Устройство для наддува двигателя внутреннего сгорания

(56) Аки птовднная заявкМ 2651473, кл. Е 02 В19801495469 О отвода и подвода сжимаемого возлуха и дополнительные воздушные окна 7 и 8. Окно 7 рззмсцецо по холу вращения ротора перел окном 5, а окно 8 - в пределах окна 5 по углу поворота ротора, причем окцд 7 и 8 смещены в рализл- цом направлении относительно окна 5, рзлильный размер к-рого определяется повс 1)хцостями, описываемыми выходными отверстиями ячсс.к 2. с ротором св 5 здц гилромо гор 17, во впускном трубопроводе к-рого установлен регулируемый дроссель 14,Изобрстсцис ОтОсиСя к нс.ргстическ 0- му машицостросцио, юст 1 юсти к дзига т.;ссГроснцк), коцкрстцО к сцстсм)з;ч нс)л 1- ВС 1 ЛВИ 1 ЗТС,1 С 1 ВЦЪТ 1)СЦЦСГС) СГОРЗНИ 51 С 10. МСГНЫО ВОЛЦ)ВЫХ С)МС НЦСС)В Л 11 НГСНИЯЦсль изобрстс цн новынс1 Кс эфсрсктиьч 1 ости.11 фиг. 1 представлена схс м црсллз с мого устройствз; на фиг. 2то же, нро;10 иный вырез; цз фиг. 3 - . разрез .)с - Л НС 1 фц Г.Усройство содержит волновой обменник лнлсция, стзтор 1 и вращающийся ротор с. Нрололыымц нпорообмеццыми ячейками 2. В левой торцовой плите статора 1 размещены окна Олволз 3 и отвода 4 сжимзк)щсго газ 1, з в правой торцовой плите - окна сггвола 5 и подвода 6 сжимаемого воздуха, а также Лополнительныс возлушцыс окКд 7 и 8, первое из которьх размещено но холу врацсения ротс 1 рз цсрсл окном 5 выпуска сжимаемого воздуха, з второе в пределах окна 5 но уг:у поворота ротора, причем лополните;1 ыые Окпз смсцены В 1)алиальном цдправлении относительно окна 5, радиальный размер которого определяется поверхностями, описываемыми выходными отверстиями ячеек 2. Дополнительцьс окна 7 и 8 сообщены с цодмембраццыми полостямц, которые ограничены мембранами 9 и 1 О соответственно. Мембраны 9 и О связаны со штоком1 и уравновешены пружиной 2. Надмсмбрдцныс полости, ограниченные мембранами 9 и 10, подключены к воздухоцзпорцому каналу 13 отвода сжимаемого воздуха. Мембрана установлена в двух отдельных камерах и образуют с ними мембранный датчик давления. Левый конец штока соединен с регулируемым дроссе;ем 14, установленным между ветвями 15 и 16 во впускном трубопроводе гидромотора 17, т. с, шток выполняет функции привода дросселя 14. Гилромотор связан с ротором волнового обменника давления. Одна из ячеек 2 ротора выполнена с увеличенным радиальным размером за счет рализлыюго паза 18 лля периодического 20 25 30 35 40 45 50 55 приводной шток 1 к-рого связан с датчиком давления. Датчик выполнен в виде двух камер, каждая из к-рых разделена параллельными мембранами 9 и 10. Надмембранные полости камер подключены к воздухоцапорному каналу 13 отвода сжимаемого воздуха, а подмембранцые - к окнам 7 и 8. Одна из ячеек 2 ротора выполнена с увеличенным радиальным размером зз счет радиального паза для периодического сообщения с окнами 7 и 8.з,п. ф-лы, 3 ил. сообцения с окнами 7 и 8. Ветвь 15 по;сключена к масляной системе двигателя и в цей установлен насос.Устройство работает следующим обраНОм.На установившемся режиме скорость вращеция ротора волнового обменника давления в направлении стрелки Ы согласована со скоросгью распространения волны давления в ячейках так, что волна давления, возникающая на левом торце ячейки 2, содержащей паз 18, в момент прохождения ею передней кромки окна,3, через которое в ячейку поступает (сжимао)ций) газ высокого давления, достигает второго торца при соединении с окном 5 лля отвода сжатого воздуха.Правые (цалмембранные) относительно мембран 9 и 10 полости находятся пол воздействием давления в канале 13 отвода сжатого воздуха. В период подключения паза 18 к дополнительному окну 7 волна давления еще не достигает правого торца ячейки 2 и, таким образом, в левой (подмембранцой) полости мембраны 9 избыточное давление отсутствует. В последующий период подключения паза 18 к дополнительному окну 8 волна давления распространяется в левую (полмембранную) полость мембраны О. Поэтому давления в левой и правой полостях, отлеленных мембранойО, равны между собой. Перепад давления нз мембране 9 уравновешивается усилием сжатия пружины 12, а лроссель 4 находится в положении, обеспечивающем необходимый лля поддержания заданной частоты вращения ротора расход масла через впускной трубопровод гидро- мотора 17.