Система двухканальной силовой турбины и способ ее управления

Изобретение касается системы силовой турбины, точнее системы двухканальной силовой турбины и способа ее управления, относится к технике рекуперации энергии отработавших газов двигателя внутреннего сгорания (ДВС). Система двухканальной силовой турбины и способ ее управления включают двигатель внутреннего сгорания (ДВС), турбокомпрессор и механические передачи; турбокомпрессор включает нагнетательную турбину и компрессор, пневматически соединенный через впускной коллектор с ДВС; ДВС через механические передачи механически соединен с двухканальной силовой турбиной; двухканальная силовая турбина включает первый канал, вход которого пневматически соединен через выпускной коллектор с ДВС, и второй канал, вход которого последовательно через нагнетательную турбину, выпускной коллектор пневматически соединен с ДВС, выходы первого и второго каналов совместно подключены к системе последующей обработки отработавших газов; отработавшие газы, проходящие через первый и второй каналы, совместно приводят двухканальную силовую турбину в действие. Настоящее изобретение имеет простую структуру, обеспечивает высокий коэффициент рекуперации энергии отработавших газов ДВС, улучшает характеристики двигателя при низких оборотах и нагрузке, придает двигателям оптимальные характеристики на всех режимах работы. 2 н.п. и 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Изобретение касается системы силовой турбины, точнее системы двухканальной силовой турбины и способа ее управления, относится к технике рекуперации энергии отработавших газов двигателя внутреннего сгорания (ДВС).

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В настоящее время в области поршневых ДВС, энергия, расходующаяся на полезную работу ДВС, составляет лишь 35-45% от общего количества тепла, выделившегося при сгорании топлива, а 30-40% тепла уносится отработавшими газами. Так что рекуперация максимально возможной энергии отработавших газов ДВС позволяет не только увеличить выходную мощность ДВС, но и повысить термический коэффициент полезного действия двигателя, снизить удельный расход топлива, экономить энергию и защитить окружающую среду.

В китайском патенте на полезную модель за номер CN 104329148А от 4 февраля 2015 г. раскрыта система двухступенчатой силовой турбины, содержащая ДВС, впускной и выпускной коллекторы, турбокомпрессор, силовую турбину низкого давления, силовую турбину высокого давления и механические передачи, среди них турбокомпрессор включает нагнетательную турбину и компрессор, вход нагнетательной турбины соединен с выпускным коллектором, выход нагнетательной турбины соединен с входом силовой турбины низкого давления; силовая турбина низкого давления соединена общим валом с силовой турбиной высокого давления, и вход силовой турбины высокого давления соединен через перепускной канал с выпускным коллектором, выход силовой турбины высокого давления сначала параллельно соединен с выходом силовой турбины низкого давления, и потом совместно подключены к выпускной магистрали. Несмотря на то, что данное изобретение может улучшить коэффициент рекуперации энергии отработавших газов ДВС, повысить выходную мощность ДВС, оно имеет следующие недостатки:

Согласно данному изобретению силовая турбина низкого давления и силовая турбина высокого давления соединены общим валом, в случае когда давление входного воздуха не достигает заданного значения, энергия отработавших газов ДВС должна через силовую турбину низкого давления приводить силовую турбину высокого давления в действие с последующей передачей на коленчатый вал ДВС через механические передачи, что приводит к малому коэффициенту рекуперации энергии отработавших газов ДВС.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Для устранения имеющихся недостатков и решения проблемы с малым коэффициентом рекуперации энергии отработавших газов ДВС, целью настоящего изобретения является предоставление системы двухканальной силовой турбины и способа ее управления, направленных на повышение коэффициента рекуперации энергии отработавших газов ДВС.

Для достижения вышеупомянутых целей, настоящее изобретение применяет следующее техническое решение: система двухканальной силовой турбины, включающая ДВС, турбокомпрессор и механические передачи, упомянутый турбокомпрессор включает механически соединенные компрессор и нагнетательную турбину, выход компрессора пневматически соединен через впускной коллектор с ДВС, вход нагнетательной турбины пневматически соединен через выпускной коллектор с ДВС, а выход нагнетательной турбины пневматически соединен с двухканальной силовой турбиной, которая через механические передачи механически соединена с ДВС.

