RU2016122052A - Выхлопной тракт для двигателя внутреннего сгорания - Google Patents

Выхлопной тракт для двигателя внутреннего сгорания Download PDF

Info

Publication number
RU2016122052A
RU2016122052A RU2016122052A RU2016122052A RU2016122052A RU 2016122052 A RU2016122052 A RU 2016122052A RU 2016122052 A RU2016122052 A RU 2016122052A RU 2016122052 A RU2016122052 A RU 2016122052A RU 2016122052 A RU2016122052 A RU 2016122052A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
exhaust
turbine
gas
westgate
channel
Prior art date
Application number
RU2016122052A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2722555C2 (ru
RU2016122052A3 (ru
Inventor
Пьер МЕНАР
Original Assignee
Ман Трак Унд Бас Аг
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 Ман Трак Унд Бас Аг filed Critical Ман Трак Унд Бас Аг
Publication of RU2016122052A publication Critical patent/RU2016122052A/ru
Publication of RU2016122052A3 publication Critical patent/RU2016122052A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2722555C2 publication Critical patent/RU2722555C2/ru

Links

Classifications

    • 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
    • F02B37/12Control of the pumps
    • F02B37/18Control of the pumps by bypassing exhaust from the inlet to the outlet of turbine or to the atmosphere
    • F02B37/183Arrangements of bypass valves or actuators therefor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C6/00Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use
    • F02C6/04Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output
    • F02C6/10Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output supplying working fluid to a user, e.g. a chemical process, which returns working fluid to a turbine of the plant
    • F02C6/12Turbochargers, i.e. plants for augmenting mechanical power output of internal-combustion piston engines by increase of charge pressure
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/10Mixing gases with gases
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/10Mixing by creating a vortex flow, e.g. by tangential introduction of flow components
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/08Other arrangements or adaptations of exhaust conduits
    • 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
    • F02B37/12Control of the pumps
    • F02B37/18Control of the pumps by bypassing exhaust from the inlet to the outlet of turbine or to the atmosphere
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15DFLUID DYNAMICS, i.e. METHODS OR MEANS FOR INFLUENCING THE FLOW OF GASES OR LIQUIDS
    • F15D1/00Influencing flow of fluids
    • F15D1/02Influencing flow of fluids in pipes or conduits
    • F15D1/04Arrangements of guide vanes in pipe elbows or duct bends; Construction of pipe conduit elements for elbows with respect to flow, e.g. for reducing losses of flow
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2260/00Exhaust treating devices having provisions not otherwise provided for
    • F01N2260/06Exhaust treating devices having provisions not otherwise provided for for improving exhaust evacuation or circulation, or reducing back-pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2340/00Dimensional characteristics of the exhaust system, e.g. length, diameter or volume of the apparatus; Spatial arrangements of exhaust apparatuses
    • F01N2340/06Dimensional characteristics of the exhaust system, e.g. length, diameter or volume of the apparatus; Spatial arrangements of exhaust apparatuses characterised by the arrangement of the exhaust apparatus relative to the turbine of a turbocharger
    • 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)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Supercharger (AREA)

Claims (28)

