Система охлйждения

 

Союз Советекин

Сощиалистииеских

Республик (61) Дополнительное к авт. саид-ву

У (53) М. Кл. (Ф 3< еН0 11.04.77(Ы) 2469399/25-06 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 25. 04. 78 Бюллетень №15 (45) Дата опубликования описания 29.0Э,78

Р 01 P 1/06

F 01 Р 5/04

Государственный намнтет

Совета Мнннстрав СССР аа делам нзабретеннй н аткрытнй (53) УДК 621.43-714..72 (088.8) (У2) Авторы изобретения

А. Б. Азбель, Ю. С. Кустарев, Л. Л. Светлогорский и

Ю. А. Николаев (71) Заявитель (54) СИСТЕМА ОХЛА)ЩЕНИЯ

Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к системам охлаждения двигателей внутреннего сгорания, особенно к системам охлаждения наддувочного воздуха двигателей с газотурбинным наддувом, Известны системы охлаждения наддувочного воздуха для двигателей внутренне

ro сгорания с газотурбинным наддувом, содержашие турбокомпрессор, воздушный впускной патрубок которого сообшен с атмосферой через воэдухоочиститель, а воздушны и выходной патрубок связан через промежуточный воздухо«воздушный холодильник с впускным коллектором двигателя, и венти- щ лятор промежуточного холодильника, кинематически связанный с газовой щрбиной, раэмешенной в выпускном газовом патрубке турбокомпрессора. $1/.

Известное техническое решение позволяет",зО решить задачу охлаждения наддувочного воздуха с большой степенью эффективности.

Однако в данном случае установка турбины привода вентилятора в выпускном патрубке

Фурбокомпрессора, несмотря на кажущуюся 2а выгоду из-за непосредственного использс ваиия энергии выпускных газов, приводит к значительному усложнению и удорожанию конструкции из-за выполнения колеса турбины из жаропрочного сплава, а корпусаиз жаростойкого чугуна, и усложнению подшипникового узла.

В связи с этим для дизелей автотракторного типа, где требуется сочетание высокой надежности, простоты и малой стоимости конструкциЯ с достаточно высокой эффективностью, находит применение система с воздушным приводом турбины вентилятора промежуточного охлаждения.

Известны также системы охлаждения для двигателя внутреннего сгорания с турбокомпрессором наддува, содержашие промежуточный воздухо-воздушный холодильник с просасываюшим вентилятором, воздушную турбину, установленную во впускном турбопроводе двигателя и кинематически связанную с вентилятором, и байпасный трубопровод с регулируемым запорным органом, подключенный к впускному трубо=

3 провоумежду Входом и выходом Воздушной турбины (2$, В известной системе охлаждение наддувочного воздуха происходит вначале В хо лодильннке G затем В турбине. {при рас ширении). При этом на переходных режимах поддержание требуемого оптимального коэффициента наполнения, плотности воздуха, его. давления на входе в двигатель осуществлено подмешиванием к потоку воздуха, прошедшему через турбину (охлажденному и расширившемуся), потока воздуха, прошедшего через байпасный трубощи>вод (без изменения состояния воздуха). При этом для согласования параметров смешиваемых 15 потоков необходимо дросселирование на запорном органе, из-эа чего на переходных режимах, составляющих 50-60% рабочего диапазона системы, поддерживание оцтнмального коэффициента наполнения беэ на- 2Î личия дополнительного автономного приводе вентилятора невозможно, а управление температурой наддувочного воздуха затруднено в связи с тем, что применение малоразмерных воздушных турбин с высокой И степенью реактивности приводит к резкому сниженню1 числа их оборотов при малых изменениях числа оборотов турбокомпрессо ра, т.е. не исключено явление запирания

BIPjcKBo1 о трубопровода двигателя. Для из ЗО беж&ния этОГО нежелательного явления) Кро, ме выполнения турбины малоинерционной, необходимо пропускать большую часть потс ка наддувочного воздуха через байпасный трубопровод с принудительным - дросселиро- З5 ванием, что резко снижает эффективность системы на переходных режимах.

Бель изобретения - повышение зффктивности прн работе на переходных режимах.