Упомянутая двухканальная силовая турбина включает первый и второй каналы, вход первого канала пневматически соединен через выпускной коллектор с ДВС, вход второго канала последовательно через нагнетательную турбину, выпускной коллектор пневматически соединен с ДВС, выход первого канала и выход второго канала совместно пневматически подключены к системе последующей обработки отработавших газов.

Площади живого сечения упомянутых первого и второго каналов силовой турбины должны быть меньше площади живого сечения нагнетательной турбины.

Выход упомянутого компрессора последовательно через интеркулер, впускной коллектор пневматически соединен с ДВС.

Вход упомянутого первого канала силовой турбины последовательно через перепускной клапан, перепускной канал, выпускной коллектор пневматически соединен с ДВС.

Упомянутый перепускной клапан представляет собой клапан с поворотной заслонкой с электроприводом, и его блок управления сигнально соединен с ECU (блоком управления двигателем) ДВС, который сигнально соединен с ДВС, еще и датчиком давления, предусмотренным во впускном коллекторе.

Способ управления системой двухканальной силовой турбины, включающий следующие операции:

Часть отработавших газов ДВС последовательно проходит через выпускной коллектор, нагнетательную турбину и поступает во второй канал силовой турбины, а другая часть отработавших газов через выпускной коллектор попадает в первый канал силовой турбины, и отработавшие газы из первого канала и второго канала силовой турбины совместно через систему последующей обработки отработавших газов выбрасываются в атмосферу.

В случае когда отработавшие газы, идущие во второй канал, проходят через нагнетательную турбину, нагнетательная турбина приводит в действие компрессор, который всасывает и сжимает воздух, и сжатый воздух последовательно через выход компрессора, впускной коллектор попадает в ДВС.

В случае когда отработавшие газы из первого канала и второго канала силовой турбины через систему последующей обработки отработавших газов выбрасываются в атмосферу, отработавшие газы, проходящие через первый и второй каналы, совместно приводят в действие двухканальную силовую турбину, которая преобразует энергию отработавших газов в механическую энергию и через механические передачи передает преобразованную механическую энергию в ДВС, в результате выходная мощность двигателя повышена, и энергия отработавших газов ДВС рекуперирована.

Выход упомянутого компрессора последовательно через интеркулер, впускной коллектор пневматически соединен с ДВС.

Понятие "сжатый воздух последовательно через выход компрессора, впускной коллектор попадает в ДВС" подразумевает, что сжатый воздух сначала через выход компрессора поступает в интеркулер на охлаждение, далее охлажденный сжатый воздух через впускной коллектор попадает в ДВС.

Вход упомянутого первого канала силовой турбины последовательно через перепускной клапан, перепускной канал, выпускной коллектор пневматически соединен с ДВС.

При низких оборотах и нагрузке на двигатель: перепускной клапан закрыт, в это время отработавшие газы двигателя последовательно через выпускной коллектор, нагнетательную турбину поступают во второй канал силовой турбины, приводя двухканальную силовую турбину в действие.

При высоких оборотах и большой нагрузке на двигатель: перепускной клапан открыт, в это время понятие "другая часть отработавших газов через выпускной коллектор попадает в первый канал силовой турбины" подразумевает, что другая часть отработавших газов двигателя последовательно через выпускной коллектор, перепускной канал, перепускной клапан попадает в первый канал силовой турбины.

По сравнению с известными техническими решениями положительные эффекты настоящего изобретения заключаются в том, что

1. Согласно настоящему изобретению "Система двухканальной силовой турбины и способ ее управления", упомянутая двухканальная силовая турбина включает первый и второй каналы, вход первого канала пневматически соединен через выпускной коллектор с ДВС, вход второго канала последовательно через нагнетательную турбину, выпускной коллектор пневматически соединен с ДВС, выход первого канала и выход второго канала совместно пневматически подключены к системе последующей обработки отработавших газов, такие технические решения не только придают системе простую структуру, но и в процессе работы позволяют отработавшим газам, проходящим через первый и второй каналы, совместно приводить в действие двухканальную силовую турбину, которая преобразует энергию отработавших газов в механическую энергию, и через механические передачи передает преобразованную механическую энергию в ДВС, в результате выходная мощность двигателя повышена, и энергия отработавших газов ДВС рекуперирована. Таким образом, настоящее изобретение не только обладает простой структурой, но и позволяет повысить коэффициент рекуперации энергии отработавших газов ДВС.