1. Выхлопной тракт для двигателя внутреннего сгорания, имеющий расположенную в выхлопном тракте газовыпускную турбину (3), в частности газовыпускную турбину газотурбонагнетателя,
при этом газовыпускная турбина (3), имеющая корпус газовыпускной турбины, имеет проточный канал (17) турбины, в который втекает поток (9) выхлопных газов, поступающий от двигателя внутреннего сгорания, и в котором расположено приводимое в движение потоком (9) выхлопных газов турбинное колесо (19) газовыпускной турбины (3),
при этом газовыпускная турбина (3) имеет также вестгейт (11), обеспечивающий возможность направления части втекающего в газовыпускную турбину (3) потока (9) выхлопных газов в качестве потока (15) выхлопных газов вестгейта мимо турбинного колеса (19),
при этом проточный канал (17) турбины, направляющий поток (9) выхлопных газов через турбинное колесо (19), и вестгейт (11) на стороне (12) отвода потока газовыпускной турбины (3) входят в принадлежащее газовыпускной турбине устьевое пространство (57), и
при этом к стороне (12) отвода потока газовыпускной турбины (3) присоединен отводящий канал (23), обеспечивающий возможностью отвода потока (13) выхлопных газов, поступающего от турбинного колеса (19), и/или направляемого через вестгейт (11) потока (15) выхлопных газов вестгейта,
отличающийся тем,
что принадлежащее газовыпускной турбине устьевое пространство (57) разделено на первую, принадлежащую газовыпускной турбине область (21) втекания потока выхлопных газов турбины, в которую втекает поток (13) выхлопных газов, поступающий от турбинного колеса (19), и к которой присоединен отводящий канал (23), и на отделенную аэродинамически от первой области (21) втекания, вторую, принадлежащую газовыпускной турбине область (27) втекания потока выхлопных газов вестгейта, в которую втекает поток (15) выхлопных газов, направляемый через вестгейт (11), и
что предусмотрен присоединенный к области (27) втекания потока выхлопных газов вестгейта проточный канал (25) вестгейта, который ниже по потоку относительно области (21) втекания потока выхлопных газов турбины входит в присоединенный к ней отводящий канал (23) таким образом, в частности тангенциально, что вводимый в отводящий канал (23) через проточный канал (25) вестгейта поток (15) выхлопных газов вестгейта проходит в виде вторичного течения по внутренней стенке (14) отводящего канала (23), а также спиралеобразно вокруг центральной продольной оси (AA) отводящего канала (23) в направлении от газовыпускной турбины (3) через отводящий канал (23).
2. Выхлопной тракт по п.1, отличающийся тем, что отводящий канал (23) присоединен непосредственно к принадлежащей газовыпускной турбине области (21) втекания потока выхлопных газов таким образом, что поступающий от турбинного колеса (19) поток (13) выхлопных газов в направлении центральной продольной оси (AA) отводящего канала (23) протекает от газовыпускной турбины (3) через отводящий канал (23).
3. Выхлопной тракт по п.2, отличающийся тем, что связанные друг с другом устьевые отверстия принадлежащей газовыпускной турбине области (21) втекания потока выхлопных газов турбины и присоединенного к ней отводящего канала (23) выполнены по существу одинаково, при этом предпочтительно предусмотрено, что связанные друг с другом устьевые отверстия принадлежащей газовыпускной турбине области (21) втекания потока выхлопных газов турбины и присоединенного к ней отводящего канала (23) расположены соосно друг другу.
4. Выхлопной тракт по одному из пп.1-3, отличающийся тем, что площадь поперечного сечения, предпочтительно диаметр, проточного канала (25) вестгейта по меньшей мере в области его вхождения в отводящий канал (23) меньше, чем площадь поперечного сечения, предпочтительно диаметр, отводящего канала (23).
5. Выхлопной тракт по одному из пп.1-3, отличающийся тем, что проточный канал (25) вестгейта присоединен, относительно поперечного сечения отводящего канала (23), тангенциально и/или внецентренно к наружному участку (51) стенки отводящего канала (23), предпочтительно таким образом, что наружный, относительно поперечного сечения, и прямо выполненный устьевый участок (49) стенки проточного канала (25) вестгейта находится примерно на высоте пиковой точки (S) отводящего канала (23), предпочтительно плавно переходит в него.
6. Выхлопной тракт по п.5, отличающийся тем, что площадь поперечного сечения, предпочтительно диаметр, проточного канала (25) вестгейта по меньшей мере в области его вхождения в отводящий канал (23) меньше, чем площадь поперечного сечения, предпочтительно диаметр, отводящего канала (23), при этом центральная продольная ось (AW) проточного канала (25) вестгейта находится на определенном расстоянии от пиковой точки (S) отводящего канала (23), предпочтительно на расстоянии, которое соответствует примерно от одной трети до двух третей, предпочтительно примерно половине диаметра проточного канала (25) вестгейта в области вхождения проточного канала (25) вестгейта в отводящий канал (23).
