Устройство для наддува двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1991 года по МПК F02B37/00 F02B33/42 F04F11/00 

У

/7 К-

Изобретение позволяет расширить диапазон эффективной работы устройства. Волновой обменник (ВО) 2 давления установлен в качестве ступени высокого давления, турбокомпрессор (Т) установлен в качестве первой ступени и состоит из турбины 10 и компрессора 11. При работе двигателя 1 внутреннего сгорания его отработавшие газы (ОГ) поступают в ВО 2, где частично расширяются, отдавая энергию на сжатие воздуха, предварительно сжатого в Т, затем ОГ поступают в газоприемный патрубок Т. На частичных режимах работы двигателя 1 часть ОГ через регулируемый дроссель 8 перепускается в активное сопло эжектора 7 и эжектирует газы из газовыпускного канала 4 ВО 2. Это способствует продувке напорообменных ячеек ВО и диапазон эффективной работы расширяется. 1 ил.

№

K5JSSJ

о

с о

ч

00

00

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, а именно к системам наддува двигателя внутреннего сгорания с использованием волновых обменников давления,

Цель изобретения -- расширение диапазона эффективной работы.

На чертеже показана принципиальная схема предлагаемой системы.

Устройство для наддува двигателя 1 внутреннего сгорания содержит волновой обменник 2 давления (ВОД) с газоприемным и газовыпускным каналами 3 и 4, с воздуховпускным и воздухоотводящим каналами 5 и 6, эжектор 7, активное сопло которого (не показано) подключено к трубопроводу перепуска отработавших газов из газоприемного канала 3 ВОД в газоприемный патрубок турбокомпрессора. В этом трубопроводе установлен приводной регулируемый дроссель 8. Привод дросселя связан с датчиком 9 перепада давлений. Турбокомпрессор установлен в качестве первой ступени наддува и состоит из турбины 10 и компрессора 11. Газоприемный патрубок турбокомпрессора подключен к камере смешения (не показана) эжектора 7. Пассивное сопло (не показано) подключено к газовыпускному каналу 4 ВОД.

Воздухонапорный патрубок турбокомпрессора подключен к воздуховпускному каналу ВОД. Датчик 9 перепада давлений подключен к воздухонапорному патрубку турбокомпрессора и к газовыпускному каналу ВОД.

При работе двигателя 1 его отработавшие газы поступают через канал 3 в волновой обменник 2 давления, где частично расширяются, отдавая часть своей энергии сжимаемому воздуху. Сжатый в ВОД воздух подводится к двигателю 1. После ВОД отработавшие газы через канал 4 и эжектор 7 подводятся к турбине 10 турбокомпрессора, где осуществляется их окончательное расширение и отвод энергии на привод компрессора 11. Предварительно сжатый в компрессоре 11 воздух через канал 5 подводится к ВОД, выполняющему функции ступени ЕЫСОКОГО давления. На режимах полных нагрузок двигателя 1 давление воздуха, создаваемое компрессором 11 в канале 5 ВОД 2, превышает давление газов перед турбиной 10, поэтому продувка на- порообменных ячеек ротора обменника осуществляется без перепуска части сжимающего газа через активное сопло эжектора 7,

На частичных режимах работы двигателя 1, когда давление воздуха в канале 5

недостаточно, часть сжимающего газа через регулируемый дроссель 8 перепускается в активное сопло эжектора 7, благодаря чему, с одной стороны, снижается противодавление выпуску газов из ВОД в канале4 (в связи с эжекционным эффектом смешения активной и пассивной струй газа в эжекторе), а с другой стороны, повышается энтальпия газов перед турбиной 10, что, в свою очередь,

приводит к повышению частоты вращения компрессора и, следовательно, к повышению давления в канале 5. В результате со- здаются условия для полной продувки напорообменных ячеек ротора обменника.

При этом количество перепускаемого через регулируемый дроссель газа изменяется посредством датчика 9 перепада давлений, благодаря чему обеспечивается оптимизация расхода газа, перепускаемого через

активное сопло эжектора 7, по критерию обеспечения минимально необходимого для осуществления полной продувки ячеек перепада давлений в каналах низкого давления ВОД. Диапазон эффективной работы

устройства расширяется.

Формула изобретения Устройство для наддува двигателя внутреннего сгорания, содержащее волновой обменник давления, установленный в качестве ступени высокого давления, турбокомпрессор, установленный в качестве ступени низкого давления, подключенный своим газоприемным патрубком к газовыпускному каналу волнового обменника давления и

подсоединенный своим воздухонапор- ным патрубком к воздуховпускному каналу последнего, трубопровод перепуска отработавших газов из газоприемного канала волнового обменника давления в

газоприемный патрубок турбокомпрессора и приводной регулируемый дроссель, установленный в трубопроводе перепуска, о т- личающееся тем, что, с целью расширения диапазона эффективной работы, устройство снабжено датчиком перепада давлений, стык трубопровода перепуска с газоприемным патрубком турбокомпрессора выполнен в виде эжектора, активное сопло которого подключено к трубопроводу перепуска, пассивное - к газовыпускному каналу волнового обменника давления, а камера смешения - к газоприемному патрубку турбокомпрессора, причем привод регулируемого дросселя

связан с датчиком перепада давлений, а последний подключен к воздухонапорно- му патрубку турбокомпрессора и к газовыпускному каналу волнового обменника давления.