2. Согласно настоящему изобретению "Система двухканальной силовой турбины и способ ее управления", площадь живого сечения второго канала силовой турбины меньше площади живого сечения нагнетательной турбины, что приводит к увеличению скорости вращения нагнетательной турбины, соответственно, и увеличению скорости вращения компрессора, повышению давления входного воздуха. Таким образом, настоящее изобретение улучшает характеристики двигателя при низких оборотах и нагрузке.

3. Согласно настоящему изобретению "Система двухканальной силовой турбины и способ ее управления", вход первого канала силовой турбины последовательно через перепускной клапан, перепускной канал, выпускной коллектор пневматически соединен с ДВС, перепускной клапан представляет собой клапан с поворотной заслонкой с электроприводом и его блок управления сигнально соединен с ECU ДВС, который сигнально соединен с ДВС, еще и датчиком давления, предусмотренным во впускном коллекторе, при этом ECU ДВС может в соответствии с оборотами и нагрузкой регулировать перепускной клапан для получения оптимального значения угла открытия и обеспечения оптимальных характеристик на всех режимах работы двигателя. Таким образом, настоящее изобретение позволяет получить оптимальные характеристики для двигателя.

Перечень чертежей

Фиг. 1 - структурная схема системы в соответствии с настоящим изобретением,

где 1 - ДВС, 11 - впускной коллектор, 12 - выпускной коллектор, 13 - датчик давления, 2 ECU ДВС, 3 - турбокомпрессор, 31 - компрессор, 32 - нагнетательная турбина, 4 - перепускной канал, 5 - перепускной клапан, 6 - механические передачи, 7 - двухканальная силовая турбина, 71 - первый канал силовой турбины, 72 - второй канал силовой турбины, 8 - система последующей обработки отработавших газов, 9 - интеркулер.

Пунктирные линии на фиг. 1 обозначают сигнальное соединение, жирные сплошные линии обозначают механическое соединение, а тонкие сплошные линии обозначают пневматическое соединение.

КОНКРЕТНЫЕ ПРИМЕРЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ниже будет подробно описано настоящее изобретение со ссылкой на фиг. 1 и конкретные примеры осуществления.

Как показано на фиг. 1, система двухканальной силовой турбины, включающая ДВС 1, турбокомпрессор 3 и механические передачи 6, упомянутый турбокомпрессор 3 включает механически соединенные компрессор 31 и нагнетательную турбину 32, выход компрессора 31 пневматически соединен через впускной коллектор 11 с ДВС 1, вход нагнетательной турбины 32 пневматически соединен через выпускной коллектор 12 с ДВС 1, а выход нагнетательной турбины 32 пневматически соединен с двухканальной силовой турбиной 7, которая через механические передачи 6 механически соединена с ДВС 1.

Упомянутая двухканальная силовая турбина 7 включает первый канал 71 и второй канал 72, вход первого канала 71 пневматически соединен через выпускной коллектор 12 с ДВС 1, вход второго канала 72 последовательно через нагнетательную турбину 32, выпускной коллектор 12 пневматически соединен с ДВС 1, выход первого канала 71 и выход второго канала 72 совместно пневматически подключены к системе последующей обработки отработавших газов 8.

Площади живого сечения упомянутых первого канала 71 и второго канала 72 силовой турбины должны быть меньше площади живого сечения нагнетательной турбины 32.

Выход упомянутого компрессора 31 последовательно через интеркулер 9, впускной коллектор 11 пневматически соединен с ДВС 1.

Вход упомянутого первого канала 71 силовой турбины последовательно через перепускной клапан 5, перепускной канал 4, выпускной коллектор 12 пневматически соединен с ДВС 1.

Упомянутый перепускной клапан 5 представляет собой клапан с поворотной заслонкой с электроприводом, и его блок управления сигнально соединен с ECU 2 ДВС, который сигнально соединен с ДВС 1, еще и датчиком давления 13, предусмотренным во впускном коллекторе 11.

Способ управления системой двухканальной силовой турбины, включающий следующие операции:

Часть отработавших газов ДВС 1 последовательно проходит через выпускной коллектор 12, нагнетательную турбину 32 и поступает во второй канал 72 силовой турбины, а другая часть отработавших газов через выпускной коллектор 12 попадает в первый канал 71 силовой турбины, и отработавшие газы из первого канала 71 и второго канала 72 силовой турбины совместно через систему последующей обработки отработавших газов 8 выбрасываются в атмосферу.

