PL68314B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: 08.VII.1968 Francja Opublikowano: 2l.IX.1973 68314 KI. 46f,3/20 MKP F02c 3/20 UKD Twórca wynalazku: Jack Guillot Wlasciciel patentu: Bennes Marrel S. A., Saint — Etienne (Francja) Turbinagazowa do napedu pojazdów, zwlaszcza samochodów ciezarowych Przedmiotem wynalazku jest turbina gazowa do napedu pojazdów, zwlaszcza samochodów ciezaro¬ wych.Znane sa turbiny gazowe zawierajace wal spre¬ zarki, na którego jednym z konców osadzone jest kolo turbiny wysokiego cisnienia, oraz wal na¬ pedzany, wspólosiowy z walem sprezarki ale nie polaczony z nim mechanicznie.Znane turbiny gazowe przeznaczone sa dla na¬ pedu samolotów oraz do stalych instalacji, jak na przyklad do wyposazenia elektrowni. Z uwagi na ich gabaryty lub wydajnosc, nie stosowano tych turbin gazowych jako samodzielnych silników zwlaszcza dla samochodów ciezarowych.Celem wynalazku jest wyeliminowanie po¬ wyzszych wad zwlaszcza jednak konstrukcja takiej turbiny gazowej, która nadaje sie do zastosowania w samochodach ciezarowych, przy czym wytwarza¬ ny poziom dzwieku jest stosunkowo niski.Cel ten osiagnieto "za pomoca turbiny gazowej wedlug wynalazku, zaopatrzonej w kolo turbiny niskiego cisnienia przymocowane na tym koncu napedzanego walu, który jest blizszy wzgledem walu sprezarki i ponadto posiada dwa otwory wlo¬ towe polozone w poblizu kola sprezarki odsrodko¬ wej symetrycznie rozmieszczone wzgledem osi wzdluznej turbiny, lezace w plaszczyznach równo¬ leglych do osi walu, przy czym osie otworów wlo¬ towych sa skierowane promieniowo wzgledem osi walu. 15 20 25 30 Ponadto turbina zawiera komory spalinowe usy¬ tuowane w plaszczyznie poprzecznej miedzy kolem sprezarki a kolem turbiny wysokiego cisnienia na wylocie której gazy przechodza na kolo turbiny niskiego cisnienia, skad skierowane sa pierscienio¬ wym przewodem rozprezajacym o ksztalcie stpzko- wym do dwóch otworów wylotowych przeciwnie usytuowanych. Lozysko walu kola niskiego cisnie¬ nia jest umieszczone w srodku stozkowego prze¬ wodu, przy czym wal napedza poza lozyskiem ele¬ menty przekladni zwalniajacej, której wal wyjscio¬ wy stanowi naped.Turbina gazowa wedlug wynalazku stanowi zwarty zespól bardzo latwy do wbudowania, na przyklad w pojezdzie samochodowym. Uklad obu komór spalinowych umozliwia nie tylko znaczne zmniejszenie gabarytu lecz równiez zapewnia gazom napedowym duza regularnosc i wlasciwa jedno¬ rodnosc, przy zapewnieniu duzego stopnia cicho- bieznosci.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia zespól napedowy w postaci turbiny gazowej w widoku perspektywicznym, fig. 2 — turbine gazowa w przekroju wzdluznym z uwidocz¬ nieniem otworu ssacego i otworu wylotowego, fig. 3 — uklad komór spalinowych przeciw-pradowych w przekroju wzdluz linii III—III na fig. 2, fig. 4 — uklad otworów wydechowych w przekroju wzdluz linii IV—IV na fig. 2, fig. 5 — uklad 68 3143 68 314 K 4 otworów ssacych w przekroju wzdluz linii V—V na fig. 2.Turbina wedlug wynalazku zawiera szereg ko¬ lejnych podzespolów stanowiacych poszczególne jej zespoly, a mianowicie: skrzynie napedowa 1 urzadzen pomocniczych; zespól 2 do wytwarzania gazu zawierajacy sprezarke, komory spalinowe i turbine wysokiego cisnienia; zespól silnikowy 3 zawierajacy turbine niskiego cisnienia; przekladnie zwalniajaca 4 której wal wyjsciowy 5 stanowi naped i który moze byc sprzegniety z elementami napedowymi ciezarówki lub innego pojazdu.Turbina posiada dwa niezalezne waly 6 i 7 (fig. 2) usytuowane jeden za drugim. Na koncu walu 6 jest zaklinowane kolo 8 wysokiego cisnie¬ nia. Wal 6 jest podparty w srodku w lozysku 9-, za którym jest zamocowane kolo 10 sprezarki od¬ srodkowej. Poza kolem 10 wal 6 jest sprzegniety z walem 7, który napedza kolo skrzyni napedo¬ wej 1.Zgodnie z wynalazkiem, obudowa ssaca zawiera dwa boczne otwory wlotowe 11 przeciwnie usy¬ tuowane.Taki uklad jest korzystny z dwóch powodów, a mianowicie eliminuje stosowanie ssacych kolekto¬ rów lub podobnych urzadzen usytuowanych na