Устройство для подвода отработавших газов двигателя внутреннего сгорания к турбокомпрессору

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (п1 566942

Союз Советских

Социалистических

Реслублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.12.74 (21) 2081649/06 с пр исоединением заявки № (23) Приоритет 02.04.76 по п. 3

Опубликовано 30.07.77. Бюллетень № 28

Дата опубликования описания 05.08.77 (51) М. Кл.з F 02В 37/02

Государственный комитет

Совета Мииистроа СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.43.052 (088.8) (72) Авторы изобретения Ю. Б. Моргулис, Г. М. Поветкин, В. Н. Каминский, В. А. Кочетов и А. Б. Азбель (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДВОДА ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ

ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННОГО СГОРАНИЯ

К ТУРБОКОМПРЕССОРУ

Изобретение относится к области конструирования двигателей внутреннего сгорания с турбокомпрессорами, а именно к устройствам для подвода отработавших газов двигателя внутреннего сгорания к турбокомпрессорам.

Известно устройство для подвода отработавших газов двигателя внутреннего сгорания к турбокомпрессору, содержащее размещенные в общем корпусе и охватывающие центростремительное колесо турбины спиральные каналы безлопаточного направляющего аппарата, отделенные один от другого при помощи перегородок и подключенные каждый к группе цилиндров с неперекрывающимися фазами выпуска, Между перегородкой и колесом имеется постоянный по величине радиальный зазор. Величина зазора минимальна и выбирается из технологических соображений в пределах 0,5 — 1,2% от наружного диаметра колеса (1).

Устройство работает следующим образом, Выпускной коллектор, разделен на секции, объединяющие группы цилиндров. Из каждой секции выхлопные газы поступают в соответствующую улитку корпуса турбины, а из нее на часть рабочего колеса. Улитки разделены перегородками. Между перегородкой и рабочим колесом турбины имеется зазор, через который часть газов из улитки с высоким давлением газов перетекает в улитку с низким давлением. При этом происходит потеря некоторой доли располагаемой энергии газов.

Это устройство является наиболее близким к изобретению по технической сущности и до5 стигаемому результату, Недостатком устройства является резкое изменение усилия, действующего на лопатку рабочего колеса при переходе ее из зоны одного канала безлойаточного направляющего

1О аппарата в зону другого, вследствие чего возникают вибрационные нагрузки на лопатки, приводящие к их поломкам. При эквидистантных наружных и внутренних поверхностях перегородок возникает неравномерность угла входа газа на рабочее колесо в зонах, близких к перегородкам.

Цель изобретения — снижение дейспвующих на колесо возмущающих сил, Это достигается тем, что каждая перегородка выполнена с плавным увеличением ее толщины по мере приближения к выходной кромке и скруглением последней. При этом увеличение толщины перегородки выполнено по ее вогнутой поверхности, максимальная толщина перегородки составляет 1,1 — 1,6 от номинальной, а максимальный угол между касательными к выпуклой и вогнутой поверхностям лежит в пределах 10 — 30".

Такое устройство уменьшает потери при

30 газообмене и повышает равномерность угла

686943

4! входа потока на колесо, что приводит к снижению действующих на колесо возмущающих сил.

На фиг, 1 изображена турбина с безлопаточным направляющим аппаратом и разделительными перегородками; на фиг. 2 — участок разделительной перегородки, примыкающий к рабочему колесу (в увеличенном масштабе).

В общем корпусе 1 турбины размещено центростремительное колесо 2 и охватывающие

его спиральные каналы 3 и 4 безлопаточного направляющего аппарата. Каналы отделены один от другого при помощи перегородок 5 и 6 с выпуклыми наружными 7 и вогнутыми внутренними 8 поверхностями. Части 9 и 10 этих перегородок, примыкающие к рабочему колесу, выполнены криволинейными, причем части 9 и 10 вогнутой поверхности перегородок выполнены с увеличенной толщиной. Максимальная толщина перегородки составляет

1,1 — 1,6 от номинальной. Выпуклая и вогнутая поверхности перегородок образуют углы а и а2 с тангенциальной составляющей скорости потока, а максимальный угол у между касательными к выпуклой и вогнутой поверхностям, равный разности углов сс и пь лежит в пределах 10 — 30 .

Устройство работает следующим образом.

Между частями 9 и 10 перегородок и колесом имеется зазор, через который часть газов перепускается из одного канала в другой, в результате чего уменьшается скачок давления при переходе лопатки колеса 2 мимо разделительной перегородки. Вследствие переменной толщины перегородки и переменного сечения зазора сохраняется постоянным угол входа потока на колесо, уменьшаются потери при перетекании газа и плавно изменяется давление газов, действующих на колесо 2.

Формула изобретения

1. Устройство для подвода отработавших газов двигателя внутреннего сгорания к турбокомпрессору, содержащее размещенные в

10 общем корпусе и охватывающие центростремительное колесо турбины спиральные каналы безлопаточного направляющего аппарата, отделенные один от другого при помощи перегородок и подключенные каждый.к группе ци15 линдров с неперекрывающимися фазами выпуска, отличающееся тем, что, с целью снижения действующих на колесо возмущающих сил, каждая перегородка выполнена с плавным увеличением ее толщины по мере

20 приближения к выходной кромке и скруглением последней.

2. Устройство по п. 1, отлич ающееся тем, что увеличение толщины перегородки выполнено по ее вогнутой поверхности.

25 3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что максимальная толщина перегородки составляет 1,1 — 1, 6 от номимальной, а максимальный угол между касательными к выпуклой и вогнутой по верхностям лежит в

З0 пределах 10 — 30, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Ханин Н. С. и др. Наддув и нагнетатели автомобильных двигателей, М., «Машино35 строение», 1955 г, с..149.

Редактор Н. Богатова

Составитель М. Файн

Техред И. Карандашова Корректор Л. Котова

Заказ 1692/9 Изд. № 608 Тираж 693 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3К-35, Раугнская наб., д, 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2