Устройство для наддува двигателя внутреннего сгорания

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспубликоо аелаи изобретений и открытий. 113. 052 (088. 8) Дата опубликования описания 1 8 . 1 1 . 82 е. П.М. Егунов, А,И, Безбородов, В.В, Ивак 1 йни Л.О, Шестаковс,1:. с 1 1 ЗР Всесоюзный ордена Трудового Красного Зйаменй=иаущоисследовательский институт железнодорожного транспорта(511) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАДДУВА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ1Изобретение относитя к двигателе- строению.Известны устройства для наддува двигателя внутреннего сгорания, содержащие по меньшей мере один трубокомпрессор, у которого газоприемный патрубок подключен к выхлопному коллектору двигателя, еоздухонапорный - к воздушному ресиверу двигателя, а воздуховпускной сообщен с атмосфе 1 О рой, и по меньшей мере один предохранительный клапан с впускной и выпускной полостями, из которых впускная полость сообщена с воздушным ресивером, а выпускная - с турбиной15 турбокомпрессора 1 1. Известные устройства служат для регулирования давления наддува путем перепуска сжатого воздуха из воздушного ресивера в сопла или в выхлопной патрубок турбины турбокомпрессора. На предотвращение помпажа клапаны этих устройств не рассчитаны. 2Однако в процессе эксплуатациидвигателей внутреннего сгорания снаддувом чз заноса и закоксовыеанияпроточных частей компрессора и турбины турбокомпрессора часто возникает помпаж. Для исключения помпажасмещают рабочую точку от границы устойчивой работы, но это сопровождается снижением КПД компрессора, инадежность такого приема не велика,так как устранить возможность возникновения помпажа полностью не удается.Целью изобретения является повышение надежности путем предотвращения помпажа.Для достижения поставленной целиклапан выполнен с управляющей полостью и последняя снабжена каналомдля сообщения с атмосферой,Канал управляющей полости можетбыть сообщен с атмосферой через воздухоепускной патрубок турбокомпрессора.3 973890 4На фиг,показана схема устройст- и поршнем 20 проходит в управляющуюва для двигателя с комбинированным полость 16, при этом давление воздухаподдувом: первая ступень - турбо- в полости .14 равно давлению воздухакомпрессор, вторая - приводной нагне- в полости 16, Так как площадь порштатель, вариант; на фиг. 2 - схеманя 20, обращенная к полости 16, знанаддува двигателя при помощи турбо- чительно больше площади, обращеннойкомпрессора, вариант; на фиг. 3 - к полости 14, на поршень 20 действуетклапан, разрезсила, прижимающая его к корпусу поДвигатель 1 внутреннего сгорания лости 15. Таким образом, в нормальснабжен воздушным ресивером 2 и вы" 1 О ном положении поршень 20 перекрываетхлопным коллектором 3. Турбокомпрес- поступление воздуха из полости 14 всор 4 с турбиной 5 и компрессором 6 полость 15,подключен газоприемным патрубком 7 При попадании компрессора 6 в помк выхлопному коллектору 3 через тру- паж по сигналу от электронного блокабопровод 8. Воздухонапорный патру (не показан), производящего сравнебок 9 турбокомпрессора подключен к ние разности давления на.нагнетаниивоздушному ресиверу 2 через воздухо- компрессора и перепада давлений нанапорную магистраль 10. В случае ком- тарированном сопротивлении на всасыбинированного наддува в эту ма- , ваиии компрессора с заданной разгистраль включен приводной нагнета ф ностью этих же величин, автоматичестель 11 (фиг, .1). Воздуховпускной ки открывается электромагнитный вен"патрубок 12 турбокомпрессора сообщен . тиль 24, сообщающий полость 16 с атс атмосферой. мосферой или с всасыванием компресПредохранительный клапан 13 вы- сораполнен с впускной полостью 14, вы- И Давление в полости 16 клапана папускной полостью 15 и управляющей по- дает, и поршень 20 поднимается подлостью 16. Впускная полость 14 кла- действием сиды давления в полости 14,пана сообщена с воздушным ресивером 2 сообщая полость 14 с полостью 15.