Устройство для наддува двигателя внутреннего сгорания

СОЮЗ СОВЕТСКИХЩиЛ ааРЕСПУБЛИК 191 (111(51)5 В 37 1 В,.; ; "О.: Сс" -с.; ИЗОБРЕТЕНИЯ ЖИТЕЛЬСТВУ ПИСАНИЕ ВТОРСКОМУС СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИ И ГКНТ СССР(71) Харьковский институт инженеровжелезнодорожного транспортаим. С,М.Кирова(54). УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАДДУВА .ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ(57) Изобретение направлено на новышение эффективности устройства длянаддува двигателя внутреннего сгорания, Турбокомнрессор (ТК), образованный компрессором 2 и турбиной З,соединен .с двигателем 1 внутреннего сгорания патрубками 9, Вал ТК через редуктор 4 связан с обратимой электри. ческой машиной 5, а обмотка последней через электрическую цепь и преобразователь 7 связана с аккумулятор ной батареей, К электрической цепи обратимой машины 5 подключена обмотка мотор-генератора 6, вал которого связан с валом двигателя 1. На режимах работы двигателя, близких к номинальному, электрическая машина 5 работает в режиме генератора и мотор- генератор 6 передает вырабатываемую йм мощность на вал двигателя 1. На частичных нагрузках мотор-генератор 6 и электрическая машина 5 изменяют свои функции, происходит подкрутка вала ТК. Подкрутка производится и на переходных режимах (от аккумуляторной батареи 8). На режимах холостого хода электрическая связь между.электрической машиной 5 и мотор- генератором 6 принудительно разрывается, Система обладает способностью к саморегулированию благодаря тому, что мотор-генератор выполнен в виде синхронной электрической машины, а ,обратимая электрическая машина выполнена асинхронной, 1 ил.Изобретение относится к машиностроению, в.частности двигателестроению, и может быть использовано в двигателях транспортных средств,Цель изобретения - повышение эффективности устройства для наддувадвигателя внутреннего сгорания.На чертеже представлена схемапредлагаемого устройства.ОДвигатель 1 внутреннего сгораниясодержит турбокомпрессор (ТК),образованный компрессором 2 и турбиной 3.Вал турбокомпрессора через понижающий редуктор 4 связан с валом обратимой электрической машины 5. С валомдвигателя 1.связан мотор-генератор6Через электрическую цепь и преобразователь 7 обмотка последнего и обмотка электрической машины связаныс аккумуляторной батареей 8. С двигателемтурбокомпрессор соединен пат-,рубками 9, Мотор-генератор выполненв виде синхронной электрической машины, а обратимая электрическая машина выполнена асинхронной. Устройство работает следующим об-разом.При работе двигателя на режиме с равенством мощностей, турбины и компрессора электрическая машина 5 и мотор-генератор 6 работают в режиме холостого хода. На режимах, близких к номинальному, когда мощность турбины 3 больше мощности компрессора 2, час.тота вращения ротора электрической машины 5 (турбокомпрессора) возрастает и увеличивается напряжение,вырабатываемое этой машиной, Электрическая 40 машина 5 начинает работать в режиме генератора, мотор-генератор 6 автоматически переходит в режим двигателя й передает избыточную мощность на коленчатый вал двигателя внутреннего сгорания либо на внешний потребитель энергии. На режимах частичных нагрузок, когда мощность компрессора 2 больше, чем турбины 3, частота вращения ротора электрической машины 55 О уменьшается, падает и напряжение на ней, Мотор-генератор 6 начинает работать в. режиме генератора, а машина 5 - в режиме двигателя, передавая недостающую мощность от коленчатого вала двигателя 1 на вал турбокомпрессора,55 На переходных режимах ротор турбокомпрессора подкручнвается электрической машиной 5 от аккумуляторной батареи 8 через преобразователь 7либо, минуя его.При недостатке мощности турбины3 производится дополнительная подкрутка ротора турбокомпрессора отэлектрической машины 5, что улучшаетвоздухоснабжение на частичных режимах. На номинальном и близких к немурежимах, когда турбина имеет избыточную мощность, эта мощность передается мотору-генератору и далее на коленчатый вал посредством электрической машины 5, что улучшает использование энергии выхлопных газов наэтих режимах,На режимах холостого хода электрическая связь между машиной 5 и мотором-генератором 6 принудительноразрывается,При выполнении мотора-генератора в виде синхронной электрической машины, а обратимой машины, связанной с ротором - в виде асинхронной,час- тота тока, вырабатываемая мотором- генератором- сг идьГ=60 фчастота вращения ротора обратимоймашины6 ОГ и =-- (1+ Б) ас ас= -- - (1+ Б)иРссРасипи частота вращения вала турбокомпрессораи --( 1 Б)и ас где Рси Ра - число пар полюсовсинхронной н асинхронной машины;Б - скольжение;- передаточное отношение редукторамежду роторамитурбокомпрессора иасинхронной машины;и - частота вращенияколенчатого вала,Таким образом частота вращения ротора турбокомпрессора на всех скоростных режимах работы двигателя поддерживается пропорциональной частоте вращения коленчатого вала с1548485 6 что дополнительно расширяет рабочий диапазон,Составитель М,файн Редактор Л,Зайцева Техред А.Кравчук Корректор О.КравцоваЗаказ 127 Тираж 436 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,01 точностью до скольжения, имеющегонезначительную величину. При положительном скольжении энергия ТК передается на вал двигателя, а при отрицательном - от вала двигателя кротору ТК,Следовательно, система привода ТКобладает способностью саморегулирования, причем не только на установившихся, но и на переходных режимах.Это позволяет избежать применениясложных систем автоматического регулирования, снизить стоимость и повысить надежность привода, Аналогичныйэффект достигается и при применениидругих типов электрических машин.Устройство обладает еще однойособенностью - общая электрическаясеть двух машин может быть соединенас внешней сетью, но работоспособность ее сохраняется и при отсутствии связи с внешней сетью или прнизменении потребления ею энергии,формула изобретения.%Устройство для наддува двигателявнутреннего сгорания, содержащее тур-,бокомпрессор наддува,.вал которого 1 О связан с валом обратимой электрической машины, и аккумуляторную батарею,связанную с обмоткой обратимой электрической машины через преобразователь, и электрическую сеть, о т л и ч а ю щ е е с я тем,.что, с цельюповышения эффективности, устройстводополнительно снабжено мотором-гене-,;ратором, вал последнего связан с валом двигателя, а обмотка подключена 20 к электрической сети обратимой электрической машины, причем мотор-генератор выполнен в виде синхронной электрической машины и обратимая электрическая машина выполнена асинхронной,