Способ испытаний турбокомпрессора двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1993 года по МПК G01M15/00 

Изобретение относится к машиностроению, а более конкретно к двигателестрое- нию, и может быть использовано для газотурбинного наддува двигателей внутреннего сгорания.

Целью изобретения является упрощение технологии проведения испытаний,

На чертеже представлена схема стенда для осуществления заявляемого способа.

Газовоздушные системы стенда состоят из впускного тракта 1 с коллектором впуска, в котором измеряется разрежение воздуха на входе 6 в компрессор 2, воздушного тракта 3 после компрессора 2, соединенного с источником (на чертеже не показан) воздуха через запорный орган 4 и через эжектор 5 с камерой сгорания 6, трактом 7 с турбиной 8, компрессор 2 соединен с турбиной 8 валом 9 и образует испытываемый турбокомпрессор.

На входе в турбину измеряют давление. Рт и температуру Тт, измеряют давление за компрессором, частоту вращения ротора турбокомпрессора, величину среднеквадратичного значения виброускорения корпуса трубркомпрессора на стенде. Способ контрольных испытаний осуществляют в следующей последовательности.

Для запуска стенда подводят воздух от постороннего источника через запорный орган 4, эжектор 5, камеру сгорания 6 по тракту к турбине 8 и раскручивают ее. Турбина 8, раскручиваясь, начинает вращать через вал 9 компрессор 2 и тот начинает подавать воздух через эжектор Б и камеру сгорания 6 к турбине 8. Производят розжиг камеры сгорания 6 при достижении необходимого для устойчивого горения дэзле:: я в ней, далее выводят турбокомпрессор на режим устойчивой работы. При этом при дою

XI

JSk

стижении давления рабочего тела перед турбиной 8 равного 60-100% номинального . прекращают подвод воздуха от постороннего источника. Различные значения этой величины определяются различными типоразмерами турбокомпрессоров. Далее всасываемый из атмосферы воздух сжимается в компрессоре 2 и через линию нагнетания 3, эжектор 5 поступает в камеру сгорания 6, из которой продукты сгорания поступают в турбину 8 турбокомпрессора и отводятся в атмосферу. Изменение давления при этом осуществляется за счет изменения подачи топлива. При работе стенда на установившемся контрольном режиме подача воздуха от постороннего источника полностью отсутствует. При этом соблюдается условие баланса расхода воздуха через компрессор 2 и турбину 8. Давление газа перед турбиной поддерживается постоянным, а остальные параметры (давление за компрессором.температура .газа перед турбиной, частота вращения ротора и другие) становятся контрольными, т.е. по ним и их отклонениям от эталонного оценивают качество изготовления или ремонта турбокомпрессора.

Под эталонными понимают значения параметров эталонного турбокомпрессора, т.е. турбокомпрессора данной модификации, укомплектованной деталями и узлами, выполненными по предельным значениям полей допусков на их изготовление; т.к. на контрольном режиме поддерживается постоянное давление перед турбиной, то давление воздуха .за компрессором должно превышать это давление на величину суммарного гидравлического сопротивления газовоЗдушного тракта стенда, включая со- противление камеры сгорания и эжектора,

Дополнительно измеряют разрежение воздуха на входе в компрессор 2 во впускном тракте 1 и по его величине судят о пропускной способности турбины 8.

Параметр-температура рабочего тела перед турбиной 8 на контрольном режиме является комплексным оценочным параметром, однозначно определяющим косвенным

путем КПД газотурбинной установки в целом/О годности турбокомпрессора судят из условия, что температура рабочего тела перед турбиной 8 меньше или равна эталонной.

После контролируемого режима прекращают подачу топлива в камеру сгорания 8, возобновляют подачу воздуха открывая запорный орган 4, от постороннего источника v, осуществляют прокрутку турбокомпрессора и его охлаждение.

Формула изобретения

1. Способ испытаний турбокомпрессора двигателя внутреннего сгорания путем подвода рабочего тела к турбине через камеру

сгорания, выхода турбокомпрессора на устойчивый контрольный режим работы, измерения контролируемых параметров, определения их отклонений и оценки по этим отклонениям технического состояния

турбокомпрессора, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии проведения испытаний, дополнительно измеряют разрежение воздуха на входе в компрессор, по величине последнего судят о

пропускной способности турбины, подвод

. воздуха прекращают при давлении рабочего тела перед турбиной, равном 60-100% . номинального, измерение контролируемых параметров производят при постоянном

давлении газа перед турбиной, при этом о годности турбокомпрессора судят из условия, что температура рабочего тела перед турбиной меньше или равна эталонной.

2. Способ по п,1, от л и ч а ю щ и и с я тем, что после контролируемого режима прекращают подачу топлива, возобновляют подачу воздуха от постороннего источника и осуществляют прокрутку турбокомпрессора и его охлаждение.

Использование: в двигателестроении, в способах для контрольных и других специальных видов испытаний турбокомпрессоров(ТКР), предназначенных для формирования ДВС. Сущность: контроль качества изготовления или ремонта ТКР проводится на стенде, выполненном по замкнутой схеме гэзовоздушного тракта на принципе работы одновальной газотурбинной установки без регенератора, путем достижения контрольного режима за счет обеспечения постоянства величины давления газов перед турбинной ступенью Рт - const, принимаемого за единственный режимный параметр при полном отключении подпитки воздухом от постороннего источника, фиксации остальных контрольных параметров (Рк, Рл, А2, ПТКР и др.), сравнения их отклонений от аналогичных параметров, полученных при испытании эталонных образцов ТКР данной модификации на этом же стенде, и комплек-. сной оценки по ним качества испытуемых ТКР. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. ел