При изменении ре)киме работы двигателя внутреннего сгорания изменяется скорость распространения возмугцений в ячейках обмецника давления, что приводит к рзссогласовацию фдз подключений ячейки 2 к газораспределительным окнам моментов подхода к ним волн возмущения. Причиной отмеченного рассогласования может явиться также изменение давления масла в м,)СЛЯной системе двигателя. При увеличении частоты вращения ротора относительно соглассванной волна давления, распространяющаяся вдоль ячейки, подходит к правому торцу с запаздыванием и не достигает дополнительного окна 8. В результате да в- ление в левой полости мембраны 10 падает и шток 11 перемешает дроссель 14 масла в гилромотор и, соответственно, снижается частота вращения гидромотора 7.При уменьшении частоты вращения ротора волна давления подходит к правому торцу ячейки с опережением и достигает дополнительного окна 7, что сопровождается повышением давления в левой полос- .15 ти мембраны 9 и перемещением штока 1 и дросселя 4 вправо. Подача масла в гидромотор увеличивается, частота вращения гидромотора и ротора обмецника повышается. Система выйдет на установившийся режим. Настройка регулирующего уст О ройства на согласованный режим работы осуществляется изменением длины штока1, а изменение статизма регулирования и связанной с ним частотой характеристики переходного процесса осуществляется соответствующей затяж кой пру ж и н ы2. Та ки м образом, независимо от нагрузочно-скоростного режима работы двигателя газодинамический цикл предлагаемого устройства осуществляется при оптимальной частоте вращения ротора, благодаря чему достигает ся повышение эффективности системы наддува в широком диапазоне режимов эксплуатации. Формула гсзобретенгся 35 1. Устройство для наддува двигателя внутреннего сгорания, содержащее волновойобггенггггк павлея, сц,гбжецггый стдтором с газополволяим ц возлухоотволящим каналами, торцовымц плитами, в одной цз которых выполнено цо меньшей мере одно окно вы 1 скд сж ихнемого иоздхд, и вращающимся ротором с напорообменными ячейками, гилромотор,вязанный с ротором волнового обменнцкд лдвленив, насос подачи жидкости во впускной трубопровод гидромотора, кцнемдтически связанный с валом двигателя ц полключеццый и масляной системе лвигд геля, ц регульгруемый дроссель, устацовлнный в впускном трубопроводе гидромотора ц снабженный приводом в виде подпружиненного гцтокд, связанного с мембранным латиком лдвления, отличающееся тем, что, с илыс цоньгшения эффективности, волцоной обмецццк давления выполнен с лополццтельцыми воздушными окнами в торцовойлите, первос из которых расположено по холу вращения ротора перел окном выпуска сжимаемого воздуха и второе - в пределах цослелнего по углу поворота ротора, д лдтчцк лавления выполнен в вцле лвух камер, каждая из которых снабжена разделитель. ной мембраной, причем мембраны пдрд,глельны одна другой и разделяют кджлую камеру на подмембранцую ц цдл,мембран. ную полости, из которых налмембрдггцы полости подключены к возлухоцдпорцому каналу, олна из полмембрд нных полостей подключена к первому лополнцтельцому окну, а лругая - к второму.2. Устройство цо и. 1, ог.ггсчгггогссггзг тем, что дополнительные окцд схгсгггеггы цо радиусу ротора относитлье) окцд лля вы. пуска сжимаемого возлухд, д олцд цз ячеек ротора выполнена с увеличенным радиальным размером лля ггерцолцческого сообщения с дополнительными окндмц.)ям и открытиям ири ГК 1 Г (;)кдя нз(., Л. 4;о