Турбокомпрессор для наддува двигателя внутреннего сгорания

(и) 878988 ОП ИСАН ИЗОБРЕТЕН Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 25,02.80 (21) 2886314с присоединением заявки Ьое(51) М. Кл.зГ 02 В 39 уУ сударственныи комитет СССР72) Авторыизобретения71) Заявитель И, П. Богодяж, Велябинский филиал Го исследовательско 54) ТУРЬОКОМПРЕССОР ДЛЯ НАДДУВА ДВИГАТ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Изобрете ностроения а именно к лотнений т дува. ляется уменьшение ображ ие относится к области маши- в частности двигателестроения, устройствам для смазки и упрбокомпрессоров системы надИзвестны турбокомпрессоры для наддува двигателя внутреннего сгорания, содержащие корпус турбины с газовыми полостями высокого и низкого давления, корпус компрессора с воздушными полостями высокого и низкого давления, средний корпус с подшипниками, примыкающими к их торцам маслоулавливающими полостями, по меньшей мере одной вентилируемой полостью, отделенной от соседней маслоулавливающей при помощи уплотнения, установленного с зазором относительно вала, и магистраль слива масла из маслоулавливающих полостей, подключенную к вентилируемой полости при помощи дренажного канала 1.К достоинствам таких турбокомпрессоров относится наличие вентиляционной полости, что несколько снижает утечку масла через уплотнение при избыточном давлении в напорной полости компрессора.Недостатки этих турбокомпрессоров - необходимость специального постороннего источника избыточного давления воздуха; большой расход воздуха через вентилируеБелотсов иЕ. А, Юньарствейного совзнога научноракторного института мую полость; увеличение утечек масла через уплотнения при малых давлениях и разрежении в воздушной полости высокого давления.5 Целью изобретения явутечек масла.Для достижения этого дренажный каналвыполнен в виде жиклера и вентилируемая полость сообщена с воздушной и газовыми 1 О полостями высокого давления при помощивоздушного и газового каналов, причем сечение газового канала выполнено в два раза больше сечения воздушного канала и значение площади зазора в уплотнении вы полнено в пределах значений сечений этихканалов, а отношение сечения жиклера к сечению воздушного канала выполнено в пределах 0,1 - 0,5.Вентилируемая полость может быть вы 2 б полнена в виде двух сообщенных междусобой секций, одна из которых примыкает к корпусу компрессора и подключена к воздушному каналу, вторая - к корпусу турбины и подключена к газовому каналу, и 25 уплотнения между секциями и маслоулавливающими полостями могут быть выполнены оседиагональными. На чертеже схематическиедлагаемый турбокомпрессор,5 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 60 Турбокомпрессор содержит корпус 1 турбины с газовыми полостями 2 высокого давления и полостью 3 низкого давления, отделенными одна от другой рабочим колесом 4, корпус 5 компрессора с воздушными полостью б высокого давления и полостью 7 низкого давления, отделенными одна от другой колесом 8 компрессора. В среднем корпусе 9 установлены подшипники ротора 10, выполненные в виде монолитной втулки 11. К торцам подшипников примыкают маслоулавливающие полости 12 и 13, каждая из которых при помощи оседиагонального уплотнения 14 и 15 отделена от одной из секций 16, 17 вентилируемой полости. Секции сообщены между собой при помощи общего картера 18 и к нему через жиклер 19 подключен патрубок 20 магистрали слива масла, сообщенная с маслоулавливающими полостями при помощи разветвленного сливного канала 21, Вентилируемая полость сообщена с воздушной и газовой полостями высокого давления, причем секция 16 этой полости, примыкающая к корпусу 5 компрессора, подключена к воздушному каналу 22, а секция 17, примыкающая к корпусу 1 турбины, подключена к газовому каналу 23.ечение газового канала 23 выполнено в два раза больше сечения воздушного канала 22. Уплотнения 14 и 15 установлены на валу с зазором относительно корпуса. Площадь зазора больше, чем сечение воздушного канала, и меньше, чем сечение газового канала. Для подвода масла к подшипникам предусмотрен канал 24.В процессе раооты двигателя масло изподшипников через маслоулавливающие полости 12 и 13 и сливной канал 21 сливается в патрубок 20 магистрали слива, При работе двигателя под нагрузкой давление в полости 6 компрессора, как правило, больше давления в полости 2 туроины, поэтому воздух из,полости б компрессора по каналу 23 поступает в секцию 16 вентилируемои полости и в картер 18, Основная часть этого воздуха вытесняется через зазоры в уплотнениях и препятствует утечкам масла, а незначительная часть через жиклер 19 попадает в магистраль слива масла. Избыточное давление в вентилируемой полости определяется давлением в воздушной полости высокого давления и соотношением проходных сечений для его поступления в полости и вытеснения в нее. Если избыточное давление в вентилируемой полости при изменении режима работы двигателя становится меньше, чем в газовой полости 2 высокого давления, происходит подпитка этой полости газами через канал 23. При работе двигателя на холостом ходу или с малой нагрузкой давление в воздушной полости -высокого давления становится меньше давления в газовой полости высокого давления и даже может стать отрицательным. В этом случае обе секции вентилируемой полости заполняются газами. Так как сечение канала 23 больше сечения канала 22 и больше площади зазора в уплотнениях в обеих секциях вентилируемой,полости всегда поддерживается избыточное давление. Это обеспечивает эффективность работы уплотнений и уменьшает утечки масла.Масло, которое может просочиться в вентилируемую полость, удаляется в магистраль слива масла через жиклер.Оседиагональный профиль уплотнений повышает эффективность их работы. Формула изобретения 1. Турбокомпрессор для наддува двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус турбины с газовыми полостями высокого и низкого давления, корпус компрессора с воздушными полостями высокого и низкого давления, средний корпус с подшипниками, примыкающими к их торцам маслоулавливающими полостями, по меньшей мере одной вентилируемой полостью, отделенной от соседней маслоулавливающей при помощи уплотнения, установленного на валу с зазором относительно корпуса, и магистраль слива масла из масло- улавливающих полостей, подключенную к вентилируемой полости при помощи дренажного канала, отличающийся тем, что, с целью уменьшения утечек масла, дренажный канал выполнен в виде жиклера и вентилируемая полость сообщена с воздушной и газовыми полостями высокого давления при помощи воздушного и газового каналов, причем сечение газового канала вы,полнено в два раза больше сечения воздушного канала и значение площади зазора в уплотнении выполнено в пределах значений сечения этих каналов, а отношение сечения сиклера к сечению воздушного канала выполнено в пределах 0,1 - 0,5.2, Турбокомпрессор по п. 1, о т л и ч а ющи й ся тем, что вентилируемая полость выполнена в виде двух сообщенных между собой секций, одна из которых примыкает к корпусу компрессора, и подключена к воздушному каналу, вторая - к корпусу турбины и подключена к газовому каналу, и уплотнения между секциями и масло 55 улавливающими полостями выполнены оседиагональными,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Франции22134)4, кл. Г 02 В 39/14, опублик, 1974.878988 Составитель М. Файн Техред А. Камышникова Корректор 3. Тарасова Редактор Т. Загребельная Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 2326/1 Изд. Мо 570 Тираж 581 Подписное НПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5