СИСТЕМА ДЫМОПУСКА Российский патент 2003 года по МПК F41H9/06 

Изобретение относится к области специального оборудования, а именно к системам дымопуска, предназначенным для постановки дымовых завес с целью маскировки на военных машинах (ВМ) с турбонадувным поршневым двигателем. В качестве дымообразующего вещества используется дизельное топливо системы питания двигателя, которое смешивается с выпускными газами двигателя, испаряется и образует парогазовую смесь, при контакте которой с окружающим воздухом образуется туман.

Известны конструкции систем дымопуска, реализованные на военных машинах с различными типами поршневых двигателей.

В изделии Т-72 двигатель оснащен приводным центробежным нагнетателем, топливо для дымообразования подается в выпускные коллекторы двигателя, образовавшаяся парогазовая смесь свободно выбрасывается через выпускные трубопроводы в атмосферу. При этом давление газов в коллекторах в зоне впрыска топлива не превышает 0,2-0,4 кгс/см².

В изделиях с турбонаддувными поршневыми двигателями выпускные газы крутят турбину турбокомпрессора, давление в коллекторах существенно выше (1,8-2,5 кгс/см²). Как известно, рост давления снижает порог воспламенения (взрыва) смеси, что требует тонкого регулирования подачи топлива в коллекторы в зависимости от скоростного и нагрузочного режимов двигателя. В случае возгорания (взрыва) топлива в коллекторе возможно повреждение двигателя и турбины турбокомпрессора.

Известна система дымопуска ВМ Т-64 с турбонаддувным поршневым двигателем /см. "Техническое описание танка Т-64". Военное издательство Министерства обороны СССР, М., 1969 г., стр. 591-594, а также "Инструкция по эксплуатации танка Т-64". Военное издательство Министерства обороны СССР, М., 1968 г., стр. 146-147/. Эта известная система дымопуска ВМ выбрана в качестве прототипа. Она включает поршневой двигатель с турбокомпрессором, состоящим из компрессора и турбины, электромагнитный клапан, трубопроводы, форсунку, установленную перед турбиной.

При подаче топлива из трассы протока, оно поступает через форсунку при открытом электромагнитном клапане к центру ротора турбины (перед турбиной), где под действием центробежных сил распыляется и распределяется в потоке выпускных газов. Образовавшаяся парогазовая смесь через выпускной тракт машины выбрасывается в атмосферу.

Однако известные системы дымопуска ВМ имеют ряд недостатков:
- при подаче топлива перед турбиной, к центру ротора турбины снижается, но не исключается вероятность возгорания и взрыва;
- в момент подачи топлива конструкция турбины испытывает "тепловой удар", т. к. резко падают температуры газов и элементов конструкции из-за охлаждающего эффекта;
- наличие центробежных сил в турбине ведет к снижению эффективности распыла форсунки, т.к. происходит укрупнение (коагуляция) частиц топлива, в результате снижается эффективность дымообразования и увеличивается выброс в атмосферу топлива в капельном виде.

Таким образом, недостатками рассмотренной схемы дымопуска являются увеличенный расход топлива, снижение эффективности маскировочного дымообразования, снижение ресурса турбокомпрессора и двигателя.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков - повышение эффективности, экономичности и надежности работы системы дымопуска ВМ с турбонаддувным поршневым двигателем.

Для достижения этого технического результата в системе дымопуска, содержащей поршневой двигатель с турбокомпрессором, состоящим из компрессора и турбины, выпускного трубопровода, форсунки, управляющего клапана и трубопроводов, сообщающих форсунку с топливной системой, форсунка расположена на выходе из турбины турбокомпрессора в выпускном трубопроводе.

Признаки, отличающие заявляемую систему дымопуска от наиболее близкой к ней, расположение форсунки на выходе из турбины турбокомпрессора в выпускном трубопроводе дают качественное распыление топлива в закрученный после турбины поток отработавших газов, улучшение однородности парогазовой смеси, снижение доли непрореагированного топлива, выносимого газами, существенно повышая экономичность режима дымообразования.

На чертеже показана принципиальная схема предлагаемой системы дымопуска.

Она включает поршневой двигатель 1 с турбокомпрессором 2, состоящим из компрессора 3 и турбины 4, выпускной трубопровод 5, форсунку 6, управляющий электромагнитный клапан 7 и трубопроводы 8 и 9, сообщающие форсунку с топливной системой.

Система работает следующим образом. Топливо по трубопроводам 8, 9 из топливной системы при открытом управляющем клапане 7 поступает к форсунке 6, где под давлением распыляется и смешивается с выпускными газами в выпускном трубопроводе 5.

Заявляемая система дымопуска исключает:
- снижение температуры газов, поступающих на колесо турбины турбокомпрессора;
- резкий охлаждающий эффект, снижающий ресурс турбины.

Были проведены испытания заявленной системы дымопуска, которые показали ее экономичность, по сравнению с известной в изделии Т-64, где расход топлива составляет около 10 л/мин, в заявленной же до 5 л/мин, при одинаковой эффективности дымовой завесы, а также надежность работы системы дымопуска и агрегатов двигателя военных машин.

Изобретение относится к средствам для постановки дымовых завес, в частности к системам дымопуска. Реализация изобретения позволит повысить экономичность и эффективность системы дымопуска, а также увеличить ресурс агрегатов двигателя военной машины. Сущность изобретения заключается в том, что система дымопуска военной машины содержит поршневой двигатель с турбокомпрессором, включающим турбину и компрессор, управляющий клапан, форсунку, выпускной трубопровод и трубопроводы, соединяющие форсунку с топливной системой. Форсунка для распыления топлива установлена на выходе из турбины турбокомпрессора в выпускном трубопроводе. 1 ил.

Система дымопуска военной машины, содержащая поршневой двигатель с турбокомпрессором, включающим турбину и компрессор, управляющий клапан, форсунку, выпускной трубопровод и трубопроводы, соединяющие форсунку с топливной системой, отличающаяся тем, что форсунка установлена на выходе из турбины турбокомпрессора в выпускном трубопроводе.