Способ выбора варианта конструкции подшипника турбокомпрессора двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1992 года по МПК F02B37/12 G01M15/00 

Изобретение относится к испытаниям машин и двигателей, в частности турбоком прессоров газотурбинного наддува, для выбора оптимальной конструкции подшипника.

Известны способы испытания турбокомпрессоров на двигателе.

Недостатком этих способов является невозможность качественной оценки конструкции каждого из элементов турбокомпрессора - лопаточной части (компрессора и турбины) или ходовой части - в отдельности вследствие того, что турбокомпрессор представляет собой элементы, объединенные общим валом и имеющие между собой газовую связь через цилиндры двигателя.

Наиболее близок к предлагаемому способ, согласно которому нагрузочную характеристику двигателя с турбокомпрессором определяют при постоянной частоте вращения коленчатого вала путем последователь- ного увеличения подачи топлива в требуемых пределах изменения нагрузки.

Способ испытаний реализуют следующим образом: турбокомпрессор с испытываемым вариантом контрукции подшипника испытывают на двигателе, работающем с постоянной частотой вращения коленчатого вала; турбокомпрессор испытывают на двигателе, работающем на последовательно сменяющихся заданных нагрузках, соответствующих заданным постоянным значениям его мощности; определяют давление воздуха за компрессором, расход воздуха.

О Оч 00

О

поступающего в цилиндры двигателя, давление и температуру газа на входе в турбину, частоту вращения ротора турбокомпрессора, часовой расход топлива, температуру масла на входе в подшипник и на сливе из него, расход масла через подшипниковый узел турбокомпрессора; повторяют испытания с каждым из следующих вариантов конструкции подшипника турбокомпрессора при тех же (постоянных) значе- ниях частоты вращения коленчатого вала и эффективной мощности двигателя.

Однако такой способ характеризуется недостаточной точностью оценки конструкции подшипника, так как выбор оптималь- ного варианта конструкции производят по величине механических потерь в сравниваемых вариантах. Механические потери определяют с помощью уравнения теплового баланса (калориметрический метод) по ре- зультатам экспериментального определения расхода масла через подшипник и его температур на входе в подшипник и на сливе. При таком методе количество теплоты, отведенное маслом от подшипника, включа- ет в себя кроме теплоты, выделившейся в результате вязкого трения в нем вала, еще и тепло, подведенное от подогретых деталей ротора и корпуса турбокомпрессора, что вносит погрешность в определяемую вели- чину мощности, расходуемой на трение вала в подшипнике.

Кроме того, недостатками такого способа являются сложность и большая трудоемкость технологического процесса испытаний.

Цель изобретения - повышение точности выбора конструкции подшипника в реальных условиях работы, сокращение времени, затрачиваемого на проведение ис- пытаний, а также снижение трудозатрат и расхода топлива при испытаниях.

Поставленная цель достигается тем, что согласно предлагаемому способу турбокомпрессор с подшипниковым узлом испытыва- ют на двигателе, работающем без нагрузки (на холостом ходу), частоту вращения коленчатого вала двигателя на холостом ходу поддерживают постоянной путем изменения подачи топлива, оптимальный вариант кон- струкции подшипника турбокомпрессора

Составитель Н Редактор Л.Веселовская Техред М.Мор

выбирают по максимальному значению частоты вращения ротора турбокомпрессора.

Способ осуществляют следующим образом.

Поочередно устанавливают в корпус турбокомпрессора разные варианты конструкции подшипника, оставляя турбинную и компрессорную части одинаковыми для всех вариантов.

Двигатель с каждым из вариантов подшипника турбокомпрессора испытывают без нагрузки, на холостом ходу, при постоянной частоте вращения коленчатого вала, являющейся, например, скоростным режимом номинальной мощности, которую устанавливают путем изменения подачи топлива.

Для каждого варианта измеряют частоту вращения ротора турбокомпрессора и по ее максимальному значению выбирают оптимальный вариант конструкции подшипника турбокомпрессора.

Реализация предлагаемого способа не требует применения каких-либо дополнительных устройств или приспособлений, кроме обычно применяемых для стендовых испытаний двигателей с газотурбинным наддувом, а проведение испытаний на холостом ходу двигателя обеспечивает сокращение времени испытаний и снижение расхода топлива при испытаниях.

Формула и зоб ретения Способ выбора варианта конструкции подшипника турбокомпрессора двигателя внутреннего сгорания путем поочередной установки в корпус турбокомпрессора разных вариантов конструкции подшипника и установки турбокомпрессора на двигатель, вывода двигателя на заданный режим работы за счет изменения подачи топлива и регистрации частоты вращения коленчатого вала двигателя и частоты вращения ротора турбокомпрессора на этом режиме, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени испытаний, задают двигателю режим работы, соответствующий холостому ходу, а вариант конструкции подшипника выбирают по максимальной частоте вращения ротора турбокомпрессора на этом режиме.

Корректор Л.Бескид

Изобретение позволяет сократить время испытаний двигателя внутреннего сгорания с вариантами конструкции подшипника турбокомпрессора. При испытаниях поочередно устанавливают на двигатель турбокомпрессор с разными вариантами конструкции подшипника. Двигатель с каждым вариантом подшипника испытывают без нагрузки на холостом ходу при постоянной частоте вращения коленчатого вала, которую поддерживают изменением подачи топлива. Измеряют частоту вращения ротора турбокомпрессора и по ее максимальной величине выбирают оптимальный вариант конструкций подшипника турбокомпрессора. (/ С