В случае когда отработавшие газы, идущие во второй канал 72, проходят через нагнетательную турбину 32, нагнетательная турбина 32 приводит в действие компрессор 31, который всасывает и сжимает воздух, и сжатый воздух последовательно через выход компрессора 31, впускной коллектор 11 попадает в ДВС 1.

В случае когда отработавшие газы из первого канала 71 и второго канала 72 силовой турбины через систему последующей обработки отработавших газов 8 выбрасываются в атмосферу, отработавшие газы, проходящие через первый канал 71 и второй канал 72, совместно приводят в действие двухканальную силовую турбину 7, которая преобразует энергию отработавших газов в механическую энергию и через механические передачи 6 передает преобразованную механическую энергию в ДВС 1, в результате выходная мощность двигателя повышена, и энергия отработавших газов ДВС рекуперирована.

Выход упомянутого компрессора 31 последовательно через интеркулер 9, впускной коллектор 11 пневматически соединен с ДВС 1.

Понятие "сжатый воздух последовательно через выход компрессора 31, впускной коллектор 11 попадает в ДВС 1" подразумевает, что

сжатый воздух сначала через выход компрессора 31 поступает в интеркулер 9 на охлаждение, далее охлажденный сжатый воздух через впускной коллектор 11 попадает в ДВС 1.

Вход упомянутого первого канала 71 силовой турбины последовательно через перепускной клапан 5, перепускной канал 4, выпускной коллектор 12 пневматически соединен с ДВС 1.

При низких оборотах и нагрузке на двигатель: перепускной клапан 5 закрыт, в это время отработавшие газы двигателя 1 последовательно через выпускной коллектор 12, нагнетательную турбину 32 поступают во второй канал 72 силовой турбины, приводя двухканальную силовую турбину 7 в действие.

При высоких оборотах и большой нагрузке на двигатель: перепускной клапан 5 открыт, в это время понятие "другая часть отработавших газов через выпускной коллектор 12 попадает в первый канал 71 силовой турбины" подразумевает, что другая часть отработавших газов двигателя 1 последовательно через выпускной коллектор 12, перепускной канал 4, перепускной клапан 5 попадает в первый канал 71 силовой турбины.

Принцип настоящего изобретения описан ниже:

1. В системе двухканальной силовой турбины нагнетательная турбина 32 и двухканальная силовая турбина 7 по размерам одинаковы или схожи; площади живого сечения первого канала 71 и второго канала 72 силовой турбины могут быть как одинаковы, так и неодинаковы.

2. Компрессор 31: как показано на фиг. 1, выход компрессора 31 последовательно через интеркулер 9, впускной коллектор 11 пневматически соединен с ДВС 1; в процессе работы, когда отработавшие газы, идущие во второй канал 72, проходят через нагнетательную турбину 32, нагнетательная турбина 32 приводит в действие компрессор 31, который всасывает и сжимает свежий воздух для повышения удельной мощности двигателя, и сжатый воздух через выход компрессора 31 поступает в интеркулер 9 на охлаждение, далее охлажденный сжатый воздух через впускной коллектор 11 попадает в ДВС 1 и принимает участие в сгорании.

3. Перепускной клапан 5: как показано на фиг. 1, перепускной клапан 5 представляет собой клапан с поворотной заслонкой с электроприводом, и его блок управления сигнально соединен с ECU 2 ДВС, который сигнально соединен с ДВС 1, еще и датчиком давления 13, предусмотренным во впускном коллекторе 11; в процессе работы датчик давления 13, установленный во впускном коллекторе 11, передает сигналы о давлении входного воздуха, оборотах и нагрузке двигателя ECU 2 ДВС, который по получению обрабатывает сигналы с учетом соотношений давления входного воздуха, оборотов и нагрузки двигателя и выдает исполнительный сигнал механизму привода перепускного клапана 5: при низких оборотах и нагрузке на двигатель перепускной клапан 5 закрыт; при высоких оборотах и большой нагрузке на двигатель перепускной клапан 5 открыт.Таким образом, ECU 2 ДВС может в соответствии с оборотами и нагрузкой регулировать перепускной клапан 5 для получения оптимального значения угла открытия и обеспечения оптимальных характеристик на всех режимах работы двигателя.

