленную на торце клапана (7), пневмокамеру (8), соединенную трубкой с впускным коллектором двигателя и пружину (18).

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению. .

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к двигателям внутреннего сгорания, оснащенным газотурбинным наддувом. .

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к двигателям внутреннего сгорания (ДВС) с турбонаддувом. .

Изобретение относится к способу и системе управления двигателем внутреннего сгорания (ДВС) автомобиля. .

Изобретение относится к способу и системе управления двигателем внутреннего сгорания (ДВС) автомобиля. .

Изобретение относится к регулированию автомобильными двигателями внутреннего сгорания. .

Изобретение относится к двигателестроению. .

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания с турбонаддувом и рециркуляцией выхлопных газов. Двигатель внутреннего сгорания с турбонаддувом и рециркуляцией выхлопных газов содержит множество цилиндров (14а-14е) с впускными и выпускными отверстиями, которые соединены соответственно с впускным коллектором (24) и выпускным коллектором (26).

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к двигателям внутреннего сгорания с турбонаддувом. Техническим результатом является расширение диапазона регулирования турбонаддува ДВС. Сущность изобретения заключается в изменении частоты вращения ротора с использованием гидроторможения для изменения количества масла, подводимого к подшипнику ротора, установленного в корпусе турбокомпрессора. Отвод масла регулируется путем поворота золотника, управляемого исполнительным механизмом. 1 ил.

Наверх