Двигатель внутреннего сгорания

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ Союз СоавтскихСоциалистическихРеспублик К ПАТЕНТУ ь У)2 1 2) 11.07, 2 3) Приоритет1) Р 2233970.4 Осударстаеннми комит Соаата Министроа ССС ао делам нзооратеннй н открытий43) Опубликовано ЭО 46) Дата опубликов ия описаиияр,05, У Иностранцы ннс-Гюнтер Боцунг и Альбрехт М72 вторыобретеии Иностранная фирме(54 ДВИГАТ НУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Изобретение относится к области машино.строения, в частности к двигателям внутрен.него сгорания.Известны двигатели внутреннего сгорания; содержащие остов и блок агрегатов наддува, снабженные установленными на общей горизонтальной оси компрессорами двух последователь.ных ступеней сжатия и турбинами двух после. довательных ступеней расширения, у которых компрессор низкого давления дополнительно связан при помощи механической передачи с коленчатым валом двигателя внутреннего сгорания 11.Наличие механической передачи усложняет компоновку агрегатов наддува в блоке и компоновку блока агрегатов на остове.. Известны также двигатели внутреннего сго рания, содержащие остов, блок агрегатов наддува, снабженный установленными на общей горизонтальной оси компрессорами двух последовательных ступеней сжатия и турбинами двух последовательных ступеней расширения, из которых компрессор высокого давления соединен с консольным колесом турбины первой ступени расширения, а к выпускному сечению послед. него примыкает консольное колесо турбины второй ступени расширения, соединенное с компрессором низкого давления, и воздухоохладисгорания содержит каждый из которых тель, включенный в воздушный тракт междукомпрессорами 2.В известных двигателях механическая передача отсутствует, но направление вращения турбокомпрессоров не ограничено, поэтому между5 рабочими колесами турбин предусмотрена возможность размещения промежуточного направ.ляющего аппарата. В связи с этим габаритыблока агрегатов наддува достаточно велики,Целью изобретения является уменьшениегабаритов путем исключения промежуточногонаправляющего аппарата.Это достигается тем, что лопатки колестурбин двух последовательных ступеней расширения ориентированы в противоположныхнаправлениях,5 Кроме того, блок агрегатов наддува расположен на,торце остова и его горизонтальнаяось перпендйкулярна к продольной оси послед.него.На фиг, 1 изображен двигатель, вид свер 20ху на фиг. 2 - блок агрегатов наддува впродольном разрезе; на фиг. 3 - компоновкаблока агрегатов наддува на двигателе; нафиг. 4 - принципиальная схема двигателя исистемы его наддува,Двигатель внутреннегоостов. 1 с цилиндрами 2,формула изобретения 4 О 45 50 снабжен впускным 3 и выпускным 4 каналами. в которых расположены соответственно . пуск. ной 5 .и выпускной 6 клапаны.Блок агрегатов наддува включает в себя два последовательно вклгоченных турбокомцрессора 7 и 8, располокенных соосцо и обращенных один к другому консольными колесами турбин. Турбина 9 первой ступени расширения и компрессор 10 образяот ступень высокого давления, а турбина 11 второй ступени расширения и компрессор 12ступень низкого давления.К турбине 9 первой ступени расширения примыкает газоиодводящий трубопровод3, з канчивающийся впускным патрубком 14 турби. ны. Кроме этого патрубка турбина первой ступени расширения содеркит улитку 15 и консольное рабочее колесо 16, размещенное на валу 17, который установлен в подшипниках 18, закрепленных в корпусе (не показан). К выпускному сечению колеса турбины 9 первой ступени расширения примыкает консольное колесо 9 турбины 11 второй ступени расширения, установленное на валу 20. Лопатки 21 колеса турбины первой ступени расширения ориентированы навстречу потоку выхлойных газов в противоположность лопаткам 22 коле. са турбины второй ступени расширения. Колеса турбин обеих ступеней соединены проставкой 23.