Силовая установка транспортного средства Советский патент 1982 года по МПК F02B37/00 

(5) СИЛОВАЯ УСТАНОВКА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Изобретение относится к машиностро ению, в частности к силовым установкам транспортных средств. Известны силовые установк-и, содержащие турбокомпрессор, подключенный к ресиверу через воздухоохладитель, утилизационную турбину, подключенную к выхлопному патрубку компрессора через газопровод, кинематически связанную с вспомогательным электростартером и снабженную магистралью выпуска отработавших газов, вентилятор обдува воздухоохладителя и радиатор системы охлаждения с вентилятором Cl. Недостатком указанной силовой установки является то, что непосредственная кинематическая связь утилизационной турбины с потребителем приводит к некоторому ухудшению экономичности установки на частичных режимах с учетом потерь у потребителя. Кроме того,, в установке могут иметь ме.сто режимы с избь1точной мощностью утилизационной турбины, которую невозможно использовать в системе охлаждения, что также приводит к снижению экономичности установки. Известна также силовая установка транспортного средства, содержащая двигатель внутреннего сгорания с турбокомпрессором наддува, утилизационную турбину, подключенную к патрубку выпуска отработавших газов из турбокомпрессора, кинематически связанный с ней вспомогательный нагнетатель и по меньшей мере одну воздушную турбину, подключенную к напорному патрубку вспомогательного нагнетателя через подогреватель воздуха, отработавшими газами утилизационной турбины и кинематически -связанную с вентилятором системы охлаждения 2. Однако в известной силовой установке имеются потери энергии. Энергия сжато го во вспомогательном нагнетателе воздуха, повышенная дополнительно за счет подогрева воздуха отработавшими газами дизеля, используется в утилизационной турбине, кинематически связанной с вентилятором системы охлаждения лишь частично, так как температура воздуха, поступающего в атмосферу после воздушной турбины,достаточно высока. Цель изобретения - повышение эффек тивности использования тепла отработавших газов. Указанная цель достигается тем, чт силовая установка снабжена магистралью подачи отработавшего воздуха из воздушной турбинам в кабину транспортного средства, и эта магистраль выпол нена разделенной на две ветви, одна из которых сообщена с атмосферой, дру гая сообщена с кабиной транспортного средства и снабжена регулятором температуры воздуха, а в стыке между вет вями установлен воздухораспределитель Кроме того, регулятор температуры выполнен в виде камеры смешения нагретого воздуха с атмосферным. На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемой установки. Силовая установка, содержащая дайгатель 1 внутреннего сгорания с валом 2 , снабжена вспомогательным элект ростартером 3, а также имеет впускной трубопровод k с подключенным к нему турбокомпрессором 5. К патрубку выпуска отработавших газов из турбины 6 турбокомпрессора через газопровод 7 подключена утилизационная турбина 8, кинематически связанная с вспомогательным нагнетателем 9, снабженная магистралью 10 выпуска отработавших газов. Нагнетатель 9 подключен напорным патрубком 11 к магистрали 12 подачи, сжатого воздуха в воздушные турбины 13 и . К магистрали 10 выпуска отработавших газов подсоединен воздухоподогреватель 15, например, роторного типа с механическим приводом 16. Магистраль 12 служит для подачи сжатого воздуха в воздушную турбину 13 привода вентилятора J7 обдува воздухоохладителя 18 и дополнительную воздушную турбину 1А привода вентилятора 19 обдува радиатора 20 системы охлаждения. Вад 21 вентилятора 19 связан с коленчатым валом двигателя 2 посредством вариатора 22, который выполнен, например, в виде гидромуфть. На выходе из турбин 13 и 1 имеется магистраль 23 подачи отработавшего воздуха из воздушнойтурбины в кабину транспортного средства. Магистраль 23 выполненаразделенной на две ветви 2 и 25, одна из которых 2k сообщена с атмосферой, а другая 25 - с кабиной транспортного средства. В стыке между ветвями установлен воздухораспределитель 2б. Ветвь 25 снабжена также регулятором температуры 27, который выполнен в виде камеры смешения нагретого воздуха с атмосферным. Силовая установка работает следующим образом. После запуска двигателя 1 от электростартера 3 атмосферный воздух сжимается в турбокомпрессоре 5 и, пройдя воздухоохладитель 18, попадает черезе впускной трубопровод непосредственно в двигатель 1. Поток газов, выходя из двигателя через трубопровод k, расширяется в турбине 6 турбокомпрессора и затем вторично расширяется в утилизационной турбине 8, а затем по магистрали 10 выпуска отработавших газов проходит через каналы газовой полости воздухоподогревателя 15. Одновременно воздушный нагнетатель 9, . связанный кинематически с утилизационной турбиной 8 и приводимый ею во вращение, сжимает поток воздуха и направляет его в каналы воздушной полости воздухоподогревателя 15. С помощью привода 16 при использовании рогорного теплообменника осуществляется вращение воздухоподогревателя. Затем сжатый воздух по обводному трубопроводу 12 подается на турбины 13 и И привода вентиляторов 17 и 19 системы охлаждения. Через вал 21 избыток мощности на турбине 1А, вентиляторе 19 может передаваться на вал 2 двигателя К Воздух после воздушной турбины 13 м 1А с помощью магистрали 23 подается к воздухораспределителю 26, при этом в магистрали 23 делится между двумя ветвями, одна из которых 2k сообщается с атмосферой, а другая 25 сообщается с кабиной транспортного средства. За распределительным устройством по ветви 25 расположено регулирующее устройство 27. В регулирующем устройстве путем смешения горячего воздуха с холодным атмосферным устанавливается заданная температура. Дополнительное использование горячего воздуха (температура воздуха до ) позволяет повысить эффективность силовой установки за счет отказа от отопителя. Формула изобретения 1. Силовая установка транспортного средства, содержащая двигатель внутреннего сгорания с турбокомпрессором наддува, утилизационную турбину, подключенную к патрубку выпуска отработавших газов из турбокомпрессора., кинематически связанный с ней вспомога- s тельный нагнетатель и по меньшей мере одну воздушную турбину, подключенную к напорному патрубку вспомогательного нагнетателя через подогреватель воздуха отработавшими газами утилизаци- О онной турбины и кинематически связанную с вентилятором системы охлаждения, отличающаяся .тем, что, с целью повышения эффективности использования тепла отработавших газов, ус-15 тановка снабжена магистралью подачи отработавшего воздуха из воздушной турбины в кабину транспортного средства, и эта магистраль выполнена разделенной на две ветви, одна из которых сообщена с атмосферой, другая сообщена с кабиной транспортного средства и снабжена регулятором температуры воздуха, а в сть1ке между ветвями установлен воздухораспределитель.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1,Авторское свидетельство СССР № 661127, кл. F 02 В 37/00, 1976.

/i

8

V

/5

7/

N

/