kole 10 sprezarki, których obecnosc szkodzi re¬ gularnosci rozdzialu* predkosci wewnatrz strumie¬ nia gazowego, oraz ulatwia zamocowanie na ssaniu cichych filtrów, co jest konieczne dla zespolu silnikowego przeznaczonego do napedu ciezarówki lub innego pojazdu.Z tych samych przyczyn, wydech nastepuje za posrednictwem obudowy zawierajacej dwa wy¬ lotowe otwory 12 przeciwnie rozmieszczone. Kolo 10 kompresora zawiera dwa rzedy lopatek, w tym jeden rzad lopatek 13 o ksztalcie srubowym na wejsciu i promieniowym na wyjsciu, oraz rzad lopatek 14 o ksztalcie tylko promieniowym. Kolo 10 przetlacza powietrze poprzez lopatki kierownicze 15 dyfuzora, przy czym lopatki 15 rozmieszczone sa na wiencu pierscieniowym w tej samej plasz¬ czyznie poprzecznej.Przeplyw na wylocie dyfuzora 16 jest skierowany, a nastepnie prostowany, w kierunku osiowym za pomoca wienca lopatek 15 kierowniczych wienca kierownic. Powietrze wychodzace z wienca kierownic wlatuje osiowo jak pokazano na fig. 2 strzalka 17 do pierscieniowej komory 18, która otacza lozysko 9. Dwa boczne otwory 19 wy¬ ciete w scianie komory 18 umozliwiaja wzglednie zimnemu powietrzu, które sie w niej znajduje* poprzeczny wyplyw zgodnie ze strzalka 20, do dwóch komór spalinowych 21, które wystaja po¬ przecznie z zewnetrznej obudowy 22 zespolu 2.Komory spalinowe 21 ukierunkowane sa równo¬ legle wzgledem siebie w jednej plaszczyznie po¬ przecznej. W kazdej z tych komór powietrze prze¬ plywa zgodnie ze strzalkami 20, w celu zasilenia spalania na poziomie dwóch wtryskiwaczy 23. Za¬ silanie wtryskiwaczy w paliwo sterowane jest za¬ worem elektrycznym 24. Swiece 25 powoduja za¬ plon mieszanki przy rozruchu.Spaliny opadaja przeciw-pradowo do srodka ko¬ mór 21 w kierunku strzalki 26 i dolatuja do dwóch otworów przeciwnie usytuowanych 27, a nastepnie przechodza do pierscieniowej komory 28, gdzie ich cisnienie oraz predkosc wyrównuja sie. Aby po¬ lepszyc wyrównywanie rozdzielanych goracych ga¬ zów, pomiedzy obiema komorami spalinowymi 21 umieszczono kanal obejsciowy 29. Gazy opuszczaja komore 28 przeplywem osiowym i przechodza przez stale lopatki kierownicze 30 rozdzielacza, a nastepnie dzialaja na ruchome lopatki 21 kola 8.Za kolem 8 turbiny wysokiego cisnienia, gazy zebrane sa w pierscieniowej komorze 32 skacl moga byc, badz skierowane czesciowo w kierunku wydechu przez otwarcie zaworów obejsciowych 33, badz do rozdzielajacego pierscienia stozkowego 34, który kieruje je na stale lopatki kierownicze 35 rozdzielacza niskocisnieniowego. Na wylocie tego rozdzielacza, gorace gazy przeplywaja poprzez lo¬ patki 36 kola 37 turbiny osadzonego na wale 7.Kolo 37 turbiny niskiego cisnienia stanowi ele¬ ment napedowy zespolu. Za kolem 37 gazy prze¬ plywaja przez pierscieniowy kolektor stozkowy 38, który rozszerza sie w kierunku wylotowych otworów 12.Nalezy podkreslic, ze taki uklad umozliwia usy¬ tuowanie wewnatrz wydrazonej czesci znajdujacej sie na srodku kolektora 38, lozyska 39 walu na¬ pedowego 7. Lozysko 39 jest zatem usytuowane w strefie, w której moze ono byc odizolowane cieplnie od gazów wydechowych.Dzialanie turbiny gazowej wedlug wynalazku jest nastepujace: Wal 6 obraca sie z predkoscia 27 000 do 43 000 obr./min. Natomiast wal 7 kola napedowego 37 obraca sie z predkoscia od 0 do 37 500 obr./min.Podczas powolnego obrotu zespolu, ciezarówka jest unieruchomiona jak równiez wal 7 przy czym zawory obejsciowe 33 sa otwarte, a zatem, po¬ woduja brak zasilania turbiny niskiego cisnienia.Wtedy zapotrzebowanie na paliwo jest minimalne przy czym paliwo dostarczaja wtryskiwacze 23.Natomiast przy pelnej pracy zawory 33 sa zam¬ kniete, a calkowity strumien gazu przechodzi przez lopatki 36 kola napedowego 37.Dla zwiekszenia wydajnosci mozna ustawic lo¬ patki 40 tworzace dyfuzor w kolanku doprowadzo¬ nym do otworów wylotowych 12.Turbina gazowa wedlug wynalazku moze miec zastosowanie równiez do napedu agregatów prado¬ twórczych szczytowych i bezpieczenstwa, sprezarek ruchomych na budowach oraz do napedu statków. PL PL