Пример 1

Как показана на фиг. 1, система двухканальной силовой турбины, включающая ДВС 1, турбокомпрессор 3 и механические передачи 6, упомянутый турбокомпрессор 3 включает механически соединенные компрессор 31 и нагнетательную турбину 32, выход компрессора 31 пневматически соединен через впускной коллектор 11 с ДВС 1, вход нагнетательной турбины 32 пневматически соединен через выпускной коллектор 12 с ДВС 1, а выход нагнетательной турбины 32 пневматически соединен с двухканальной силовой турбиной 7, которая через механические передачи 6 механически соединена с ДВС 1; упомянутая двухканальная силовая турбина 7 включает первый канал 71 и второй канал 72, вход первого канала 71 пневматически соединен через выпускной коллектор 12 с ДВС 1, вход второго канала 72 последовательно через нагнетательную турбину 32, выпускной коллектор 12 пневматически соединен с ДВС 1, выход первого канала 71 и выход второго канала 72 совместно пневматически подключены к системе последующей обработки отработавших газов 8.

В соответствии с вышеуказанным техническим решением способ управления системой двухканальной силовой турбины включает следующие операции:

Часть отработавших газов ДВС 1 последовательно проходит через выпускной коллектор 12, нагнетательную турбину 32 и поступает во второй канал 72 силовой турбины, а другая часть отработавших газов через выпускной коллектор 12 попадает в первый канал 71 силовой турбины, и отработавшие газы из первого канала 71 и второго канала 72 силовой турбины совместно через систему последующей обработки отработавших газов 8 выбрасываются в атмосферу; в случае когда отработавшие газы, идущие во второй канал 72, проходят через нагнетательную турбину 32, нагнетательная турбина 32 приводит в действие компрессор 31, который всасывает и сжимает воздух, и сжатый воздух последовательно через выход компрессора 31, впускной коллектор 11 попадает в ДВС 1; в случае когда отработавшие газы из первого канала 71 и второго канала 72 силовой турбины через систему последующей обработки отработавших газов 8 выбрасываются в атмосферу, отработавшие газы, проходящие через первый канал 71 и второй канал 72, совместно приводят в действие двухканальную силовую турбину 7, которая преобразует энергию отработавших газов в механическую энергию и через механические передачи 6 передает преобразованную механическую энергию в ДВС 1, в результате выходная мощность двигателя повышена, и энергия отработавших газов ДВС рекуперирована.

Пример 2

Проводят аналогично описанному в примере 1 за исключением того, что,

как показано на фиг. 1, площади живого сечения упомянутых первого канала 71 и второго канала 72 силовой турбины должны быть меньше площади живого сечения нагнетательной турбины 32; выход упомянутого компрессора 31 последовательно через интеркулер 9, впускной коллектор 11 пневматически соединен с ДВС 1;

понятие "сжатый воздух последовательно через выход компрессора 31, впускной коллектор 11 попадает в ДВС 1" подразумевает, что сжатый воздух сначала через выход компрессора 31 поступает в интеркулер 9 на охлаждение, далее охлажденный сжатый воздух через впускной коллектор 11 попадает в ДВС 1.

Пример 3

Проводят аналогично описанному в примере 1 за исключением того, что,

как показано на фиг. 1, вход упомянутого первого канала 71 силовой турбины последовательно через перепускной клапан 5, перепускной канал 4, выпускной коллектор 12 пневматически соединен с ДВС 1; упомянутый перепускной клапан 5 представляет собой клапан с поворотной заслонкой с электроприводом, и его блок управления сигнально соединен с ECU (блок управления двигателем) 2 ДВС, который сигнально соединен с ДВС 1, еще и датчиком давления 13, предусмотренным во впускном коллекторе 11.

При низких оборотах и нагрузке на двигатель перепускной клапан 5 закрыт, в это время отработавшие газы двигателя 1 последовательно через выпускной коллектор 12, нагнетательную турбину 32 поступают во второй канал 72 силовой турбины, приводя двухканальную силовую турбину 7 в действие; при высоких оборотах и большой нагрузке на двигатель перепускной клапан 5 открыт, в это время понятие "другая часть отработавших газов через выпускной коллектор 12 попадает в первый канал 71 силовой турбины" подразумевает, что другая часть отработавших газов двигателя 1 последовательно через выпускной коллектор 12, перепускной канал 4, перепускной клапан 5 попадает в первый канал 71 силовой турбины.