Это достигается тем, что воздушная турбина размещена в воэдухозаборном участ ке впускного трубопровода перед турбокомпресс ором.

На чертеже представлена схема систе- мы охлаждения.

Она содержит промежуточный воздуховоздушный холодильник 1, например трубчатого типа, снабженный защитным кожухом 2 с просасывающим Вентилятором 3, 59 кинематически связанным) с воздушной турбиной 4, например радиального типа. Холодильник 1 установлен во впускном трубонроводе 5 двигатели 6, в котором установлен также компрессор 7 турбокомпрессора 8 55 наддува двигатели 6. В воэдухозаборном участке 9 турбокомпрессора 8 установлен воздухоочистительный фильтр 10, эа которым установлена воздушная турбина 4 в ограничительном кожухе 1 1, например спиральбо

4 ного типа, и байпасный трубопровод 12 с регулируемым запорным органом 13, например дроссельной заслонкой, при помощи которого регулируют расхрд воздуха через турбину 4.

Система работает следующим образом.

Из атмосферы воздух через фильтр 10 поступает в воздушную турбину 4, при помощи которой приводится во вращение вентилятор

3 системы охлаждения наддувочного воздуха. Вентилятор 3 просасывает атмосферный воздух через промежуточный холодильник 1, После турбины 4 воздух поступает в комп рессор 7 турбокомпрессора 8, где он сжимается до требуемого:давления. После компрессора 7 воздух идет к промежуточному холодильнику 1 и, после охлаждения, посту пает во впускной коллектор двигателя 6.

При этом турбокомцрессор 8 работает, ис-. пользуя энергию отработавших газов двигателя 6.

На переходных режимах изменение числа оборотов турбокомпрессора 8 приводит к изменению расхода воздуха через воздухозаборный участок 9, т.е. к изменениючисла обо ротов турбины 4 и соответствующим изменениямм эффективности охлаждения в холодильнике.

1, При этом соблюдаетс я соответствие изменения эффективности изменениюрасхода присохранении приблизительно постоянной величины плотности на входе в двигатель 6.

При изменении проходного сечения байпасного трубопровода 12 запорным органом 1 3 изменяется перепад давления на вхс: де и Выходе воздушной турбины 4, что позволяет в зависимости от температуры окру-= жающей среды весьма просто регулировать расход охлаждающего воздуха через промежуточный холодильник 1 и тем ймым:„регулировать температуру наддувочного воздуха.

Изобретение позволяет повысить эффективность системы охлаждения наддувочного воздуха форсированного двигателя при помощи автоматического сохранения оптимального коэффициента наполнения на всех режимах работ д двигателя без увеличения энергетических затрат на охлаждение наддувочного. воздуха на переходных режимах, так как " установка воздушной турбины в воздухо-за барном.участке предопределяет ее тип - полноразмерная турбина с малой степенью реактивности что позволяет сохранять практичеськи постоянное значение коэффициента сопротивления на входном участке перед турбокомпрессором, то есть позволяет также значительно упростить регулирование системь на переходных режимах.

603759

Составитель В. Моренко

Редактор М. Разумова Техред, М. Келемеш Корректор С. Гарасиняк

Заказ 2030/28 Тираж 673 Подписное

0НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород. ул. Проектная, 4

Формула изобретения

Система охлаждении для двигателя внутреннего сгорания с турбокомпрессором наддува,содержащая промежуточннй воздухо-воздушный холодильник с просасывающим вентиля ,тором,воздушную турбину,установленную во впускном трубопроводе двигателя и кинематичес ки связанную с вентилятором, и байпасный трубопровод с регулируемым запорным органом, подключенный к впускному трубопро.- о воду между входом и выходом воздушной турбины, о т л и ч а ю ш а я с я тем, что, с целью повышения эффективности при pa6o

"I те на переходных режимах, воздушная турбина размещена в воздухозаборном участке впускного трубопровода перед турбокомпрессором.

Источники информации, принять а во внимание лри экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

34 240157, кл. F 01;-P 1/06, 1972.

2. Патент Франции N. 2260690, кл.

Р 02 Ва29/04,1 1975.