Устройство для наддува двигателя внутреннего сгорания

 

О П И С А Н И Е (>973890

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Ф

-д г ,г (6I ) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 22. 05. 81 (2! ) 3293002/25-06 с присоелинением заявки Ж (23) Приоритет

Опубликовано 15. 11. 82. Бюллетень М 42 (51)М. Кл.

F 02 В 37/00

3Ьсударствсииый комитет

СССР оо аелви изобретений и открытий (53) УДК 621. .43.052 (088.8) Дата опубликования описания 18. 1 1, 82

П.М. Егунов, А.И. Безбородов, В.В. Ивак1йн и Л. О. Шестаков с, -

Э: . >с 1 14

1, >

Р

Всесоюзный ордена Трудового Красного Зйаменй=иау щоисследовательский институт железнодорожного транспорта (72) Авторы изобретения (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАДДУВА ДВИГАТЕЛЯ

ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Изобретение относитя к двигателестроению.

Известны устройства для наддува двигателя внутреннего сгорания, содержащие по меньшей мере один трубокомпрессор, у которого газоприемный патрубок подключен к выхлопному коллектору двигателя, воздухонапорный— к воздушному ресиверу двигателя, а воздуховпускной сообщен с атмосфе1О рой, и по меньшей мере один предохранительный клапан с впускной и выпускной полостями, из которых впускная полость сообщена с воздушным ресивером, а выпускная - с турбиной

15 турбокомпрессора (1 ).

Известные устройства служат для регулирования давления наддува путем перепуска сжатого воздуха из воздушного ресивера в сопла или в выхлопной патрубок турбины турбокомпрессора. На предотвращение помпажа клапаны этих устройств не рассчитаны.

Однако в процессе эксплуатации двигателей внутреннего сгорания с наддувом чз заноса и закоксовывания проточных частей компрессора и турбины турбокомпрессора часто возникает помпаж. Для исключения помпажа смещают рабочую точку от границы устойчивой работы, но это сопровождается снижением КПД компрессора, и надежность такого приема не велика, так как устранить возможность возникновения помпажа полностью не удается.

Целью изобретения является повышение надежности путем предотвращения помпажа.

Для достижения поставленной цели клапан выполнен с управляющей полостью и последняя снабжена каналом для сообщения с атмосферой.

Канал управляющей полости может быть сообщен с атмосферой через воздуховпускной патрубок турбокомпрессора.

3 973890 4

На фиг, 1 показана схема устройст- и поршнем 20 проходит в управляющую ва для двигателя с комбинированным полость 16, при этом давление воздуха поддувом: первая ступень — турбо- в полости .14 равно давлению воздуха компрессор, вторая - приводной нагне- в полости 16. Так как площадь порштатель, вариант; на фиг. 2 - схема ня 20, обращенная к полости 16, знанаддува двигателя при помощи турбо- чительно больше площади, обращенной компрессора, вариант; на фиг. 3— к полости 14, на поршень 20 действует клапан, разрез ° сила, прижимающая его к корпусу поДвигатель 1 внутреннего сгорания лости 15. Таким образом, в нормальснабжен воздушным ресивером 2 и вы" !0 ном положении поршень 20 перекрывает хлопным коллектором 3. Турбокомпрес- поступление воздуха из полости !4 в сор 4 с турбиной 5 и компрессором 6 полость 15. подключен газоприемным патрубком 7 При попадании компрессора 6 в помк выхлопному коллектору 3 через tpy- паж по сигналу от электронного блока бопровод 8. Воздухонапорный патру- 1 (не показан), производящего сравнебок 9 турбокомпрессора подключен к ние разности давления на.нагнетании воздушному ресиверу 2 через воздухо- компрессора и перепада давлений на напорную магистраль 10. В случае ком- тарированном сопротивлении на всасыбинированного наддува в эту ма- . ваиии компрессора с заданной разгистраль включен приводной нагнета- щ ностью этих же величин, автоматичестель 11 (фиг..l). Воздуховпускной ки открывается электромагнитный вен" патрубок 12 турбокомпрессора сообщен . тиль 24, сообщающий полость 16 с атс атмосферой. мосферой или с всасыванием компресПредохранительный клапан 13 вы- соРа ° полнен с впускной полостью 14, вы- И Давление в полости 16 клапана папускной полостью 15 и управляющей по-, дает, и поршень 20 поднимается под лостью 16. Впускная полость 14 кла- действием силы давления в полости 14, пана сообщена с воздушным ресивером 2 сообщая полость 14.с полостью 15. двигателя через магистраль !0, а вы- Часть сжатого воздуха в этот момент пускная 15 - турбиной 5 либо через зв из ресивера 2, минуя .двигатель, потрубу 17, связанную с газоприемным ступает в турбину 5, что позволяет патрубком 7 турбокомпрессора (фиг.l), вывести компрессор 6 из помпажа за либо через трубу 18, связанную с вы- счет некоторого уменьшения количества хлопным патрубком турбокомпрессора воздуха, поступающего в двигатель с (фиг. 2). Управляющая полость снаб- одновременной "подкруткой" турбижена каналом 19 для сообщения с ат- ны 5. мосферой и отделена от впускной 14 Дпя защиты от помпажа компрессои выпускной 15 полостей клапана при ра 6 при резкой аварийной остановке помощи поршня 20, уравновешенного двигателя l часть сжатого воздуха из пружиной 21, затяжка которой регули- <© полости 15 клапана направляют в атруется винтом 22. Канал 19 клапана мосферу через электромагнитный венсообщен с атмосферой через воздухо- тиль 24, который открывают одновревод 23, в котором установлен электро- менно с остановкой двигателя. магнитный вентиль 24. Воздуховод .23 Количество сжатого воздуха, пере— может быть подключен к воздуховпускно- пускаемого из ресивера 2 в турбину 5 му патрубку 12 турбокомпрессора. (или в атмосферу), устанавливается"