Кроме колеса турбина второй ступени расширения содержит газссборник 24 и выпускной патрубок 25, соединенный трубопроводом 26 с глушителем (не показан), Компрессор 12 низкого давления содержит входной патрубок 27 для впуска воздуха, в котором расположен глушитель шума и воздушный фильтр, и рабочее колесо 28.Рабочее колесо 29 компрессора 10 высокого давления открывается в воздушнйй тракт 30 между компрессорами, в который включен воздухоохладитель 31,Другой воздухоохладитель 32 может бытьразмещен за компрессором 10 высокого давления перед впускным трубопроводом. Блок агрегатов наддува расположен на торце 33 остова и его горизонтальная ось перпендикулярна к продольной оси последнего, Отработавшие газы, выходящие из цилиндра 2 при открытом клапане 6 в выпускной канал 4, поступают по газоподводящему трубопроводу 13 к ко лесу 16 турбины 9 первой ступени расширения и далее - к колесу 19 турбины 11 второй ступени расширения. Затем выхлопнье газы поступают в газосборник 24 и через выпускной патрубок 25 выходят в трубопровод 26, соединенный с глушителем. Воздух, всасываемый через патрубок 27 компрессора 12 низкого давления, сжимается в рабочем колесе 28 и подается через воздушнь 1 й тракт 30 с установленным в нем воздухоохладителем 31 в компрессор 1 О высокого давления. Рабочее колесо 29 компрессора 10 высокого давления нагнетает воздух через воздухоохладитель в цилиндры 2 двигателя. Лопатки 2 и 22 колес 6 и 9 соответственно турбин первой и второй ступеней расширения ориентированы в противоположных направлениях. т. е. колеса турбин обеих ступеней имект противоположные направления вращения. В результате этого отпадает необходимость в установке промежуточного направляю 1 цего аппарата,Размещение блока агрегатов наддува на торце остова позволяет разместить агрегаты наддува без существенного увеличения ширины двигателя,Кроме того, колеса турбин примыкают друг к другу, т. е. ступени давления .следуют одна за другой, что позволяет избавиться от длинных трубопроводов.Таким образом, такое выполнение двигателя обеспечивает уменьшение,его габаритов.Согласно описываемому изобретению блок агрегатов наддува может быть расположен и на торце остова У-образного двигателя (фиг. 1). Выпускное отверстие патрубка 14 турбины высокого давления размещено на оси между блоками цилиндров, что позволяет разместить газоподводящий трубопровод 13 в развале между блоками, Если разместить одинаковые агрегаты на двух торцах остова, можно к каждому торцу подвести выхлопной коллектор, объединяющий цилиндры только одного блока, т. е. имеются дополнительные компоновочные преимущества.Таким образом, описываемое техническое решение позволяет уменьшить габариты двигателя в целом. 1. Двигать ь внутреннего сгорания, содержащий остов, блок агрегатов наддува, снабженный установленными на общей горизонтальной оси компрессорами двух последовательных ступеней сжатия и турбинами двух последовательных ступеней расширения, из которых компрессор высокого давления соединен с консольным колесом турбины первой ступени расширения, а к выпускному сечению последнего примыкает консольное колесо турбины второй ступени расширения, соединенное с компрессором низкого давления, и воздухоохладитель, включенный в воздушный тракт между компрессорами, отличающийся тем, что, с целью умЕньшения габаритов путем исключения промежуточного направляющего аппарата, лопатки колес турбин двух последовательных ступеней расширения ориентированы в противоположных н ".пра вления х.2. Двигатель по п, 1, отличающийся тем, что блок агрегатов наддува расположен на торце остова и его горизонта.,ьная ось перпендикулярна к продольной оси последнего.Источники информации, принятыево внимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР382835, кл. Г 02 В 39/02, 1971.2. Патент СПА3257797, кл. 60 - 13, ,1 966.609484 Юие, С гг нного комитета Сов и изобретений. н ва;. Ж 3, Рвушска атент,: г. Ужгород НИИПИ .Государстве но дела, 30%, Моск Филиал ППП Педактор Н. Суханова аказ 293 Ц 2 СоставительТехреду ЛугХяраж 698 А.Карцевовая Кор рентПоди яс ета Министров. Соткрытийн яаб., д, 4/5ул йроектнви.