СПОСОБ СОЗДАНИЯ РАЗРЕЖЕНИЯ НА ВЫХОДЕ ИЗ ТУРБОКОМПРЕССОРА Российский патент 2012 года по МПК F02B37/20 F01N3/04 F01N13/08 F02C6/12 F01N5/02 

Изобретение относится к способам работы комбинированных двигателей внутреннего сгорания (ДВС) и может быть использовано в автомобильных, тракторных, судовых и стационарных ДВС.

Известен способ создания разрежения на выходе из турбокомпрессора ДВС транспортного средства [патент на изобретение РФ №2324058 «Система газотурбинного наддува двигателя внутреннего сгорания транспортного средства»]. Выход турбокомпрессора соединяется с наиболее узкой частью диффузора, размещенного на крыше транспортного средства.

Недостатком такого способа создания разрежения на выходе турбокомпрессора ДВС является невозможность создания разрежения на выходе турбокомпрессора ДВС при стоянке транспортного средства, а также при малых скоростях его движения.

Изобретение направлено на создание разрежения на выходе турбокомпрессора при стоянке транспортного средства или его движении с малой скоростью.

Сущность изобретения заключается в том, что в выпускной канал между выходом турбокомпрессора и глушителем установлено устройство для впрыска воды под высоким давлением, а впрыск воды в выпускной канал осуществляется в момент ее нахождения при низкой температуре.

Новизна изобретения заключается в том, что разрежение на выходе турбокомпрессора создается путем впрыска под высоким давлением в полость выпускного канала воды, температура которой близка к 0°С.

При впрыске холодной воды под высоким давлением она оказывает значительный охлаждающий эффект, что ведет к быстрому падению давления в выпускном канале, что ведет к росту перепада давления, действующего на лопатки турбины турбокомпрессора, что ведет к росту давления наддува турбокомпрессора. Чем выше давление впрыска и ниже температура воды, тем выше скорость падения давления на выходе турбокомпрессора. При определенном давлении впрыска достигается такая скорость охлаждения, при которой падение давления на выходе турбокомпрессора не успевает компенсироваться за счет обратного притока атмосферного воздуха через глушитель.

На чертеже изображена схема реализации предлагаемого способа создания разрежения на выходе из турбокомпрессора.

Продукты сгорания топлива ДВС расширяются на турбине 1 турбокомпрессора 2 и попадают в выпускной канал 3, где, пройдя мимо форсунки для впрыска воды 4, через глушитель 5 удаляются в атмосферу. После впрыска под высоким давлением через форсунку 4 воды, находящейся при низкой температуре, давление в выпускном канале 3 резко уменьшается, за счет чего увеличивается перепад давления на лопатках турбины 1 и увеличивается давление наддува турбокомпрессора 2, что, в конечном счете, приводит к увеличению мощности ДВС. При этом атмосферный воздух не успевает компенсировать падение давления в выпускном канале 3 из-за наличия значительного гидравлического сопротивления в глушителе 5.

Таким образом, впрыскивая под высоким давлением воду, находящуюся при низкой температуре, на выходе турбокомпрессора в выпускной канал можно добиться некоторого роста перепада давления на лопатках турбины и роста давления наддува турбокомпрессора.

Способ создания разрежения на выходе турбокомпрессора, при котором в выпускной канал между выходом турбокомпрессора и глушителем установлено устройство для впрыска воды под высоким давлением. Впрыск воды в выпускной канал осуществляется в момент ее нахождения при низкой температуре. При впрыске холодной воды под высоким давлением она оказывает значительный охлаждающий эффект, что ведет к быстрому падению давления в выпускном канале. При определенном давлении впрыска достигается такая скорость охлаждения, при которой падение давления на выходе турбокомпрессора не успевает компенсироваться за счет обратного притока атмосферного воздуха через глушитель. Это приводит к росту перепада давления, действующего на лопатки турбины турбокомпрессора, что ведет к росту давления наддува турбокомпрессора. 1 ил.

Способ создания разрежения на выходе турбокомпрессора, отличающийся тем, что в выпускной канал между выходом турбокомпрессора и глушителем установлено устройство для впрыска воды под высоким давлением, а впрыск воды в выпускной канал осуществляется в момент ее нахождения при низкой температуре.