7. Выхлопной тракт по одному из пп.1-3, отличающийся тем, что проточный канал (25) вестгейта входит в отводящий канал (23) под углом таким образом, что угол (α) между по меньшей мере устьевой отдельной областью проточного канала (25) вестгейта и вместе с тем втекающим в отводящий канал (23) потоком (15) выхлопных газов вестгейта, с одной стороны, и плоскостью (E) поперечного сечения, образованной поперечным сечением отводящего канала (23) в области вхождения и/или ориентированной поперек продольной оси (AW) отводящего канала (23) в области вхождения проточного канала (25) вестгейта, с другой стороны, имеет значение от 30° до 80°, предпочтительно от 40° до 80°, особенно предпочтительно от 45° до 80°.
8. Выхлопной тракт по одному из пп.1-3, отличающийся тем, что отводящий канал (23) имеет закругленное, в частности круглое поперечное сечение.
9. Выхлопной тракт по одному из пп.1-3, отличающийся тем, что поперечное сечение отводящего канала (23) по существу постоянно по длине отводящего канала (23).
10. Выхлопной тракт по одному из пп.1-3, отличающийся тем, что поперечное сечение проточного канала (25) вестгейта ниже по потоку относительно вестгейта (11) выполнено больше, чем максимальное поперечное сечение отверстия вестгейта (11).
11. Выхлопной тракт по одному из пп.1-3, отличающийся тем, что принадлежащая газовыпускной турбине область (21) втекания потока выхлопных газов турбины на стороне (12) отвода потока газовыпускной турбины (3) посредством по меньшей мере одной предусмотренной в устьевом пространстве промежуточной стенки (33) отделена от принадлежащей газовыпускной турбине области (27) втекания потока выхлопных газов вестгейта.
12. Выхлопной тракт по одному из пп.1-3, отличающийся тем, что отводящий канал (23) образован отдельным конструктивным элементом, который соединен с газовыпускной турбиной (3) или, соответственно, с корпусом газовыпускной турбины, предпочтительно посредством фланцевого соединения.
13. Способ эксплуатации выхлопного тракта для двигателя внутреннего сгорания, в частности эксплуатации выхлопного тракта по одному из предыдущих пунктов, имеющего расположенную в выхлопном тракте газовыпускную турбину (3), в частности газовыпускную турбину газотурбонагнетателя,
при этом газовыпускная турбина (3), имеющая корпус газовыпускной турбины, имеет проточный канал (17) турбины, в который входит поток (9) выхлопных газов, поступающий от двигателя внутреннего сгорания, и в котором расположено приводимое в движение потоком (9) выхлопных газов турбинное колесо (19) газовыпускной турбины (3),
при этом газовыпускная турбина (3) имеет также вестгейт (11), обеспечивающий возможность направления части входящего в газовыпускную турбину (3) потока (9) выхлопных газов в качестве потока (15) выхлопных газов вестгейта мимо турбинного колеса (19),
при этом проточный канал (17) турбины, направляющий поток (9) выхлопных газов через турбинное колесо (19), и вестгейт (11) на стороне (12) отвода потока газовыпускной турбины (3) входит в принадлежащее газовыпускной турбине устьевое пространство (57), и
при этом к стороне (12) отвода потока газовыпускной турбины (3) присоединен отводящий канал (23), обеспечивающий возможность отведения потока (13) выхлопных газов, поступающих от турбинного колеса (19), и/или направляемого через вестгейт (11) потока (15) выхлопных газов вестгейта,
отличающийся тем,
что принадлежащее газовыпускной турбине устьевое пространство (57) разделено на первую, принадлежащую газовыпускной турбине область (21) втекания потока выхлопных газов турбины, в которую входит поток (13) выхлопных газов, поступающий от турбинного колеса (19), и к которой присоединен отводящий канал (23), и на отделенную аэродинамически от первой области (21) втекания, вторую, принадлежащую газовыпускной турбине область (27) втекания потока выхлопных газов вестгейта, в которую входит поток (15) выхлопных газов, направляемый через вестгейт (11), и
что предусмотрен присоединенный к области (27) втекания потока выхлопных газов вестгейта проточный канал (25) вестгейта, который ниже по потоку относительно области (21) втекания потока выхлопных газов турбины входит в присоединенный к ней отводящий канал (23) таким образом, в частности тангенциально, что вводимый в отводящий канал (23) через проточный канал (25) вестгейта поток (15) выхлопных газов вестгейта проходит в виде вторичного течения по внутренней стенке (14) отводящего канала (23), а также спиралеобразно вокруг центральной продольной оси (AA) отводящего канала (23) в направлении от газовыпускной турбины (3) через отводящий канал (23).
14. Двигатель внутреннего сгорания, имеющий выхлопной тракт по одному из пп.1-12 и/или для выполнения способа по п.13.
RU2016122052A 2015-06-06 2016-06-03 Выхлопной тракт для двигателя внутреннего сгорания RU2722555C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015007414.8 2015-06-06
DE102015007414.8A DE102015007414A1 (de) 2015-06-06 2015-06-06 Abgasstrang für eine Brennkraftmaschine

