Устройство для наддува двигателя внутреннего сгорания

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК ЯО, 1502864 1) 4 Г 02 В 39 12 7 00 ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ЕЕт 1 д(54) УСТРОЙСТВО ЛЯВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ(57). Изобретение отнству кинематическойдвигателя внутреннегрегатами его наддувания - согласование хдухоснабжения с режи НАДУВА 7 ВНГАТГП устроиу вало сит и аг- бретеик воз двигал, Р,08.89, Бюл. К 313. Мац, В.Н. Зайончковский,расименко и В.Е. Соболев1.43.052(088.8)тент СЯА В 4145888,2 В 37/04, опублик. 1979. связи меж, о сгораниЦель нз арактерис мом работ3 1502864 тепя, Ведущий вал 1 шестеренчатой перелачи связан с коленчатым валом двигателя через шестерни 2 и 3. Валшестерня 24 с закрепленным на нем5 колесом 27 компрессора 28 соединен с ведущим валом 1 передачи через управляемую фрикционную муфту 10. Вал-шестерня 34 с прикрепленным к нему рабочим колесом 37 турбины 38 связан с валом 30, а этот вал через управляемую фрикционную муфту 11 - с ведущим валом 1 передачи. Каждая муфта выполнена с механизмом сэтключения. Оба механизма подключены к блоку управления. При запуске и на малых нагрузках двигателя отключают муфту 11, компрессор 28 вращается от коленчатоговала двигателя. Под нагрузкой можноотключать обе муфты, при этом ни компрессор 28, ни турбина 38 не участвуют в воздухоснабжении. При высокихнагрузках можно включить обе муфты итаким путем увеличить давление наддува и степень использования энергииотработавших газов. 1 ил, Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателе строению, а именно к устройствам связи агрегатов воэдухоснабжения двигателя внутреннего сгорания с коленчатым валом.Цель изобретения - согласование 25 характеристик воздухоснабжения с режимом работы двигателя.На чертеже показана схема предлагаемого устройства.Ведущий вал 1 шестеренчатой пере дачи связан с шестерней 2 при помощи консольной шестерни Э. Шестерня 2 связана с коленчатым валом двигателя. Вал 1 смонтирован в корпусе 4 наподшипниках 5 и 6 качения. К валу 1 приварен диск 7, к обеим сторонам которого неподвижно прикреплены ведущие венцы 8 и 9 отключаемых фрикционных муфт 10 и 11. Ведомые венцы 12 и 13 фрикционных муфт выполнены в 40 виде корпусов,в .которых встроены механизмы отключения, в виде сервопоршней 14 и 15 для сжатия пакетов фрикционных дисков 16 и 17. Управление фр и к ци о н ными му ф и о с ущ е с т Вл я е т с я 4 5 маслом, используемым для смазки двигателя, Масло подводится по трубкам 18 и 19 и затем по сверлениям А,Б,В, Г поступает к сервопоршням 14 и 15.Ведомые венцы 12 и 13 смонтированы50 на ведущем валу 1 на подшипниках качения 20 и 21. С ведомыми венцами 12 и 1 Э жестко связаны зубчатые венцы прямоэубых шестерен 22 и 23, Зубчатый венец 22 находится в зацеплении с55 валом-шестерней 24, смонтированным в подшипниках 25 и 26 скольжения.На валу-шестерне 24 посредством шлиценой посадки посажено воздушное колесо 27 компрессора 28. Зубчатый венец шестерни 23 находится в зацеплении с шестерней 29, которая с помощью шлицев посажена на вал ЭО, установленный в подшипниках 31 и 32 качения. На валу 30 рядом с шестерней 29, также на шлицах посажена шестерня 33, которая находится в зацеплении с валом-шестерней 34, смонтированным в подшипниках 35 и 36 сколь. ния. Валшестерня 34 связан с рабочим колесом 37 турбины 38, шлицами 39 и струной 40.Механизмы отключения обеих муфт подключены к блоку управления (не показан).Устройство работает следующим образом.На малых нагрузках работы двигателя внутреннего сгорания, когда расход отработавших газов мал и они обладают незначительной энергией ввиду их относительно малой температуры и давения, недостаточной для обеспечения удовлетворительного воздухоснабжения с помощью автономного турбокомпрессора, по сигналу блока управления происходит включение в работу компрессора 28. При этом вращение от коленчатого вала двигателя передается через шестерню 2 на шестерню 3, сидящую на консольном конце ведущего вала 1.