1. Система двухканальной силовой турбины, включающая ДВС (1), турбокомпрессор (3) и механические передачи (6), упомянутый турбокомпрессор (3) включает механически соединенные компрессор (31) и нагнетательную турбину (32), выход компрессора (31) пневматически соединен через впускной коллектор (11) с ДВС (1), вход нагнетательной турбины (32) пневматически соединен через выпускной коллектор (12) с ДВС (1), а выход нагнетательной турбины (32) пневматически соединен с двухканальной силовой турбиной (7), которая через механические передачи (6) механически соединена с ДВС (1), отличающаяся тем, что,

упомянутая двухканальная силовая турбина (7) включает первый канал (71) силовой турбины и второй канал (72) силовой турбины, вход первого канала (71) силовой турбины пневматически соединен через выпускной коллектор (12) с ДВС (1), вход второго канала (72) силовой турбины последовательно через нагнетательную турбину (32), выпускной коллектор (12) пневматически соединен с ДВС (1), выход первого канала (71) силовой турбины и выход второго канала (72) силовой турбины совместно пневматически подключены к системе (8) последующей обработки отработавших газов, при этом площади живого сечения упомянутых первого канала (71) и второго канала (72) силовой турбины меньше площади живого сечения нагнетательной турбины (32).

2. Система двухканальной силовой турбины по п. 1, отличающаяся тем, что выход упомянутого компрессора (31) последовательно через интеркулер (9), впускной коллектор (11) пневматически соединен с ДВС (1).

3. Система двухканальной силовой турбины по п. 1, отличающаяся тем, что вход упомянутого первого канала (71) силовой турбины последовательно через перепускной клапан (5), перепускной канал (4), выпускной коллектор (12) пневматически соединен с ДВС (1).

4. Система двухканальной силовой турбины по п. 3, отличающаяся тем, что упомянутый перепускной клапан (5) представляет собой клапан с поворотной заслонкой с электроприводом, и его блок управления сигнально соединен с блоком (2) управления двигателем ДВС, который сигнально соединен с ДВС (1) и датчиком (13) давления, предусмотренным во впускном коллекторе (11).

5. Способ управления системой двухканальной силовой турбины, основанный на упомянутой системе по п. 1, отличающийся тем, что он включает следующие операции: одна часть отработавших газов ДВС (1) последовательно проходит через выпускной коллектор (12), нагнетательную турбину (32), и поступает во второй канал (72) силовой турбины, а другая часть отработавших газов ДВС (1) через выпускной коллектор (12) попадает в первый канал (71) силовой турбины, и отработавшие газы из первого канала (71) и второго канала (72) силовой турбины совместно через систему (8) последующей обработки отработавших газов выбрасываются в атмосферу;

в случае, когда отработавшие газы, идущие во второй канал (72) силовой турбины, проходят через нагнетательную турбину (32), нагнетательная турбина (32) приводит в действие компрессор (31), который всасывает и сжимает воздух, и сжатый воздух последовательно через выход компрессора (31), впускной коллектор (11) попадает в ДВС (1);

в случае когда отработавшие газы из первого канала (71) и второго канала (72) силовой турбины через систему (8) последующей обработки отработавших газов выбрасываются в атмосферу, отработавшие газы, проходящие через первый канал (71) и второй канал (72) силовой турбины, совместно приводят в действие двухканальную силовую турбину (7), которая преобразует энергию отработавших газов в механическую энергию, и через механические передачи (6) передает преобразованную механическую энергию в ДВС (1), в результате выходная мощность ДВС повышена, и энергия отработавших газов ДВС рекуперирована.

6. Способ управления системой двухканальной силовой турбины по п. 5, отличающийся тем, что,

выход упомянутого компрессора (31) последовательно через интеркулер (9), впускной коллектор (11) пневматически соединен с ДВС (1);

понятие "сжатый воздух последовательно через выход компрессора (31), впускной коллектор (11) попадает в ДВС (1)" подразумевает, что сжатый воздух сначала через выход компрессора (31) поступает в интеркулер (9) на охлаждение, далее охлажденный сжатый воздух через впускной коллектор (11) попадает в ДВС (1).