При работе двигателя выхлопные экспериментально и регулируется велигазы из коллектора 3 поступают в тур- чиной подъема поршня 20, изменяемой бину 5, которая приводит во вращение перемещением винта 22. турбокомпрессор 4, подающий сжатый

Я

При выходе компрессора 6 из зоны воздух либо в приводной нагнетатель помпажа электронное устройство за11,.механически связанный с валом крывает электромагнитный вентиль 24 двигателя, либо непосредственно в и давление в полостях 14 и 16 начиресивер 2. Нагнетатель 11, получая нает выравниваться. 8 этот момент энергию от вала двигателя, дожимает под действием пружины 21 поршень 20 воздух и подает его в ресивер 2. перекрывает полости 14 и 15, и переЧасть сжатого воздуха из ресивера 2 пуск воздуха прекращается. поступает во впускную полость 14 кла- Таким образом, предлагаемое констпана 13 и по.зазору между корпусом руктивное выполнение двигателя позво1. Устройство для наддува двигателя внутреннего сгорания, содержащее по меньшей мере один турбокомп- щ рессор, у которого газоприемный пат- ° рубок подключен к выхлопному коллек тору двигателя, воздухонапорныйИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Н 3044683, кл. 417-28, опублик. 1965.

5 973890 6 ляет предотвратить попадание центро- к воздушному ресиверу двигателя, а бежного или осевого компрессора в воздуховпускной сообщен с атмосферой, системе наддува двигателя внутреннего и по меньшей мере один предохранительсгорания в помпаже и повысить надеж- ный клапан с впускной,и выпускной ность работы всей силовой установки. полостями, из которых впускная поОдновременно появляется возмож- лость сообщена с воздушным ресивером, ность выбирать рабочую точку совмест- а выпускная - с турбиной турбокомпной работы поршневого двигателя и рессора, отличающееся тем, компрессора ближе к границе помпажа, что, с целью повышения надежности в зоне более высоких КПД турбокомп- 16 путем предотвращения помпажа, клапан рессора, что позволяет повысить экс- выполнен с управляющей полостью и плуатационную экономичность двига- последняя снабжена каналом для сообтеля. щения с атмосферой.

2. Устройство по и. 1, о т л и—

3S ч а ю щ е е с я тем, что канал упФормула изобретения равляющей полости сообщен с атмосферой через воздуховпуакной патрубок турбокомпрессора.

973890

Тираж 552 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4f5

Заказ 8649/43

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектнал, 4

Составитель И. Файн

Редактор Л. Повхан Техред И. Гайду Корректор Ю.Иакаренко,