RU141164U1

RU141164U1 - HEAT INSULATING SCREEN TURBOCHARGER

Info

Publication number: RU141164U1
Application number: RU2013159053/06U
Authority: RU
Inventors: Илья Александрович Суворов; Леонид Анатольевич Бердников; Николай Александрович Кузьмин
Priority date: 2013-12-30
Filing date: 2013-12-30
Publication date: 2014-05-27

Abstract

Экран теплоизолирующий турбокомпрессора, отличающийся тем, что он имеет полость внутри, сообщающуюся с окружающей атмосферой через отверстия, выполненные по периметру экрана в периферийной обечайке.The screen is a thermally insulating turbocharger, characterized in that it has a cavity inside, communicating with the surrounding atmosphere through openings made around the perimeter of the screen in the peripheral shell.

Description

Полезная модель относится к области машиностроения, а именно, к конструкции теплоизолирующих экранов, используемых на турбокомпрессорах автомобильных двигателей внутреннего сгорания.The utility model relates to the field of mechanical engineering, namely, to the design of heat-insulating screens used on turbochargers of automobile internal combustion engines.

Известны конструкции металлических теплоизолирующих экранов, например, по патенту РФ №2486352, F01D 25/14, F02C 7/24 «Соединительная структура корпуса турбины с корпусом подшипника и работающий на отработавших газах турбокомпрессор». Экран выполнен сплошным. Решение касается крепления теплоизолирующего экрана.Known designs of metal heat-insulating screens, for example, according to the patent of Russian Federation No. 2486352, F01D 25/14, F02C 7/24 "The connecting structure of the turbine housing with the bearing housing and the exhaust gas turbocharger". The screen is solid. The solution is to mount a heat-insulating screen.

В качестве прототипа принят экран теплоизолирующий (см. монографию А.С. Денисова, А.Т. Кулакова, А.Р. Асояна, А.А. Коркина «Обеспечение работоспособности турбокомпрессоров автотракторных двигателей», Саратов 2012, стр. 33) Экран выполнен сплошным (копия прилагается).A heat-insulating screen was adopted as a prototype (see the monograph by A.S. Denisov, A.T. Kulakov, A.R. Asoyan, A.A. Korkin "Ensuring the operability of turbocompressors of automotive engines", Saratov 2012, p. 33) Screen is made solid (copy attached).

Недостатки этих экранов: сплошная прокладка из металла обладает высокой теплопроводностью, поэтому малоэффективна, что приводит к перегреву корпуса подшипников и смазочного масла в турбокомпрессоре, а в конечном итоге,- к уменьшению ресурса турбокомпрессора и срока службы смазочного масла. Кроме того, в конструкции данных элементов не предусмотрена защита от распространения тепловой энергии от корпуса турбины к корпусу подшипников турбокомпрессора.The disadvantages of these screens: a solid gasket made of metal has high thermal conductivity, therefore it is ineffective, which leads to overheating of the bearing housing and lubricating oil in the turbocharger, and ultimately to a reduction in the life of the turbocompressor and the life of the lubricating oil. In addition, the design of these elements does not provide protection against the spread of thermal energy from the turbine housing to the turbocharger bearing housing.

Эти недостатки устраняются предлагаемым решением.These shortcomings are eliminated by the proposed solution.

Задачей полезной модели является создание теплоизолирующего экрана, исключающего перегрев корпуса подшипников при повышении срока службы смазочного масла.The objective of the utility model is to create a heat-insulating screen that eliminates overheating of the bearing housing while increasing the life of the lubricating oil.

Технический результат - защита корпуса подшипников от тепловой энергии за счет сведения к минимуму тепловых потоков от отработавших газов и корпуса турбины к корпусу подшипников турбокомпрессора.The technical result is the protection of the bearing housing from thermal energy by minimizing heat fluxes from exhaust gases and the turbine housing to the turbocharger bearing housing.

Этот технический результат достигается тем, что экран теплоизолирующий турбокомпрессора имеет полость внутри, сообщающуюся с окружающей атмосферой через отверстия, выполненные по периметру экрана в периферийной обечайке.This technical result is achieved in that the heat-insulating screen of the turbocharger has a cavity inside, communicating with the surrounding atmosphere through openings made around the perimeter of the screen in the peripheral shell.

Таким образом, на пути распространения тепла появляется слой постоянно движущегося и обновляющегося воздуха, что существенно снижает общий коэффициент теплопередачи. Это позволяет защитить корпус подшипников турбокомпрессора от повышенных температурных нагрузок, обусловленных теплопроводностью материала, значительно снижает вероятность температурного разложения смазочного масла.Thus, a layer of constantly moving and renewed air appears on the path of heat propagation, which significantly reduces the overall heat transfer coefficient. This allows you to protect the bearing housing of the turbocharger from increased temperature loads due to the thermal conductivity of the material, significantly reduces the likelihood of thermal decomposition of lubricating oil.

Предлагаемый экран теплоизолирующий приведен на чертежах: на фиг. 1 - общий вид экрана, на фиг. 2 - вид сбоку в разрезе, на фиг. 3 установка экрана в рабочем положении между корпусом турбины и корпусом подшипника.The proposed heat-insulating screen is shown in the drawings: in FIG. 1 is a general view of the screen, in FIG. 2 is a sectional side view, in FIG. 3 installation of the screen in the working position between the turbine housing and the bearing housing.

Экран теплоизолирующий турбокомпрессора имеет полость 1 внутри, образованную стальными стенками 2, 3 и приваренной к ним периферийной обечайкой 4, расположенной по периметру экрана, в которой выполнены отверстия 5, их форма и размеры могут быть различны. Отверстия 5 сообщают полость 1 экрана с окружающей атмосферой. Стенки 2, 3 соединены между собой так же в центральной части экрана сваркой (узел 6).The heat-insulating screen of the turbocharger has a cavity 1 inside, formed by steel walls 2, 3 and a peripheral shell 4 welded to them, located around the perimeter of the screen, in which holes 5 are made, their shape and size can be different. Holes 5 communicate the cavity 1 of the screen with the surrounding atmosphere. Walls 2, 3 are interconnected also in the central part of the screen by welding (node 6).

Экран теплоизолирующий работает следующим образом. При прохождении по корпусу 7 турбины горячих отработавших газов интенсивно нагревается сам корпус 7, а так же стенка 2 экрана, контактирующая с газами. При этом в силу низкой теплопроводности воздушного слоя вторая стенка 3 экрана, обращенная к корпусу 8 подшипников, имеет значительно меньшую температуру. Теплопередача также снижается за счет движения и смены воздуха в полости 1 теплоизолирующего экрана, т.к. отверстия 5 расположены по всему периметру экрана. Уменьшение площади сечения на пути распространения тепла в месте сопряжения корпуса 7 турбины и корпуса 8 подшипников (фиг. 3) также способствует снижению температуры последнего.The heat-insulating screen works as follows. When passing through the casing 7 of the hot exhaust gas turbine, the casing 7 itself is intensely heated, as well as the wall 2 of the screen in contact with the gases. Moreover, due to the low thermal conductivity of the air layer, the second wall 3 of the screen facing the bearing housing 8 has a much lower temperature. Heat transfer is also reduced due to the movement and change of air in the cavity 1 of the heat-insulating screen, because holes 5 are located around the perimeter of the screen. The reduction of the cross-sectional area on the heat propagation path at the interface between the turbine housing 7 and the bearing housing 8 (Fig. 3) also helps to reduce the temperature of the latter.

Таким образом, достигается снижение температуры корпуса 8 подшипников и смазочного масла, что увеличивает ресурс турбокомпрессора.Thus, a decrease in temperature of the housing 8 of the bearings and lubricating oil is achieved, which increases the life of the turbocharger.

Анализ аналогов показывает, что предложение соответствует критерию «новизна»; экран может быть изготовлен на стандартном оборудовании с применением стандартных технологий и использован на турбокомпрессорах автомобильных двигателей внутреннего сгорания, следовательно, решение соответствует критерию «промышленная применимость».Analysis of analogues shows that the proposal meets the criterion of "novelty"; the screen can be manufactured on standard equipment using standard technologies and used on turbochargers of automobile internal combustion engines, therefore, the solution meets the criterion of "industrial applicability".

Claims

The screen is a thermally insulating turbocharger, characterized in that it has a cavity inside, communicating with the surrounding atmosphere through openings made around the perimeter of the screen in the peripheral shell.