Силовая установка Советский патент 1990 года по МПК F02B41/10 F02D23/00 

сл

00 О5 СЛ

Изобретение относится к машиностроению, в частности к регулированию двигателей внутреннего сгорания.

Цель изобретения - повышение эффективности использования энергии выхлопных газов двигателя при повышении противодавления на выпуске.

На чертеже приведена принципиальная схема силовой установки.

Установка содержит дизель 1, турбокомпрессор 2, регулируемый сопловой аппарат (РСА) 3, силовую турбину 4.

РСА включает в себя сопловые лопатки 5 с рычагами 6, которые входят в пазы 7 синхронизирующей кольцевой обоймы 8. Установка также содержит серводвигатель 9 и двухкамерный элемент Ш управления серводвигателем, содержащий камеру 11 с мембраной 12, делящей ее на две полости, и анероидной камеры 13 с вакуумированньш сильфоном 14. Трубка 15 соединяет полость на входе турбины .турбокомпрессора 2 с первой полостью камеры 11, а трубка 16 соединяет выход из турбины турбокомпрессора с второй полостью камеры 11, а также с входом в камеру 13. Сильфон 14 и мембрана 12 связаны с тягой 17, а последняя рычагом 18 и тягой 19 соединена с золотником сервомотора 20. Поршень сервомотора 21 соединен с обоймой 8 и с рычагом обратной связи 22. В сервомотор 9 по каналам 23, 24, 25 подводится масло с давлением Ри. Угол поворота лопаток РСА ограничен по максимуму упором 26, а по минимуму - упором 27.

Установка работает следующим образом.

При увеличении противодавления на выпуске растет давление на выходе силовой турбины 4 и давление после турбины турбокомпрессора Рт, что приводит к изменению степени понижения давления турбокомпрессора. Двухкамерный элемент 10 управления серводвигателем практически реализует выражение

FH (Pr-PT)FcPT

или ,

где FM и Fc - площадь мембраны 12 и соль- фона 14 соответственно; Рг и Рг - давление перед и за турбиной

турбокомпрессора.

При увеличении Рг диафрагмы 12 тяга 17 и рычаг 18 поднимаются вверх, перемещая Ешерх золотник 20.

Масло по каналам 25 и 24 подается в полость под поршнем сервомотора, поршень 21 движется вниз, что приводит к увеличению а,Т6 - угла выхода потока рабочего тепла из РСА силовой турбины 4. За счет увеличения a11t снижается Рт , а лтк восстанавливает свое значение.

При уменьшении Рт и увеличении л диафрагма 12, тяга 17 и рычаг 18 начнут опускаться, перемещая золотник 20 вниз. Масло по каналам 25 и 23 подается при этом в полость под поршнем серво мотора, поршень 21 движется вверх, уменьшая при этом угол выхода потока из РСА, и восстанавливает значение ятк .

В случае, когда на частичных режимах давление Рт снизится настолько, что даже при максимально открытом РСА не удается обеспечить , лопатки 3 будут оставаться в положении максимального сс)ТС ,

0 определяемого упором 26.

Таким образом, использование предложенной системы управления РСА позволяет значительно снизить влияние перепадов противодавления на рабочий процесс установки и тем самым повысить эффел5 тквность использования энергии выхлопнь;;: газов двигателя.

Формула изобретения

Силовая установка, содержащая дзига0 тель с турбокомпрессором наддува и кинематически связанную с валом двигателя силовую турбину с регулируемым сопловым аппаратом, датчик режима работы дизеля и управляющий механизм, выход которого кинематически связан с регулируемым сопло5 вым аппаратом, а вход - с датчиком режима работы двигателя, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности использования энергии выхлопных газов путем поддержания постоянной степени

0 понижения давления в турбине турбокомпрессора, управляющий механизм выполнен в виде сервопривода со следящим золотником, а датчик режима работы выполнен в виде датчика перепада давления, подключенного входами к входу и выходу

5 турбины турбокомпрессора, и корректора, выполненного в виде пневмокамеры с размещенным внутри вакуумированным сильфоном и пневматически связанного с выходом турбины турбокомпрессора, причем силь- фон корректора кинематически связан с дат0

чиком перепада давления.

Изобретение повышает эффективность использования энергии выхлопных газов двигателя при повышении противодавления на выпуске. Силовая установка содержит дизель 1 с турбокомпрессором 2, а также силовую турбину низкого давления с регулируемым сопловым аппаратом (РСА) 3, связанным с органом управления. Регулирование РСА осуществляется таким образом, что степень понижения давления в турбине турбокомпрессора поддерживается постоянной за счет того, что орган управления выполнен в виде серводвигателя 9 с управляющим золотником 20 и двухкамерного элемента 10, осуществляющего регулирование установки путем управления РСА 3 через серводвигатель 9. 1 ил.