оо
)
о 4 о со
1 .
Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателе- строению, а именно к выпускным системам двигателей.
Известна выпускная система двигателя внутреннего сгорания с наддувом, состоящая из нескольких ветвей выпускного трубопровода, которые соединяются в преобразователе импульсов, переходящем в камеру смешения, к которой подсоединены входы турбин турбокомпрессоров (см. выложенную заявку ФРГ № 2906182, кл. F 02 В 37/00, опублик. 1980).
Недостатком этой выпускной системы является то, что сектор смешивания преобразователя импульсов короткий и его замена камерой смешения с большим сечением перед входом в турбину вызывает потери кинетической энергии выпускных газов.
На фиг. 1 показан входной корпус, поперечный разрез;на фиг. 2 - то же, продольный разрез; на фиг. 3 - выпускной коллектор с патрубками и входным корпусом; на фиг. 4 - выпускной коллектор в месте присоединения патрубка, продольный разрез; на фиг. 5 - выпускной коллектор, попе-, речный разрез; на фиг. 6 - выпускной коллектор с двумя ветвями, поперечный разрез; на фиг. 7 - то же, продольный разрез; на фиг. 8 - выпускной коллектор с тремя ветвями, поперечный разрез; на фиг. 9 - выпускной коллектор с четырьмя ветвями, поперечный разрез.
Выпускная система двигателя внутреннего сгорания с газотурбинным наддувом содержит (фиг. 1 и 2) входной корпус 1 перед турбиной 2 турбокомпрессора 3, который состоит из кожуха 4, выполненного в виде усеченного конуса, расширяющегося в сторону турбины 2, и концентричного конуса 5, прикрепленного к кожуху 4 с помощью радиальных ребер 6. Ребра 6 во входном корпусе 1 расположены так, что их искривленные винтовые поверхности имеют с осью выпускного коллектора 7 и турбины 2 одну общую точку. Входной корпус 1 присоединен меньшим диаметром к выпускному коллектору 7, который является общим для нескольких цилиндров двигателя 8 внутреннего сгорания. Выпускной кул- лектор 7 соединен с головками цилиндров 9 патрубками 10. Переход патруб904032
ка 10 в выпускной коллектор 7 выполнен внеосно Сфиг. 4 и 5), причем размер внеосности больше 0,05 и
, меньше 0,5 доли внутреннего диаметра выпускного Коллектора 7. В исполнении фиг. 6 и 7 входной корпус 1 присоединен меньшим диаметром к разветвлению 11, состоящему из верхней
10 12 и нижней 13 ветвей. В месте соединения обеих ветвей разветвдение 11 соплообразно сужено вставленной разделительной пластиной 14. Оба плеча разделительной пластины 14 отклоня15 ются от соединительной линии осей верхней 12 и нижней 13 ветвей на угол 15-75. В варианте фиг.8 разветвление 11 состоит из трех ветвей 15. В месте соединения трех ветвей
20 15 разветвление 11 сужено трехплеч- ной разделительной пластиной 16, плечи которой отклоняются от соединительной линии осей двух прилегающих соседних ветвей 15 на угол 1525 75°. В варианте фиг. 9 разветвление 11 состоит из четырех ветвей 17. В месте соединения четырех ветвей 17 разветвление сужено четырехплечной
30
разделительной пластиной 18, плечи которой отклоняются от соединительной линии осей двух прилегающих соседних ветвей 17 на угол 15-75°.
Система работает следующим образом,
Выпускные газы из цилиндров 9 по выпускным патрубкам Ю проходят в выпускной коллектор 7, где движение потока газов приобретает спиральную форму, что вызывает интенсивное перемешивание газа, находящегося в коллекторе 7 и поступающего из патрубков 10. При проходе потока газа через разветвление 11 он также закручивается за счет изменения направления на разделительных пластинах 14, 16 и 18, причем изменение направления согласовано с винтовыми поверхностями ребер 6.
Поток газа, проходя по расшИряющимся каналам между кожухом 4 и концентричным конусом 5, отклоняется ребрами и попадает на лопатки турбины 2. Отработавшие газы уходят в выхлопной патрубок.
Интенсивное смешение ведущих потоков газов в подводящих ветвях выпускных патрубков с газами в выпускном коллекторе обеспечивает лучшее использование эжекторного деистВИЯ потока выпускных газов и повышает эффективность их использования в турбине.
Формула изобретени
1.Выпускная система двигателя внутреннего сгорания с газотурбинным наддувом, содержащая по меньшей мере один выпускной коллектор, выпускные патрубки, подсоединенные под углом к выпускному коллектору, и входной корпус, установленный между вьтускным коллектором и турбиной, ось которой совпадает с осью выпускного коллектора, и выполненный в виде усеченного конуса с внутренним кожухом, прикрепленным с помощью ребер к корпусу и расширяющимся в сторону турбины, отличающаяся тем, что, с целью повьш1ения эффективности, поверхности ребер выполнены искривленными и
имеют с общей осью турбины и выпускного коллектора одну общую точку.
2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что выпускные патрубки подсоединены к выпускному коллектору внеосно, причем размер внеосности больше 0,05 и меньше
0,5 доли внутреннего диаметра выпускного коллектора.
3. Система по п. 1, отличающаяся тем, что в месте соединения отдельных выпускных коллекто-,
ров 9на снабжена разделительными
пластинами по числу выпускных коллекторов, причем каждая разделительная пластина отклонена от соединительной линии осей присоединенных выпускных коллекторов на угол 15-75 .
Признано изобретением по результатам экспертизы, осуществленной Ведомством по изобретательству Чехословацкой Социалистической Республики.
Изобретение относится к машиностроению, позволяет повысить эффективность системы двигателя внутреннего сгорания с газотурбинным наддувом. Для этого поверхности ребер 6, прикрепляющих внутренний кожух 4 к корпусу 1, выполнены искривленными и имеют с осью турбины 2 и выпускного коллектора (ВК) одну общую точку. Выпускные патрубки подсоединены к ВК внеосно, причем размер внеосности больше 0,05 и меньше 0,5 доли внутреннего диаметра ВК. В месте соединения отдельных ВК система снабжена разделительными пластинами по числу ВК, причем каждая пластина отклонена от соединительной линии осей присоединенных ВК на угол 15-75 . Интенсивное смешение ведущих потоков газа в подводящих ветвях выпускных патрубков с газами в ВК обеспечивает лучшее использование эжек- торного действия потока- выпускных газов и повышает эффективность их использования в турбине. 2 з.п. ф-лы, 9 ил. А (Л
Фиг.1
,/
Фиг.З
Фиг.
об
.B
Ю
Фиг. 5
15
Фив. в
Фиг. 9
