Стенд для испытания турбокомпрессора двигателя внутреннего сгорания

,801511 2 5 ц 4 С 01 М 15/00 йичТ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ ЕЛЬСТВ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ С 8(71) Куйбьппевский институт инженеровжелезнодорожного транспорта(56) Авторское свидетельство СССРВ 239545, кл. С 01 М 15/00, 1984.(54) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ТУРБОКОМПРЕССОРА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ(57) Изобретение позволяет повысить 2достоверность путем приближения условий испытания к реальным при использовании в качестве регулируемого привода двигателя внутреннего сгорания. Продукты сгорания двигателя 2 и воздух технологического компрессора 1 перемешиваются в смесителе (С) 12 и подаются в турбину (Т) 6 исследуемого турбокомпрессораРегулируемым дросселем 10, установленным перед С 12, и вращающейся заслонкой 8, установленной в отводном патрубке 7 между С 12 и входом в Т 6, создаются необходимые параметры рабочего тела на входе в Т 6. 1 ил.3 1511620Изобретение относится к испытаниям лопаточных машин, в частноститурбокомпрессоров наддува двигателейвнутреннего сгорания, и может найтиприменение при испытании турбин икомпрессоров в общем и энергетическом машиностроении.Цель изобретения - повышение достоверности испытания путем приближения условий испытания к реальнымпри использовании в качестве регулируемого привода двигателя внутреннего сгорания.На чертеже изображена схема предлагаемого стенда.Стенд содержит технологическийкомпрессор 1 с регулируемым приводом,выполненным в виде двигателя 2 внутреннего сгорания. Технологический 20компрессор 1 с помощью входной магистрали 3 соединен с выходом компрессора 4, а с помощью выходной магистрали 5 - со входом турбины 6 испытуемого турбокомпрессора. Выходная магистраль 5 снабжена отводным патрубком 7 с устройством для созданияпульсирующего потока газа, выполненным в виде вращающейся заслонки 8 сприводом 9. В выходной магистрали 5 30установлен регулируемый дроссель 10с механизмом 11 управления и струйный смеситель 12, расположенный между регулируемым дросселем 10 и отводным патрубком 7. Пассивный каналсмесителя 13 трубопроводом 14 соединен с выпускным коллектором 15 двигателя 2 внутреннего сгорания.Струйный смеситель 12 потоков газаи воздуха, выполненный в виде эжектора, содержит активный канал 16, который через регулируемый дроссель 10соединен с выходомтехнологическогокомпрессора 1.Стенд работает следующим образом,При запуске полностью открываютрегулируемый дроссель 10, с помощьюпривода 9 устанавливают заслонку 8 взакрытое положение и отводной патрубок 7 разобщают с выходной магистралью 5, Запускают двигатель 2 внутреннего сгорания и прогревают его на малых оборотах,После прогрева двигателя 2 увеличивают его обороть 1, а следовательно,и обороты технологического компрессора 1. При этом воздух по входной магистрали 3 через компрессор 4 поступает на вход технологического компрессора 1. В технологическом компрессоре 1 воздух сжимается, в результате чего давление и температура воздуха на выходе иэ компрессора увели- чивается. Давление Рк и температура Тна выходе иэ технологического компрессора 1 связаны с давлением Ртк и температурой Тна входе (на выходе из компрессора 4 турбокомпрессора) известными из термодинамики соотношениямио Рк Ртк П к ь Т=ТП где П - степень повышения давленияКстендового компрессора (является функцией оборотов)и - показатель политропы сжатия(для адиабатного процессап=1 с=1,4),При запуске Р=Р и Т =Т , где Р и Т- параметры воздуха на входе в компрессор 4 турбокомпрессора.Воздух с повышенным давлением итемпературой после выхода из технологического компрессОра 1 поступаетчерез регулируемый дроссель 10 в активный канал 16 струйного смесителя12, В струйном смесителе 12 воздухи отработавшие газы перемешиваются ипо выходной магистрали 5 поступаютна вход в турбину 6 турбокомпрессора,где расширяются и совершают работу.Ротор турбокомпрессора приходит вовращение. По мере повышения частотывращения ротора турбокомпрессора устанавливают обороты двигателя 2 внутреннего сгорания таким, чтобы температура газа на выходе иэ смесителя12 (на входе в турбину 6) соответствовала заданной по условиям испытания, При этом с помощью механизма 11 управления регулируемыйдроссель 10 прикрывают до получениязаданных по условиям испытаний оборотов ротора турбокомпрессора. Затем спомощью системы управления двигателем2 внутреннего сгорания, служащегодля привода технологического компрессора 1, механизм 11 управления регулируемого дросселя 10 и приводом 9вращающейся заслонки 8 устанавливаютзаданную программой испытания цикличность изменения параметров на входев турбину 6,Формула изобретения Составитель Е.КрейдинТехред И.Верес Корректор М, Шар оши Редактор А.Ревин Заказ 5894/45 Тираж 789 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 1 О 1 5 151162При воссоздании наиболее тяжелых режимов работы турбокомпрессора, к которым относится циклическое повторение резкого перехода от холостого хода до максимальной нагрузки и об 5 ратно, циклически изменяют частоту вращения двигателя 2 внутреннего сгорания, служащего для привода технологического компрессора 1, и проходное сечение регулируемого дросселя 10. При этом температура и давление на входе в турбину циклически изменяется.При ускоренных ресурсных испыта ниях с целью обеспечения циклических динамических перегрузок и термических ударов изменяют периодически частоту вращения двигателя 2 внутреннего сгорания и проходное сечение ре гулируемого дросселя 10 от минимальных до максимальных. При максимальной частоте вращения двигателя 2 внутреннего сгорания открывают полностью регулируемый дроссель 10, при этом дав ление и температура на входе в турбину 6 будут максимальными, а при мнимальной частоте вращения двигателя 2 внутреннего сгорания прикрывают регулируемый дроссель 10, при этом дав ление и температура на входе в турбину 6 будут минимальными, Для создания колебаний давления газа, имитирующих выхлоп цилиндров двигателя, включают привод 9 вращающейся заслонки 8.35При этих условиях создаются динамические перегрузки и термические удары, превышающие эксплуатационные уровни. При любой цикличности изменения параметров обеспечивается син хронность изменения температуры и давления на входе в турбину 6 в соответствии с заданной циклограммой испытания. При ускоренных ресурсных испытаниях турбокомпрессора при максимальных оборотах двигателя 2 внутреннего сгорания технологического компрессора 1 увеличивают давление на входе в турбину 6 путем увеличения проходного сечения регулируемого дросселя 10, а при минимальной частоте вращения двигателя 2 внутреннего сгорания понижают давление пег ред -турбиной 6 путем уменьшения проходного сечения регулируемого дросселя 10. При этом создаются динамические перегрузки и термические удары на рабочее колесо турбины 6 и компрессора 4 испытуемого турбокомпрессора, превосходящие эксплуатационные уровни. Стенд для испытания турбокомпрессора двигателя внутреннего сгорания по авт. св. 11 1239545, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения достоверности путем приближения условий испытания к реальным при использовании в качестве регулируемого привода двигателя внутреннего сгорания, он снабжен струйным смесителем, установленным между регулируемым дросселем и отводным патрубком, причем активный канал смесителя соединен с выходом технологического компрессора, а пассивный канал - с выпускным коллектором двигателя внутреннего сгорания.