7. Способ управления системой двухканальной силовой турбины по п. 5, отличающийся тем, что,

вход упомянутого первого канала (71) силовой турбины последовательно через перепускной клапан (5), перепускной канал (4), выпускной коллектор (12) пневматически соединен с ДВС (1);

при низких оборотах и нагрузке на ДВС: перепускной клапан (5) закрыт, в это время отработавшие газы ДВС (1) последовательно через выпускной коллектор (12), нагнетательную турбину (32) поступают во второй канал (72) силовой турбины, приводя двухканальную силовую турбину (7) в действие;

при высоких оборотах и большой нагрузке на ДВС: перепускной клапан (5) открыт, в это время понятие "другая часть отработавших газов через выпускной коллектор (12) попадает в первый канал (71) силовой турбины" подразумевает, что другая часть отработавших газов ДВС (1) последовательно через выпускной коллектор (12), перепускной канал (4), перепускной клапан (5) попадает в первый канал (71) силовой турбины.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к двигательному узлу для гибридного автомобиля. Технический результат заключается в повышении эффективности регулирования двигателя путем изменения сопротивления потока отработавших газов.

Изобретение может быть использовано в турбокомпаундных двигательных установках с наддувом. Способ управления предназначен для турбокомпаундной двигательной установки, содержащей двигатель (1) внутреннего сгорания (ДВС), имеющий впускную линию (2) и выпускную линию (20), компрессор (11) низкого давления и компрессор (5) высокого давления, установленные в упомянутой впускной линии (2) по ходу потока воздуха, турбину (6) высокого давления и турбину (7) низкого давления, установленные в выпускной линии по ходу потока газов.

Изобретение может быть использовано в турбокомпаундных двигательных установках. Двигательная установка содержит двигатель (1) внутреннего сгорания, включающий в себя впускную и выпускную линии (2) и (20), компрессор (11) низкого давления, компрессор (5) высокого давления, турбину (6) высокого давления, турбину (7) низкого давления и первый байпасный механизм (3, 4).

Изобретение относится к области двигателестроения, а именно к комбинированным двигателям внутреннего сгорания (ДВС). Техническим результатом является уменьшение тепловых потерь и повышение экологичности.

Изобретение относится к способу регулирования передачи крутящего момента трансмиссии, расположенной между коленчатым валом турбокомпаундного двигателя внутреннего сгорания и силовой турбиной.

Изобретение относится к энергетике. .

Изобретение относится к машиностроению и может быть применено на автомобильном и водном транспорте, движении на лыжах. .

Способ диагностики двигателя внутреннего сгорания с наддувом, оборудованного турбокомпрессором фиксированной геометрии, содержащим компрессор, через который проходит воздух, поступающий во впускную систему двигателя, и турбину, которая связана во вращении с компрессором через общий вал и через которую проходят выхлопные газы двигателя в выпускную систему двигателя, при этом указанный двигатель связан: с дроссельным клапаном для изменения пропускного сечения воздуха, поступающего во впускную систему двигателя; и с разгрузочным вентилем waste-gate, установленным параллельно с турбиной в выпускной системе двигателя для изменения количества выхлопных газов, проходящих через турбину, при этом содержит: этап вычисления первого временного интеграла измерения атмосферного давления в течение времени вычисления; этап вычисления временного интеграла измерения давления наддува в течение указанного времени вычисления; этап вычисления второго временного интеграла измерения атмосферного давления в течение указанного времени вычисления; этап вычисления двух критериев диагностики; этап сравнения первого критерия диагностики с первым порогом диагностики и сравнения второго критерия диагностики с вторым порогом диагностики; и этап диагностики неисправности, когда по меньшей мере один из двух критериев диагностики меньше своего соответствующего порога диагностики.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания с турбонаддувом. Способ уменьшения конденсата в охладителе (80) наддувочного воздуха в системе двигателя (10) заключается в том, что во время работы двигателя настраивают регулятор (26) давления наддува в обходном пути вокруг турбины (62), расположенной в выпускном канале (48) двигателя.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания с турбонагнетателями. Способ работы турбонагнетателя заключается в том, что открывают и закрывают перепускную заслонку (171) турбонагнетателя после каждого такта сжатия двигателя (10) в течение цикла двигателя.