Claims (5)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Turbina gazowa do napedu pojazdów zwlasz¬ cza samochodów ciezarowych, zawierajaca wal spre¬ zarki, kolo turbiny wysokiego cisnienia zamocowa¬ ne na tym wale w poblizu jednego z jego konców oraz wal napedzany wspólosiowy z walem spre¬ zarki, ale z nim nie polaczony mechanicznie, zna¬ mienna tym, ze ma kolo (37) turbiny niskiego cisnienia przymocowane na tym koncu napedzanego walu (7), który jest blizszy wzgledem walu (6) sprezarki i ponadto posiada dwa otwory wlotowe (11) polozone w poblizu kola (10) sprezarki od- 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 605 68 314 6 srodkowej, symetrycznie rozmieszczone wzgledem osi wzdluznej turbiny, lezace w plaszczyznach równoleglych do osi walu (6), przy czym osie otworów wlotowych (11) sa skierowane promie¬ niowo wzgledem osi walu (6).

2. Turbina gazowa wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze posiada otwory wylotowe (12) polozone w poblizu kola (37) turbiny niskiego cisnienia, symetrycznie rozmieszczone wzgledem osi wzdluznej turbiny, lezace w plaszczyznach równoleglych do plaszczyzn, w których leza otwory wlotowe (11), przy czym osie otworów wylotowych (12) sa skiero¬ wane promieniowo wzgledem osi walu <7).

3. Turbina gazowa wedlug zastrz. 2, znamienna tym, ze posiada pierscieniowa komore (32), która znajduje sie pomiedzy kolem (8) turbiny wysokiego cisnienia i kolem (37) turbiny niskiego cisnienia, oraz stozkowy pierscien rozdzielajacy (34) laczacy pierscieniowa komore (32) z wylotowymi otworami (12) i obejsciowym zaworem (33), znajdujacym sie 10 15 przed stozkowym pierscieniem rozdzielajacym (34), sluzacym do regulacji doplywu gazu do kola (37) turbiny niskiego cisnienia.

4. Turbina gazowa wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze posiada pierscieniowa komore (18) wyso¬ kiego cisnienia, która otacza wal (6) sprezarki po¬ miedzy kolem <37) turbiny niskiego cisnienia i ko¬ lem (8) turbiny wysokiego cisnienia oraz dwie cylindryczne komory spalinowe (21) rozmieszczone stycznie do pierscieniowej komory (18) wysokiego cisnienia i biegnace równolegle do siebie, a prosto¬ padle do otworów wlotowych <11) dla powietrza oraz dwie komory znajdujace sie w kazdej z ko¬ mór spalania (21) i wspólsrodkowe z nimi, sluzace do kierowania palacych sie gazów stycznie do kola (8) turbiny wysokiego cisnienia.

5. Turbina gazowa wedlug zastrz. 4, znamienna tym, ze posiada kanal obejsciowy {29), który laczy komory spalania (21) i sluzy do poprawienia jedno¬ rodnosci rozplywu gazów.KI. 46f,3/20 68314 MKP FÓ2c 3/20 Bltk 1485/73 A4 95 egz. Cena zl 10.— PL PL