Система охлаждения

Союз Советски кСоциалистическикРеспублик О П И С А Н И Е и 732567ИЗЬБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(088. 8) ар делам изобретений и открытий(54) СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ Изобретение относится к машиностроению, в частности, к двигателестроению, а именно к системам охлаждения двигателей внутреннего сгорания с газотурбинным наддувом.По основному авт. св. Л" 603759 иэ 5 вестна система охлаждения наддувочного воздуха дпя двигателей внутреннего сгорания с турбокомпрессором наддува, содержащая промежуточный воздуховоздуштО ный холодильник с просасыванхцим вентилятором; воэдуцтную турбину, установленную во впускном трубопроводе двигателя и кинематически связанную с вентилятором, и байпасный трубопровод с регулируемым запорным органом, подключенный к впускному трубопроводу между входом и выходом воздушной турбины, причем воздушная турбина размешена в воздухозаборном участке впускного трубопровоО да перед турбокомпрессором 11При таком разметцеиии воздушной тур- бины на ее привод расходуется опреде- ленная часть мошности двигателя, Это 2объясняется тем, что перед турбиной турбокомпрессора необходимо повышать давление газов для подвода дополнительной работы с компрессору агрегата наддува и эта работа расходуется на просасывание воздуха через воздушную турбину. При этом давление на выходе из компрессора остается неизменным и наблюдается некоторое снижение мощности поршневой части двигателя и ухудшение экономических показателей всей комбинированной установки.Делью изобретения является повышение эффективности системы длч охлаждения воздушного заряда путем уменьшения зат рат мощности на привод воздушной турбины.Укаэанная цель достигается тем, что турбокомпрессор и воздушная турбина выполненьт с осервдиальными крыльчатками, лопатки которых ориентированыв противоположных направлениях, и отношение расстояния от торца крыльчатки воздушной- турбины до торца крыльчатки турбокомп25674помощи которой приводится во вращениевентилятор 3 системы охлаждения наддувочного воздуха. После турбины 4 воздух поступает в компрессор 7 турбокомпрессора 8, где он сжимается до требуемого давления. После компрессора 7 воздух поступает в промежуточный холодильник 1, а затем во впускной трубопровод5 двигателя 6.При атом выход из крыльчатки турбины 4 находится непосредственно нв входе в компрессор 7, причем отношениерасстояния от торца крыльчатки 13 воздушной туфины и до торца крыльчатки 1415 компрессора 7 турбокомпрессора 8 к шагу лопаток воздушной турбины 4 лежит впределах 3 = 1,0-3,0, иначе влияниезакрутки сказываться не будет, При этомдпя уменьшения работы, подводимой от20 турбины, закрутка имеет направление обратное вращещю компрессора 7, указанное стрелкой А. Таким образом зв счетподобной установки турбины и при ориентации лопаток 13 турбины 4 в сторону,25 противоположную лопаткам 14, компрессора 7 турбокомпрессорв 8 можно повыситьэкономичность системы для охлаждения воздушного заряда путем уменьшения затрат мощности нв привод воздушной турбины.ЗО Использование изобретения позволитповысить аффективность системы охлаждения нвддувочного воздуха форсированногодвигателя эа счет предварительной закрутки потока на входе в компрессор и35 снижения мсвцности на его привод,3 73рессора к шагу лопаток последней лежитв пределах (1,0-3,0).При таком исполнении системы охлаждения воздушная турбина создает нв входе в компрессор перед рабочим колесомзакрутку потока по направлению вращенияколеса. При этом имеется возможностьснизить затраты мощности на привод компрессора и требуемую мощность турбиныв результате снижается давление на входе в турбину и уменьц 1 вются потери нанасосные хода поршневой части двигателя,Нв фиг. 1 изображен вариант системыдля охлаждения заряда воздуха, на фиг, 2взаимное расположение торцов крыльчатоквоздушной турбины и компрессора.Система охлаждения заряда воздухасодержит промежуточный воздухо-воздушный холодильник 1, например трубчатопластинчатого типа снабженный защитнымкожухом 2 с просвсывающим вентилятором 3, кинемвтически связанным с возуцлпной турбиной 4, например радиального типа, Холодильник 1 установлен вовпускном трубопроводе 5 двигателя 6 вкотором установлен также компрессор 7турбокомпрессора 8 наддува двигателя 6.В воэдухоэаборном участке 9 турбокомпрессора 8 установлен воздухоочиститель10 зв которым установлена воздушнаятурбина 4 и бвйпвсный труоопровод 11 срегулируемым запорным органом 12, например дроссельной заслонкой, при помощи которого регулируется расход воздухачерез турбину 4, Торец крыльчатки 13воздушной турбины 4 расположен относительно торца крыльчатки 14 компрессора7 турбокомпрессора 8 таким образом, чтонаправление вращения крыльчатки компрессора 7, показанное стрелкой А, противоположно направлено вращению воздушнойтурбины 4 показанное стрелкой Б. Закрутка потока (окружная составляющаяскорости) С противоположна направлению вращения крыпьчатки компрессора 7(стрелка А); т,-шаг лопаток турбины;3-расстояние между торцами крыаьчвтоктурбины 4 и компрессора 7; С - скорость потока нв входе в компрессор 7;Е - угол закрутки.Система работает следукицим образом,Из атмосферы воздух через фильтр 10поступает в воздушную турбину 4, при Формула изобретения 4 О Система охлаждения по ввт, св,Мо 603759, о т л и ч в ю ш в я с ятем, что, с целью повышения эффективности, турбокомпрессор и воздушная турбина выполнены с осерадиальными крыльчвтками, лопатки которых ориентированыв противоположных направлениях, и отношение расстояния от торца крыльчаткивоздушной турбины до торца крыльчвткитурбокомпрессорв к шагу лопаток последней лежит в пределах (1,3-3,0).Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ" 603759, кл, Г 01 Р 1/06, 1978.732567Фиг ЯЦН ИИПИ Заказ 1692/26 Тараж 583 ПодписноеФилиал ППП фПатентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4