Устройство для наддува двигателя внутреннего сгорания

) Е 02 В 3712 Д. МатцевскийНечаев ическци ицститу с 1 во СССР02, 977.о О СР844795 1 АДД ВА ОРАН ИЯ, урбицой и лючецный цих газов сццый окиз комп- чередного(54) (57) 1. УСТ 101(СТВ,Ъ 1 Я ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО С содержащее турбоцнгцетатель с компрессором, расвр.лслцтль, в в магистраль полачи отработа из двцгатсля в урбицу и сцабж ном для впуска сжатого возлуха рессора и каналами лля его по выпуска в лвигатель и в турбину, ц органы перекрытия каналов, установленные в корпусе распределителя, отличающееся тем, что, с целью повышения экономичности лвигатсля и надежности турбонагнетателя пу см обеспечения плавности регулирования количества нагнетаемого воздуха, устройство снабжено органом изменения сечения окна лля впуска сжатого воздуха в распределитель, причем органы перекрытия каналов и орган изменения сечения окна выполнены заодно в виде полого поворотного сектора, внутренняя полость которого соединена с окном через сопряженный с последним профильный паз, перемещающийся вдоль окна при повороте сектора, и связана с каналом для выпуска сжатого воздуха в двигатель через д псрепускное отверстие,2. Устройство по и, 1, отличающееся ф юв тем, что в перепускцом отверстии установ И лец обратный клапан.Изобретение относится к машиностроению, а именно двигателестроению и может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания с нагнетателями, приводимыми в действие энергией выхлопа.5Цель изобретения - повьпцение экономичности двигателя внутреннего сгорания и надежности турбонатнетагеля путем обеспечения плавности регулирования количества натнетаемого воздуха.Одновременно улучшаейя работа компрессора,на холостом ходу "и алых нагрузках двигателя. Повышается также надежность органов перекрытйя каналов подачи воздухав двигатель.и турбину.На ф 11 1 изображено устройство; на фиг. 2 - распределитель.Устройство для наддува двигателя 1 внутреннего сгорания содержит воздухоочиститель 2, компрессор 3, воздухонапорный патрубок 4, распределитель 5, корпус которого выполнен в виде сектора, впускной ресивер 20 6 двигателя, выхлопной трубопровод 7, перепускной патрубок 8, турбину 9. Турбина 9 и компрессор 3 образуют турбонагнетател ь. Внутри расп редел ителя 5 помещен полый поворотный сектор 10, который представляет собой жесткую конструкцию, установлен 25 ную на валу 11. Объем сектора и распределителя выбран достаточным для демпфирования колебаний воздуха, находящегося в полости сектора и распределителя, Этим достигается предохранение компрессора от помпажа и колебаний воздуха в впускном ресивере двигателя. Обводной воздушный патрубок 12 соединен с полостью 13 распределителя через отверстие 14 в стенке его корпуса. Воздухонапорный патрубок 4 через отверстие 15 в стенке распределителя 5 и фигурный паз 16 в стенке полого сектора 10 соединен с воздушной полостью 17 последнего. Выполнение паза 16 фигурным позволяет при повороте сектора изменять сечение отверстия, расходную характеристику потребителя воздуха или резко дросселировать 40 напорный иатрубок 4 компрессора. Распределитель 5 имеет отверстие 18 для выхода отработавших газов и канал 19 для выпуска сжатого воздуха в турбину на режимах холостого хода и малых нагрузках. Гри этом патрубок 8 соединен каналом 19 и продольной прорезью 20 в стенке сектора О с его внутренней полостью. Распределитель 5 посредством канала 21 подачи сжатого воздуха в двигатель и переходника 22 крепится к впускному ресиверу 6 и выхлопному трубопроводу 7, На торцовой стенке 23 сектора 10 имеется перепускное отверстие с обратным клапаном 24, посредством которого осуществляется связь внут-. ренней полости сектора с каналом 21. Клапан 24 может иметь различное конструктивное 55 оформление: лепестковое в виде заслонки и т. д. На фиг. 2 показан лепестковый клапан, который выполнен в виде пластинки, прикрепленной одним концом к стенке 23 сектора. Трубопровод 25, переходник 22 и выхлопной трубопровод 7 образуют магистраль подачи отработавших газов из двигателя в трубину. Устройство работает следующим образом.При работе двигателя на холостом ходу или режимах малых нагрузок сектор 10 занимает положение, показанное на фиг. 2, при этом воздухоснабжение двигателя осуществляется через обводной воздушный патрубок 12, отверстие 14, канал 21 и впускной ресивер 6. Компрессор отключен от цилиндров двигателя, и воздух, нагнетаемый им, подается через воздухонапорный патрубок 4, отверстие 15, фигурный паз 16, внутреннюю полость поворотного сектора О, продольную прорезь 20, канал 19 и патрубок 8 к турбине 9, раскручивая ее до высокой частоты вращения. Отработавшие газы поступают к турбине 9 через переходник 22, отверстие 18 и трубопровод 25, Турбина 9 турбокомпрессора раскручивается смесью газа и воздуха только до определенной (заданной) для холостого хода частоты вращения, по достижении которой в полости сектора 10 устанавливается соответсгвующее давление, достаточное для срабатывания обратного клапана 24. При этом перепускается часть воздуха из полости 17 в полость 13 и дальше - к цилиндрам двигателя, осуществляя их подпитку. Дальнейшее увеличение частоты вращения ротора ограничивается открытием клапана 24.Наличие фугирного паза 16 позволяет изменять сечение отверстия 15 и дросселировать воздух по желаемому закону, т. е. изменять характеристику сети.Работа устройства на режимах средних и больших нагрузок осуществляется следуюгцим образом.Сектор 1 О поворачивается управляющим органом таким образом, что отверстие 14 в стенке распределителя 5 оказывается перекрытым сектором 10, и обводной воздушный натру бок 12 перекрыт. Воздухоснабжение двигателя осуществляется через воздухонапорный патрубок 4, отверстие 15 в стенке распределителя 5, профильный паз 16 сектора 10, его воздушную полость 17, открытый клапан 24 и канал 21. При этом максимальное сечение профильного паза 16 совмещается с отверстием 15. Подвод отработавших газов к турбине осуществляется через переходник 22, канал 19 и отверстие 18 по патрубку 8 и трубопроводу 25. В промежуточном положении сектора 10 подвод газов к турбине может осуществляться только через отверстие 18 и трубопровод 25.формирование более эффективной расходной характеристики (за счет фигурного отверстия в стенке сектора) позволяет согласовывать характеристики компрессора и двигателя, что повышает КПД турбокомпрессо1180543 вибраций, расширяет возможности выбора компрессора из размерного ряда, что ведет в целом к повышению надежности и экономичности комбинированного двигателя. Установка клапана ограничивает максимальные обороты ротора, обеспечивает подпитку цилиндров воздухом, что повышает надежность двигателя,ра на номинальных режимах, ведет к улучшению топливной экономичности двигателя в целом. Подбор объема коробки и сектора, достаточного для предохранения компрессора от колебаний воздуха, возникающих во впускном ресивере двигателя, позволяет расширить беспомпажную зону работы компрессора, предохраняет лопатки компрессора от