двигателя через магистраль 10, а вы- Часть сжатого воздуха в этот моментпускная 15 - турбиной 5 либо через зв из ресивера 2, минуя .двигатель, потрубу 17, связанную с газоприемнымступает в турбину 5, что позволяетпатрубком 7 турбокомпрессора (фиг.1), вывести компрессор 6 из помпажа залибо через трубу 18, связанную с вы- счет некоторого уменьшения количествахлопным патрубком турбокомпрессора воздуха, поступающего в двигатель с(фиг. 2). Управляющая полость снаб- одновременной "подкруткой" турбижена каналом 19 для сообщения с ат- ны 5.мосферой и отделена от впускной 14 Дпя защиты от помпажа компрессои выпускной 15 полостей клапана при ра 6 при резкой аварийной остановкепомощи поршня 20, уравновешенного двигателя 1 часть сжатого воздуха изпружиной 21, затяжка которой регули в полости 15 клапана направляют в атруется винтом 22. Канал 19 клапана мосферу через электромагнитный венсообщен с атмосферой через воздухо- тиль 24, который открывают одновревод 23, в котором установлен электро- менно с остановкой двигателя.магнитный вентиль 24. Воздуховод .23 Количество сжатого воздуха, пере -может быть подключен к воздуховпускно- пускаемого из ресивера 2 в турбину 5му патрубку 12 турбокомпрессора. (или в атмосферу), устанавливается"При работе двигателя выхлопные экспериментально и регулируется велигазы из коллектора 3 поступают в тур- чиной подъема поршня 20, изменяемойбину 5, которая приводит во вращение перемещением винта 22,турбокомпрессор 4, подающий сжатыйЯПри выходе компрессора 6 из зонывоздух либо в приводной нагнетатепь помпажа электронное устройство за 11,.механически связанный с валом крывает электромагнитный вентиль 24двигателя, либо непосредственно в и давление в полостях 14 и 16 начиресивер 2. Нагнетатель 11, получая нает выравниваться. В этот моментэнергию от вала двигателя, дожимает под действием пружины 21 поршень 20воздух и подает его в ресивер 2. перекрывает полости 14 и 15, и переЧасть сжатого воздуха из ресивера 2 пуск воздуха прекращается.поступает во впускную полость 14 кла- Таким образом, предлагаемое констпана 13 и по.зазору между корпусом руктивное выполнение двигателя позво1. Устройство для наддува двигателя внутреннего сгорания, содержа" щее по меньшей мере один турбокомп-2 е рессор, у которого газоприемный пат-рубок подключен к МВхлопному коллектору двигателя, воздухонапорныйИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Патент США Н 3044683,кл. 417-28, опублик. 1965.5 973890 6 ляет предотвратить попадание центро-к воздушному ресиверу двигателя, а бежного или осевого компрессора в воздуховпускной сообщен с атмосферой, системе наддува двигателя внутреннего и по меньшей мере один предохранитель- сгорания в помпаже и повысить надеж- ный клапан с впускной,и выпускной ность работы всей силовой установки.полостями, из которых впускная поОдновременно появляется возмож- лость сообщена с воздушным ресивером, ность выбирать рабочую точку совмест- а выпускная - с турбиной турбокомпной работы поршневого двигателя и рессора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, компрессора ближе к границе помпажа, что, с целью повышения надежности в зоне более высоких КПД турбокомп путем предотвращения помпажа, клапан рессора, что позволяет повысить экс- выполнен с управляющей полостью и плуатационную экономичность двига- последняя снабжена каналом для сообтеля. щения с атмосферой.2. Устройство по и. 1, о т л и -1 ч а ю щ е е с я тем, что канал упФормула изобретения равляющей полости сообщен с атмосферой через воздуховпуакной патрубоктурбокомпрессора.973890 Составитель И. Файовхан Техред И; Гайду Корректор Ю.Иакаренко Редакт Тираж Я 2 Под ВНИИПИ Государственного комитепо делам изобретений и откр 3035, Иосква, Ж, Раущская на Заказ 864 писноета СС 1 Р лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектнал