RU168451U1 - Deep-cooled Combined Engine Air Supply System - Google Patents

Deep-cooled Combined Engine Air Supply System Download PDF

Info

Publication number
RU168451U1
RU168451U1 RU2016110630U RU2016110630U RU168451U1 RU 168451 U1 RU168451 U1 RU 168451U1 RU 2016110630 U RU2016110630 U RU 2016110630U RU 2016110630 U RU2016110630 U RU 2016110630U RU 168451 U1 RU168451 U1 RU 168451U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
air
cooling
engine
pipe
turbine
Prior art date
Application number
RU2016110630U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Сергеевич Терещенко
Игорь Евгеньевич Терещенко
Денис Викторович Шабалин
Дмитрий Юрьевич Фадеев
Дмитрий Владимирович Нефедов
Игорь Валерьевич Шведов
Юрий Александрович Панасенко
Андрей Александрович Гавриков
Сергей Григорьевич Люлькович
Константин Васильевич Яцук
Олег Иванович Свиридов
Андрей Александрович Козлов
Андрей Александрович Смолин
Владимир Самойлович Кукис
Иван Юрьевич Килунин
Андрей Сергеевич Шикин
Евгений Владимирович Анфалов
Александр Иванович Сопочкин
Александр Едосиевич Стасюкевич
Степан Степанович Вовк
Валерий Иванович Фомин
Игорь Вячиславович Чуличков
Игорь Петрович Малых
Original Assignee
Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации filed Critical Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации
Priority to RU2016110630U priority Critical patent/RU168451U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU168451U1 publication Critical patent/RU168451U1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B29/00Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/04Cooling of air intake supply
    • F02B29/0406Layout of the intake air cooling or coolant circuit
    • F02B29/0425Air cooled heat exchangers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/013Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust with exhaust-driven pumps arranged in series
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M31/00Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture
    • F02M31/20Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for cooling
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Supercharger (AREA)

Abstract

Предложение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению, и может быть использовано для повышения эффективности охлаждения наддувочного воздуха и повышения мощностных, экономических и экологических показателей комбинированного двигателя с наддувом.Сущность предложения: система питания воздухом комбинированного двигателя с глубоким охлаждением содержит двигатель 1, впускной трубопровод 2, выпускной трубопровод 3, компрессор 4, турбину 5, дополнительный выпускной трубопровод 6, нагнетающий трубопровод 7, глушитель 8, воздушный фильтр 9, воздушный трубопровод 10, охладительную турбину 11, охладительный компрессор 12, дополнительный воздушный трубопровод 13, охладительный трубопровод 14, вихревой охладитель 15, теплообменник 16.По сравнению с наиболее близким аналогом (прототипом) предлагаемая система питания воздухом комбинированного двигателя с глубоким охлаждением обеспечивает повышение эффективности работы комбинированного дизеля с газотурбинным наддувом, то есть осуществляет более глубокое охлаждение свежего заряда воздуха (увеличивает массу свежего заряда воздуха, поступающего в цилиндры двигателя) и тем самым улучшает мощностные показатели и топливную экономичность, уменьшает количество выбросов токсичных компонентов с отработавшими газами, возникающих при неполном сгорании топлива.The proposal relates to mechanical engineering, namely to engine building, and can be used to increase the efficiency of cooling the charge air and increase the power, economic and environmental indicators of the combined engine with supercharging. The essence of the proposal: the air supply system of the combined engine with deep cooling contains engine 1, an intake manifold 2, exhaust pipe 3, compressor 4, turbine 5, additional exhaust pipe 6, discharge pipe 7, muffler 8, air th filter 9, air pipe 10, cooling turbine 11, cooling compressor 12, additional air pipe 13, cooling pipe 14, vortex cooler 15, heat exchanger 16. Compared with the closest analogue (prototype), the proposed air supply system of the combined engine with deep cooling provides increased efficiency of the combined diesel engine with gas turbine supercharging, that is, it provides deeper cooling of the fresh charge of air (increases the mass of fresh charge and air entering the engine cylinders) and thereby improves power performance and fuel efficiency, reduces the amount of emissions of toxic components with exhaust gases arising from incomplete combustion of fuel.

Description

Предложение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению, и может быть использовано для повышения эффективности охлаждения наддувочного воздуха и повышения мощностных, экономических и экологических показателей комбинированного двигателя с наддувом.The proposal relates to mechanical engineering, namely to engine building, and can be used to increase the cooling efficiency of charge air and increase the power, economic and environmental performance of a combined supercharged engine.

Известна система двухступенчатого охлаждения наддувочного воздуха двигателя для повышения эффективности охлаждения свежего заряда воздуха, содержащая двигатель внутреннего сгорания с турбокомпрессором наддува, охладитель первой ступени, охладитель второй ступени, контур циркуляции хладагента, например, фреона, через последовательно сообщенные между собой нагнетатель, конденсатор, испаритель и абсорбер, где охладитель второй ступени охлаждения наддувочного воздуха выполнен заодно с испарителем контура циркуляции хладагента, а охладитель первой ступени охлаждения наддувочного воздуха включен в контур циркуляции хладагента между абсорбером и нагнетателем (Авторское свидетельство SU №1312204 A1, F02В 29/04, опубликовано 23.05.1987).A known system of two-stage cooling of the charge air of an engine to increase the cooling efficiency of a fresh charge of air, comprising an internal combustion engine with a turbocharger, a first stage cooler, a second stage cooler, a refrigerant circuit, for example, freon, through a supercharger, a condenser, an evaporator and absorber, where the cooler of the second stage of cooling the charge air is made integral with the evaporator of the refrigerant circuit, and the cooler The adder of the first stage of cooling of the charge air is included in the refrigerant circuit between the absorber and the supercharger (Copyright certificate SU No. 1312204 A1, F02B 29/04, published on 05.23.1987).

В системе двухступенчатого охлаждения наддувочного воздуха используется добавочный контур охлаждения наддувочного воздуха, в котором используется промежуточный теплоноситель хладагент (фреон). В системе двухступенчатого охлаждения наддувочного воздуха атмосферный воздух сжимается в компрессоре турбокомпрессора и при высокой температуре и повышенном давлении поступает в охладитель первой ступени охлаждения наддувочного воздуха, где он предварительно охлаждается. Одновременно в этот охладитель из абсорбера поступает жидкая фаза фреона, где фреон подогревается и поступает в нагреватель. Из турбины турбокомпрессора в нагреватель поступают отработавшие газы, которые нагревают хладагент до температуры кипения, и последний в парообразном состоянии поступает в конденсатор, где охлаждается до низких температур. Одновременно наддувочный воздух поступает в охладитель второй ступени, где он охлаждается и поступает в цилиндры двигателя.The two-stage charge air cooling system uses an additional charge air cooling circuit, in which an intermediate coolant (freon) is used. In a two-stage charge air cooling system, atmospheric air is compressed in a turbocompressor compressor and at high temperature and high pressure enters the cooler of the first charge air cooling stage, where it is pre-cooled. At the same time, the freon liquid phase enters this cooler from the absorber, where the freon is heated and enters the heater. From the turbine of the turbocharger, the exhaust gas enters the heater, which heats the refrigerant to the boiling point, and the latter enters the condenser in the vapor state, where it is cooled to low temperatures. At the same time, the charge air enters the cooler of the second stage, where it is cooled and enters the engine cylinders.

Недостатком известной системы двухступенчатого охлаждения наддувочного воздуха является невозможность ее широкого применения на комбинированных двигателях с наддувом, так как требуется большой объем пространства для размещения элементов системы. Вследствие высокой производительности компрессора турбокомпрессора, система обладает невысокими показателями охлаждения наддувочного воздуха. Система сложна по конструкции, так как в ней используются индивидуальные устройства контура циркуляции дополнительного промежуточного теплоносителя хладагента (фреона), и это требует дополнительного повышенного внимания на герметичность системы, повышенных требований по техническому обслуживанию и контрольному осмотру системы, с целью не допустить утечки хладагента (фреона). Для осуществления циркуляции промежуточного теплоносителя хладагента (фреона) требуется отбор мощности с двигателя. Это в комплексе приводит к усложнению конструкции, к недостаточному охлаждению наддувочного воздуха и снижению эффективности работы комбинированного двигателя с наддувом на различных режимах работы.A disadvantage of the known system of two-stage cooling of charge air is the impossibility of its widespread use on combined engines with supercharging, since a large amount of space is required to accommodate system elements. Due to the high performance of the turbocharger compressor, the system has a low cooling rate of charge air. The system is complex in design, since it uses individual devices of the circulation circuit of an additional intermediate coolant (freon) coolant, and this requires additional increased attention to the tightness of the system, increased maintenance requirements and inspection of the system, in order to prevent refrigerant (freon) leakage ) For the implementation of the circulation of the intermediate coolant coolant (freon) requires the selection of power from the engine. This complex leads to a complication of the design, to insufficient cooling of the charge air and a decrease in the efficiency of the combined engine with pressurization in various operating modes.

Данная конструкция является наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и принята за наиболее близкий аналог (прототип).This design is the closest to the proposed technical essence and is taken as the closest analogue (prototype).

Задачей предложения является повышение эффективности охлаждения наддувочного воздуха, и повышение мощностных, экономических и экологических показателей комбинированного двигателя с наддувом.The objective of the proposal is to increase the cooling efficiency of charge air, and increase the power, economic and environmental performance of a combined engine with supercharging.

Решение поставленной задачи достигается тем, что система питания воздухом комбинированного двигателя с глубоким охлаждением снабжена охладительной турбиной, установленной после турбины основного турбокомпрессора двигателя через дополнительный выпускной трубопровод, и предназначенной для преобразования оставшейся кинетической энергии отработавших газов в механическую работу (получения вращательного движения вала с целью передачи его на охладительный компрессор). Установлен охладительный компрессор, предназначенный для нагнетания воздуха от воздушного фильтра в вихревой охладитель через установленные дополнительный воздушный трубопровод и охладительный трубопровод. Охладительная турбина и охладительный компрессор вместе образуют дополнительный охладительный турбокомпрессор (Ханин Н.С. Наддув и нагнетатели автомобильных двигателей / Н.С. Ханин, А.Н. Шерстюк. - М.: Машиностроение, 1985.-221 с.), который по конструкции аналогичен основному турбокомпрессору двигателя. Установлен вихревой охладитель (Азаров А.И. Применение вихревых воздухоохладителей в технологии машиностроения / А.И. Азаров // Технология машиностроения. - 2002. - №2. - С. 36-40.), принцип работы которого основан на общеизвестном эффекте Ранка, состоящий из вихревых труб, в которых поступающий через сопловые отверстия воздух делится на горячую область высокой температуры (формируется по периферии трубы) и холодную область низкой температуры (формируется по центру холодной трубы), и предназначенный в предлагаемой системе для охлаждения воздуха (понижения его температуры). Установлен между компрессором основного турбокомпрессора и впускным трубопроводом двигателя теплообменник (Барановский Н.В. Пластинчатые и спиральные теплообменники / Барановский Н.В. - М.: Машиностроение, 1973.-288 с.), представляющий собой рекуперативное устройство, которое в данной системе предназначено для передачи тепла (тепловой энергии) от нагретого свежего заряда воздуха после компрессора основного турбокомпрессора двигателя охлажденному воздуху после вихревого охладителя. В комплексе это приводит к более глубокому охлаждению свежего заряда воздуха, увеличению массы свежего заряда воздуха, поступающего в цилиндры двигателя, и тем самым улучшению показателей работы двигателя.The solution to this problem is achieved by the fact that the air supply system of the deep-cooled combined engine is equipped with a cooling turbine installed after the turbine of the main turbocharger of the engine through an additional exhaust pipe and designed to convert the remaining kinetic energy of the exhaust gases into mechanical work (to obtain rotational movement of the shaft with the aim of transmitting it to the cooling compressor). A cooling compressor is installed, designed to pump air from the air filter into the vortex cooler through installed additional air pipe and cooling pipe. The cooling turbine and the cooling compressor together form an additional cooling turbocompressor (Khanin N.S. Supercharging and superchargers of automobile engines / N.S. Khanin, A.N. Sherstyuk. - M.: Mechanical Engineering, 1985.-221 p.), Which The design is similar to the main engine turbocharger. A vortex cooler is installed (A. Azarov. Use of vortex air coolers in mechanical engineering technology / A.I. Azarov // Mechanical engineering technology. - 2002. - No. 2. - P. 36-40.), The principle of which is based on the well-known Rank effect consisting of vortex tubes in which the air entering through nozzle openings is divided into a hot region of high temperature (formed around the periphery of the pipe) and a cold region of low temperature (formed along the center of a cold pipe), and designed in the proposed system for cooling air (p lowering its temperature). A heat exchanger is installed between the compressor of the main turbocompressor and the engine inlet pipe (Baranovsky N.V. Plate and spiral heat exchangers / Baranovsky N.V. - M .: Mashinostroenie, 1973.-288 p.), Which is a regenerative device, which is designed in this system to transfer heat (thermal energy) from the heated fresh air charge after the compressor of the main engine turbocompressor to the cooled air after the vortex cooler. In combination, this leads to a deeper cooling of the fresh air charge, an increase in the mass of the fresh air charge entering the engine cylinders, and thereby an improvement in engine performance.

Анализ предлагаемого решения позволяет сделать вывод о его соответствии условиям патентоспособности полезной модели.Analysis of the proposed solution allows us to conclude that it meets the conditions of patentability of a utility model.

Предложение поясняется рисунком, где изображена система питания воздухом комбинированного двигателя с глубоким охлаждением.The proposal is illustrated in the figure, which shows the air supply system of the combined engine with deep cooling.

Предлагаемая система питания воздухом комбинированного двигателя с глубоким охлаждением содержит двигатель 1, впускной трубопровод 2, выпускной трубопровод 3, компрессор 4, турбину 5, дополнительный выпускной трубопровод 6, нагнетающий трубопровод 7, глушитель 8, воздушный фильтр 9, воздушный трубопровод 10, охладительную турбину 11, охладительный компрессор 12, дополнительный воздушный трубопровод 13, охладительный трубопровод 14, вихревой охладитель 15, теплообменник 16.The proposed air supply system for a deep-cooled combined engine comprises an engine 1, an intake pipe 2, an exhaust pipe 3, a compressor 4, a turbine 5, an additional exhaust pipe 6, a discharge pipe 7, a muffler 8, an air filter 9, an air pipe 10, a cooling turbine 11 , cooling compressor 12, additional air pipe 13, cooling pipe 14, vortex cooler 15, heat exchanger 16.

Предлагаемая система питания воздухом комбинированного двигателя с глубоким охлаждением работает следующим образом.The proposed air supply system of the combined engine with deep cooling operates as follows.

При неработающем двигателе система питания воздухом комбинированного двигателя с глубоким охлаждением не работает.When the engine is not running, the air supply system of the deep-cooled combination engine does not work.

При работающем двигателе отработавшие газы поступают из цилиндров двигателя 1 в выпускной трубопровод 3, а из него поступают на турбину 5 основного турбокомпрессора. Затем отработавшие газы поступают по трубопроводу 6 на охладительную турбину 11 дополнительного турбокомпрессора и далее через глушитель 8 выводятся в окружающую среду. Отработавшие газы на турбине 5 совершают работу по вращательному движению рабочего колеса турбины 5, которое жестко связано с рабочим колесом компрессора 4. Компрессор 4 нагнетает свежий заряд воздуха от воздушного фильтра 9 по воздушному трубопроводу 10, через нагнетающий трубопровод 7, теплообменник 16 и впускной трубопровод 2 в цилиндры двигателя 1. Свежий заряд воздуха в компрессоре 4 сжимается, и его давление и температура повышаются. Отработавшие газы после турбины 5, которые еще обладают энергией, поступают на охладительную турбину 11, совершают работу по вращательному движению рабочего колеса охладительной турбины 11, которое жестко связано с рабочим колесом охладительного компрессора 12. Охладительный компрессор 12 нагнетает воздух от воздушного фильтра 9 по дополнительному воздушному трубопроводу 13 через охладительный трубопровод 14 в вихревой охладитель 15. В вихревом охладителе 15 (принцип работы которого основан на общеизвестном эффекте Ранка) воздушный поток от охладительного компрессора 12 поступает через сопловые отверстия в вихревые трубы, в которых происходит его деление на горячую область высокой температуры (формируется по периферии трубы) и холодную область низкой температуры (формируется по центру холодной трубы). Поток горячего воздуха выводится из вихревого охладителя 15 в окружающую среду. Поток холодного воздуха поступает из вихревого охладителя 15 по трубопроводу в теплообменник 16, охлаждает в нем свежий заряд воздуха, поступающий по нагнетающему трубопроводу 7 от компрессора 4, и отводится в окружающую среду. Таким образом, свежий заряд воздуха, поступающий во впускной трубопровод 2 из теплообменника 16, имеет меньшую температуру (большую плотность), и, следовательно, в цилиндры двигателя 1 поступает свежий заряд воздуха большей массы, необходимой для эффективного процесса сгорания топлива.When the engine is running, the exhaust gases flow from the cylinders of the engine 1 to the exhaust pipe 3, and from it go to the turbine 5 of the main turbocharger. Then the exhaust gases flow through the pipe 6 to the cooling turbine 11 of the additional turbocharger and then through the muffler 8 are discharged into the environment. The exhaust gases on the turbine 5 perform the work of rotating the impeller of the turbine 5, which is rigidly connected to the impeller of the compressor 4. The compressor 4 pumps a fresh charge of air from the air filter 9 through the air pipe 10, through the discharge pipe 7, the heat exchanger 16 and the intake pipe 2 into the engine cylinders 1. The fresh air charge in the compressor 4 is compressed, and its pressure and temperature increase. The exhaust gases after the turbine 5, which still have energy, enter the cooling turbine 11, perform the work on the rotational movement of the impeller of the cooling turbine 11, which is rigidly connected to the impeller of the cooling compressor 12. The cooling compressor 12 pumps air from the air filter 9 through an additional air pipe 13 through the cooling pipe 14 to the vortex cooler 15. In the vortex cooler 15 (the principle of operation of which is based on the well-known Rank effect) the air flow from refrigeration compressor 12 enters through the nozzle holes in the vortex tubes, in which it is divided into the hot region of high temperature (formed around the periphery of the pipe) and the cold region of low temperature (formed at the center of the cold pipe). A stream of hot air is discharged from the vortex cooler 15 into the environment. A stream of cold air enters from the vortex cooler 15 through a pipeline into a heat exchanger 16, cools therein a fresh charge of air coming through a discharge pipe 7 from a compressor 4, and is discharged into the environment. Thus, a fresh charge of air entering the inlet pipe 2 from the heat exchanger 16 has a lower temperature (higher density), and therefore, a fresh charge of a larger mass of air necessary for an efficient fuel combustion process enters the cylinders of the engine 1.

По сравнению с наиболее близким аналогом (прототипом), предлагаемая система питания воздухом комбинированного двигателя с глубоким охлаждением, состоящая из конструктивных элементов: двигатель, впускной трубопровод, выпускной трубопровод, компрессор, турбина, глушитель, воздушный фильтр, нагнетающий трубопровод, воздушный трубопровод, обладающих взаимным расположением и связью между собой, и отличающаяся тем, что установлены дополнительные конструктивные элементы: дополнительный выпускной трубопровод, охладительная турбина, охладительный компрессор, дополнительный воздушный трубопровод, охладительный трубопровод, вихревой охладитель и теплообменник, которые в свою очередь в совокупности взаимно расположены и обладают между собой связью. В результате реализации этой связи и их совместной работы происходит передача энергии от отработавших газов двигателя на турбину основного турбокомпрессора и охладительную турбину дополнительного турбокомпрессора, которая приводит в действие охладительный компрессор. Охладительный компрессор в свою очередь нагнетает воздух в вихревой охладитель (работающий по принципу Ранка), в котором он делится на две области -высокой и низкой температуры, и затем воздух низкой температуры (холодный воздух) поступает в теплообменник, в котором происходит передача энергии в форме теплоты от свежего заряда воздуха (сжатого компрессором основного турбокомпрессора и вследствие этого имеющего высокую температуру) холодному воздуху из вихревого охладителя, что позволяет осуществить охлаждение свежего заряда воздуха, поступающего в цилиндры двигателя.Compared with the closest analogue (prototype), the proposed air supply system for a deep-cooled combined engine, consisting of structural elements: engine, intake manifold, exhaust manifold, compressor, turbine, silencer, air filter, injection manifold, air manifold having mutual location and relationship between each other, and characterized in that additional structural elements are installed: additional exhaust pipe, cooling turbine, cool Yelnia compressor, an additional air duct, a cooling pipe, a vortex cooler and a heat exchanger, which are in turn arranged mutually together and have a bond to each other. As a result of the implementation of this connection and their joint work, energy is transferred from the exhaust gases of the engine to the turbine of the main turbocompressor and the cooling turbine of the additional turbocompressor, which drives the cooling compressor. The cooling compressor, in turn, pumps air into the vortex cooler (working according to the Rank principle), in which it is divided into two regions - high and low temperature, and then low-temperature air (cold air) enters the heat exchanger, in which energy is transferred in the form heat from a fresh charge of air (compressed by the compressor of the main turbocharger and therefore having a high temperature) to cold air from a vortex cooler, which allows cooling of a fresh charge of air, p stepping into the engine cylinders.

По сравнению с наиболее близким аналогом (прототипом) предлагаемая система питания воздухом комбинированного двигателя с глубоким охлаждением обеспечивает повышение эффективности работы комбинированного дизеля с газотурбинным наддувом, то есть осуществляет более глубокое охлаждение свежего заряда воздуха (увеличивает массу свежего заряда воздуха, поступающего в цилиндры двигателя), и тем самым улучшает мощностные показатели и топливную экономичность, уменьшает количество выбросов токсичных компонентов с отработавшими газами, возникающих при неполном сгорании топлива.Compared with the closest analogue (prototype), the proposed air supply system of a deep-cooled combined engine provides an increase in the efficiency of a combined diesel engine with gas turbine supercharging, that is, it provides deeper cooling of the fresh air charge (increases the mass of the fresh air charge entering the engine cylinders), and thereby improves power performance and fuel efficiency, reduces the amount of emissions of toxic components with exhaust gases, ikayuschih by incomplete combustion of fuel.

Указанные преимущества свидетельствуют о достижении поставленной задачи - повышение эффективности охлаждения наддувочного воздуха и повышение мощностных, экономических и экологических показателей комбинированного дизеля с наддувом.These advantages indicate the achievement of the task - increasing the cooling efficiency of charge air and increasing the power, economic and environmental performance of a combined diesel engine with supercharging.

Claims (1)

Система питания воздухом комбинированного двигателя с глубоким охлаждением, содержащая двигатель, впускной трубопровод, выпускной трубопровод, компрессор, турбину, глушитель, воздушный фильтр, нагнетающий трубопровод, воздушный трубопровод, отличающаяся тем, что установлены дополнительный выпускной трубопровод, охладительная турбина, охладительный компрессор, дополнительный воздушный трубопровод, охладительный трубопровод, вихревой охладитель и теплообменник.The air supply system of a deep-cooled combination engine, comprising an engine, an intake pipe, an exhaust pipe, a compressor, a turbine, a silencer, an air filter, a discharge pipe, an air pipe, characterized in that an additional exhaust pipe, a cooling turbine, a cooling compressor, an additional air are installed piping, cooling piping, vortex cooler and heat exchanger.
RU2016110630U 2016-03-22 2016-03-22 Deep-cooled Combined Engine Air Supply System RU168451U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016110630U RU168451U1 (en) 2016-03-22 2016-03-22 Deep-cooled Combined Engine Air Supply System

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016110630U RU168451U1 (en) 2016-03-22 2016-03-22 Deep-cooled Combined Engine Air Supply System

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU168451U1 true RU168451U1 (en) 2017-02-02

Family

ID=58450721

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016110630U RU168451U1 (en) 2016-03-22 2016-03-22 Deep-cooled Combined Engine Air Supply System

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU168451U1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU189116U1 (en) * 2018-12-27 2019-05-13 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный университет" Министерства обороны Российской Федерации POWER SUPPLY SYSTEM BY AIR OF A COMBINED ENGINE WITH VORTEX TURNING AIR SUPPLY THERMAL REGULATOR
RU2787443C1 (en) * 2022-09-19 2023-01-09 Денис Викторович Шабалин Deep charge air cooling system for combined engine

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1312204A1 (en) * 1985-07-02 1987-05-23 Центральный научно-исследовательский дизельный институт Supercharging air double-step cooling system
RU119809U1 (en) * 2011-04-29 2012-08-27 Владимир Самойлович Кукис COOLING AIR COOLING SYSTEM IN COMBINED ENGINES
KR101472910B1 (en) * 2014-03-24 2014-12-17 동명대학교산학협력단 Intake air cooling apparatus using vortex tube

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1312204A1 (en) * 1985-07-02 1987-05-23 Центральный научно-исследовательский дизельный институт Supercharging air double-step cooling system
RU119809U1 (en) * 2011-04-29 2012-08-27 Владимир Самойлович Кукис COOLING AIR COOLING SYSTEM IN COMBINED ENGINES
KR101472910B1 (en) * 2014-03-24 2014-12-17 동명대학교산학협력단 Intake air cooling apparatus using vortex tube

Non-Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A1. *
A1. RU 119809 27.08.2012 *
B1. *
SU 1312204 23.05.1987 *
U1. *
U1. KR 1472910 17.12.2014 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU189116U1 (en) * 2018-12-27 2019-05-13 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный университет" Министерства обороны Российской Федерации POWER SUPPLY SYSTEM BY AIR OF A COMBINED ENGINE WITH VORTEX TURNING AIR SUPPLY THERMAL REGULATOR
RU2787443C1 (en) * 2022-09-19 2023-01-09 Денис Викторович Шабалин Deep charge air cooling system for combined engine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3064733B1 (en) Engine cooling system
Teng et al. A rankine cycle system for recovering waste heat from HD diesel engines-WHR system development
US9074492B2 (en) Energy recovery arrangement having multiple heat sources
EP3064734B1 (en) Engine cooling system
US10054085B2 (en) Power system having fuel-based cooling
JP5325254B2 (en) Intake air cooling system for stationary internal combustion engine
ATE483906T1 (en) COMBUSTION ENGINE COMPRISING AN EXHAUST GAS RECIRCULATION SYSTEM
RU2008144635A (en) INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH COOLER OPERATING ON RECYCLED EXHAUST GASES
KR20130122946A (en) Exhaust turbocharger of an internal combustion engine
CN101328828A (en) Internal combustion engine turbocharging system
BR102017014513A2 (en) LOW TEMPERATURE TURBOCHARGER CONSTRUCTIVE ARRANGEMENT FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE
RU168451U1 (en) Deep-cooled Combined Engine Air Supply System
WO2019153498A1 (en) High power v-type multi-cylinder diesel engine system
WO2014181824A1 (en) Engine cooling system
KR20190012615A (en) Intercooler and engine including the same
RU2787443C1 (en) Deep charge air cooling system for combined engine
WO2019153497A1 (en) High power v-shaped 16-cylinder diesel engine
JP5671907B2 (en) EGR gas cooling device
CN216894595U (en) Combined circulating system of internal combustion engine and micro gas turbine
CN219061828U (en) Turbocharger and engine assembly
RU189116U1 (en) POWER SUPPLY SYSTEM BY AIR OF A COMBINED ENGINE WITH VORTEX TURNING AIR SUPPLY THERMAL REGULATOR
CN116006363A (en) Air inlet heat exchange system of ammonia internal combustion engine and operation method
GB2533648A (en) The ultimate thermodynamically efficient eco-boost, or exhaust eco-throttled engine
JP6186867B2 (en) Engine cooling system
CN114087054A (en) Combined circulating system of internal combustion engine and micro gas turbine

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20170204