Ведущий венец 8 отключаемой фрикционной муфты 10 вращается с частотой вращения вала 1, так как он жестко связан с диском 7. Силовое масло для управления фрикционными муфтами по трубке 18 и каналам А, Б поступает под сервопоршень 14 и, перемещая его, сжимает пакет фрикционных дисков 16, Благодаря силам трения между фрикци64 Устройство для наддува днигателявнутреннего сгорания, содержащее воз-душный компрессор и газовую турбину,шестеренчатую передачу, снабженнуюпо меньшей мере одной шестерней длясоединения ведущего вала с коленчатым валом двигателя, муфтой соединения ведущего вала с валом турбины иотключаемой фрикционной муфтой, ведущий венец которой закреплен на ведущем валу передачи, а ведомый выполнен с встроенным механизмом отключения и связан с валом компрессора,отличающееся тем, что, сцелью согласования характеристик ноздухоснабжения с режимом работы двигателя, устройство снабжено блокомуправления муфтами, муфта соединенияведущего вала с валом турбины выполнена отключаемой фрикционной, ее одинвенец закреплен на ведущем валу передачи, а другой выполнен с встроенным механизмом отключения и связан свалом турбины, причем механизмы отключения обеих муфт подключены к блоку управления. 5 5028 окиск;ки 16 ведомыйиг 12 риобретдет чдстоту врдщ цияедуе о вецд 8 и соответственно вдлд 1. Жестко свяэдцый с ведомым вся 1 ол 12 зубчатый венец шестерци 22 церечдет5 вращение на вдл-шестерню 24 и нд воздушное колесо 27 комре ссора 28,сждтый воздух из которого цдирднляется н двигатель. В турбину 30 отработавшие газы не поступают.При работе двигателя в среднем диапазоне нагрузок, если в схему цаддува двигателя цдряду с иредлдгдемым устройством включен автоцомньп турбокомпрессор, то воздухосцдбжецие может осуществляться от двтоцомного турбокомпрессора, а компрессор 28 и турбина 38 устройствд в работе двигателя це участвуют. В этом случае врд О щение нд ведущий ндл 1 передается от коленчатого вала двигателя через шестерни 2 и 3. Блок управления отключает подачу силового масла в привод фрикционных муфт 10 и 11 и серно поршни 14 и 15 не зажимают пакеты фрикционных дисков 16 и 17 и вращение от вала 1 не передается на ведомые венцы 12 и 13 фрикционных муфт и соответственно на привод компрессора 28 и турбины 38. На этих режимах ни компрессор 28, ни турбина 38 в ноздухоснабжении двигателя на участвуют.При работе двиГателя на номинальной и близких к ней нагрузках Ьоздухоснабжение осуществляется компрес- З 5 сором 28 и, если есть автономный турбокомпрессор, то совместно компрессором 28 и автономным турбокомпрессором.Выхлопные газы на этих режимах работы двигателя обладают избыточной энергией, которая не может быть полностью реализована в турбице автономного турбокомпрессора. Ввиду этого для полной реализации избыточной энергии выхлопных газов днигател и компенсации, частично или полностью, мощности, затрачиваемой на привод компрессора 28, в работу включается турбина 38 устройства.Привод компрессора осущестнляется таким же образом, кдк при работе ца малых нагрузках. Турбина 38 включается в работу следующим порядком. Силовое масло из системы смазки днигателя подается цо трубке 9 и кдндчдм В и Г под сервопорпень 15 который, перемещаясь, снижает пакет фрикционцых дисков 17 и зд счет сил трения врдщение от валапередается через венец 9 к ведомому венцу 13. Жестко сяэдцная с ним шестерня 23 через шестерни 29 и 33, сидящие нд промежуточном валу 30, переддет вращение цд нал-шестерню 34, которая связана с турбинным колесом 37.турбины 38. Таким образом избыточная мощность вьхлопцых газов, реализуемая в газовой турбине 48, передается на коленчатый вал двигателя. Передаточные отношения шестерни 23, 29, 33, 34 и профилировка проточной части турбины 38 подбираются таким образом, чтобы миимальные потери в турбине соответствовали частоте вращения коленчатого вала двигателя на номинальном режиме.Таким образом .обеспечивается согласование характеристик воздухоснабжения двигателя с режимом его работы, что приводит к снижению среднеэксплуатационного расхода топлива.Формула изобретения