Изобретение относится к системам двигателя с наддувом, содержащим турбокомпрессор, и способам управления наддувом турбокомпрессора с помощью регулировочного клапана.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания с наддувом. Двигатель внутреннего сгорания с наддувом содержит по меньшей мере два цилиндра, по меньшей мере одну головку цилиндров и по меньшей мере две соединенные последовательно турбины (1) и (2).

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания с турбонаддувом. Двигатель (1) внутреннего сгорания с турбонаддувом имеет по меньшей мере два турбокомпрессора (8) и (9) на выхлопных газах и по меньшей мере одну головку (2) цилиндров с по меньшей мере двумя цилиндрами (3).

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания с турбонаддувом. Двигатель (1) внутреннего сгорания с турбонаддувом имеет по меньшей мере два турбокомпрессора (8, 9), по меньшей мере два цилиндра (3) и головку (2) цилиндров, выполненную с возможностью соединения с блоком цилиндров со стороны сборочного конца.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания с турбонаддувом. Двигатель (1) внутреннего сгорания с турбонаддувом имеет по меньшей мере два турбокомпрессора (8, 9) на выхлопных газах и по меньшей мере одну головку (2) цилиндров с по меньшей мере двумя цилиндрами (3).

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания с турбонаддувом. Система (5) двигателя содержит двигатель (10) внутреннего сгорания, имеющий головку (11) цилиндров, выпускной коллектор (14) с жидкостным охлаждением, турбокомпрессор (20) с турбиной, расположенной с возможностью приема потока выхлопных газов из выпускного коллектора (18) двигателя, и внешний перепускной клапан (30), предназначенный для управления обводным потоком выхлопных газов, протекающим через турбокомпрессор.

Изобретение относится к способу диагностирования работы двигателя. Предложен способ эксплуатации двигателя в ответ на положение перепускной заслонки.

Способ диагностики двигателя внутреннего сгорания с наддувом, оборудованного турбокомпрессором фиксированной геометрии, содержащим компрессор, через который проходит воздух, поступающий во впускную систему двигателя, и турбину, которая связана во вращении с компрессором через общий вал и через которую проходят выхлопные газы двигателя в выпускную систему двигателя, при этом указанный двигатель связан: с дроссельным клапаном для изменения пропускного сечения воздуха, поступающего во впускную систему двигателя; и с разгрузочным вентилем waste-gate, установленным параллельно с турбиной в выпускной системе двигателя для изменения количества выхлопных газов, проходящих через турбину, при этом содержит: этап вычисления первого временного интеграла измерения атмосферного давления в течение времени вычисления; этап вычисления временного интеграла измерения давления наддува в течение указанного времени вычисления; этап вычисления второго временного интеграла измерения атмосферного давления в течение указанного времени вычисления; этап вычисления двух критериев диагностики; этап сравнения первого критерия диагностики с первым порогом диагностики и сравнения второго критерия диагностики с вторым порогом диагностики; и этап диагностики неисправности, когда по меньшей мере один из двух критериев диагностики меньше своего соответствующего порога диагностики.

Изобретение касается системы силовой турбины, точнее системы двухканальной силовой турбины и способа ее управления, относится к технике рекуперации энергии отработавших газов двигателя внутреннего сгорания. Система двухканальной силовой турбины и способ ее управления включают двигатель внутреннего сгорания, турбокомпрессор и механические передачи; турбокомпрессор включает нагнетательную турбину и компрессор, пневматически соединенный через впускной коллектор с ДВС; ДВС через механические передачи механически соединен с двухканальной силовой турбиной; двухканальная силовая турбина включает первый канал, вход которого пневматически соединен через выпускной коллектор с ДВС, и второй канал, вход которого последовательно через нагнетательную турбину, выпускной коллектор пневматически соединен с ДВС, выходы первого и второго каналов совместно подключены к системе последующей обработки отработавших газов; отработавшие газы, проходящие через первый и второй каналы, совместно приводят двухканальную силовую турбину в действие. Настоящее изобретение имеет простую структуру, обеспечивает высокий коэффициент рекуперации энергии отработавших газов ДВС, улучшает характеристики двигателя при низких оборотах и нагрузке, придает двигателям оптимальные характеристики на всех режимах работы. 2 н.п. и 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

Наверх