Силовая установка

Ввудестынай каепат СССР ке даат кэйратеей к ютхрцтк 1.052 (088,8) Опубликовано 05,02.80. Бюллетень РЙ 5 Дата опубликования описания 05,02,80(72) Авторы изобретения Г. Н. Мизернюк, А, И. Безбородов, А. В. Назаров и Г. Г. Воронов Московское ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени Высшее техническое учвщще им. Н. Э. Баумана(54) СИЛОВАЯ УСТАНОВКА Изобретение относится к области машиностроения, в частности двигателестроения, а именно к устройствам для наддува двигателя внут.реннего сгорания,Известны силовые установки, содержащиедвигатель внутреннего сгорания, дополнительную камеру сгорания, установленную в матист-,рали выпуска отработавших газов, по меньшей мере одну турбину, расположенную в той же магйст.рапи и снабженную выхлопным патрубком,тОи кинематически соединенный с турбиной компрессор, подключенный к ресиверу двигателяи к трубопроводу подачи воздуха в дополнительную камеру сгорания 11. 15Двигатель внутреннего сгорания таких установок выполняют пониженной степенью сжатия (е ( 11) и высоким наддувом (Р 35), В связи с этим перед запуском двигателя при.водят во вращение турбокомпрессорную группу, и, после того, как давление, развиваемое компрессором, возрастает до величины, обеспечивающей возможность возникновения вспышек в цилиндрах двигателя, запускают двигатель. Для запуска турбокомпрессорной группыможет быть использована подача сжатого воз.духа в дополнительную камеру сгорания изрезервной емкости 2.Для сокращения времени запуска установкив целом важно сократить время запуска турбокомпрессорной группы, Поэтому применяютспециальные устройства для согласования коли. честна топлива, подаваемого в дополнительную камеру сгорания с количеством топлива, пода. ваемого в дизель. Однако, время выхода турбокомпрессорной группы на режим работы с достаточно высоким числом оборотом сравни. тельно велико,Цель изобретения - повышение эффективности работы силовой установки путем сокращения времени запуска турбокомпрессорной группы.Для этого турбина выполнена многоступенчатой, преимущественно двухступенчатой, и дополнительная камера сгорания установлена меж. ду ее ступенями.Турбина может быть выполнен трехступен. чатой с установкой дополнительной камеры сго34031Установка выходит на установившийся режимработы.При работе двигателя ца установившихсярежимахвоздух из компрессора подается в ре.сивер двигателя и частично в дополнительнуюкамеру сгорания, перед поступлецием в которую оц дополнительно подогревается отрабо.тавшими газами в подогревателе 14.Установки дополнительной камеры сгорацьы 10 между ступенями турбины позволяет при эапус.ке увеличить мощность второй ступени, сраба.тывающей, в результате этого, повышенныйтемпературный перепад и повысить эффектив.ность его использоваьщя, Время запуска турбо.15 компрессорной группы сокращается, в реэуль.тате чего повышается эффективность установки в целом. 3 7рашьл между первой и второй ступенями и од.ца из ее ступеней выполнена в виде силовойтурбины, кинематически связанной с двигате.лем.В трубопроводе подачи воздуха в дополнительную камеру сгорания может быть установлен подогреватель, подключенный к выхлоппому патрубку турбины.На фиг, 1 представлена принципиальная схе.ма описываемой установки, на фцг. 2 - вари1ант выполнения турбины трехступенчатой с выполнением третьей ее ступени в виде силовойтурбины, на фиг. 3 - вариант выполнения первой ступени в виде силовой турбины,Двигатель внутреннего сгорания 1 снабженвыхлопной магистралью 2, в которой устацов.лена турбина, вал которой 3 служит ее кипема.тической связью с. компрессором. На этом валу расположены две ступени турбины 4 и 5.Компрессор также выполнен в виде двух сту.пеней 6 и 7. К валу подсоединен пусковойэлектромотор 8, Дополнительная камера сгорания 9 установлена в вььхлопцой магистрали между ступенями турбины и подсоедицена при помощи трубопровода 10 к компрессору, подключенному также к ресиверу 11 двигателя. Турбина может быть выполнена трехступенчатой сподсоединением одной из ее ступеней к валудвигателя для выполнения функции силовойтурбины,Силовой турбиной может служить последняяступень 12 трехступенчатой турбины, как показано на фиг, 2, илй первая ступень 13, какпоказано на фпг, 3. Во всех случаях дополнительная камера сгорания устанавливается междупервой и второй ступенями,В трубопроводе 10 может быть установленподогреватель 14 воздуха отработавшими газа.ми, подключенный к выхлопному патрубку 15турбины. Между ступенями сжатия воздуха компоессорамц может быть установлен воздухоохладитель 1 б,Перед запуском двигателя при поььощи электромотора 8 приводят во вращение вал 3. Компрессор начинает сжимать воздух и подает егочерез дотьолььительную камеру сгорания 9 в тур.бину, Турбина развивает энергию и начинаетвращать компрессор, Турбокомпрессорная группа работает по циклу замкнутой газотурбинцойустановки. После того, как число оборотовтурбокомпрессорной группы возрастает до цеобходимого минимума, запускают двигатель,Отработавшие газы двигателя также поступаютв турбину по выхлопной магистрали 2, Передвторой ступенью турбицы они смешиваютсяс продуктами сгорания дополнительной камеры. 20 Формула изобретения 1, Силовая установка, содержащая двигательвнутреннего сгорания, дополнительную камерусгораььия, установленную в магистрали выпус25 ка отработавпльх газов, по меньшей мере однутурбину, расположенную в той же магистралии снабженную выхлопным патрубком, и кииематически соединенный с турбиной компрессор,подключенный к ресиверу двигателя и к тру.30 бопроводу подачи воздуха в дополнительнуюкамеру сгорания, о т л и ч а ю щ а я с ятем,что, с целью повышения эффективностипутем сокращения времени запуска турбоком.прессорной группы, турбина выполнена много.ступенчатой, преимущественно двухступенчатой,и дополнительная камера сгорания установлена между ее ступенями,2, Установка по п. 1, о т л и ч а ю щ а.я с я тем, что турбина выполнена трехступен.40 чатой с установкой дополнительной камерысгорания между первой и второй ступенями,и оьна из ее ступеней выполнена в виде силовой турбины, кицематически связанной с двигателем.3, Установка по п.п, 1 - 2, о т л и ч а .ю щ а я с я тем, что в трубопроводе подачивоздуха в дополнительную камеру сгоранияустановлен подогреватель, подключенный к выхлопному патрубку турбины.0Источники информацььи,принятые во внимание при экспертизе1, Заявка Франции Х 2283314,кл. Р 02 В 37/00, опублик. 1974.552. Патент Франции У 2219688,кл. Г 02 В 37/00, опублик.974.714031 Редактор О. Волков 7 Тираж б 08ЦНИИПИ Государственного комипо делам изобретений и откр113035, Москва, Ж 35, Раушская аз 9244 СССР