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2016122052A true RU2016122052A (ru) 2017-12-07
RU2016122052A3 RU2016122052A3 (ru) 2019-10-15
RU2722555C2 RU2722555C2 (ru) 2020-06-01

Family

ID=56203074

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016122052A RU2722555C2 (ru) 2015-06-06 2016-06-03 Выхлопной тракт для двигателя внутреннего сгорания

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20160356207A1 (ru)
EP (1) EP3101248B1 (ru)
CN (1) CN106246349A (ru)
BR (1) BR102016012786B1 (ru)
DE (1) DE102015007414A1 (ru)
RU (1) RU2722555C2 (ru)

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3994620A (en) * 1975-06-30 1976-11-30 Wallace-Murray Corporation Variable exducer turbine control
FR2483515A1 (fr) * 1980-05-27 1981-12-04 Renault Dispositif antipollution pour moteur a combustion interne a turbocompresseur
DE3101131A1 (de) * 1981-01-15 1982-08-05 Aktiengesellschaft Kühnle, Kopp & Kausch, 6710 Frankenthal Abgasturbolader und verfahren zur wirkungsgradverbesserung
DE3803010A1 (de) * 1988-02-02 1989-08-10 Audi Ag Turbine eines abgasturboladers
US5118455A (en) * 1990-03-29 1992-06-02 Loren Norman S Gas assisted injection molding
FR2728937A1 (fr) * 1994-12-28 1996-07-05 Aisin Seiki Structure de robinet-vanne pour turbocompresseur
JP3624521B2 (ja) * 1996-02-29 2005-03-02 アイシン精機株式会社 ターボチャージャ
US6202413B1 (en) * 1999-02-04 2001-03-20 Cummins Engine Company, Inc. Multiple nozzle ejector for wastegated turbomachinery
US6978615B2 (en) * 2003-06-09 2005-12-27 Jones Gregg A High efficiency turbocharger having secondary wastegate volute
US8387385B2 (en) * 2004-08-31 2013-03-05 The United States Of America, As Represented By The Administrator Of The U.S. Environmental Protection Agency Efficient bypass valve for multi-stage turbocharging system
DE102006001571A1 (de) * 2006-01-12 2007-08-02 Robert Bosch Gmbh Strömungsoptimierter Bypass für Strömungsmaschinen
JP4231510B2 (ja) * 2006-05-11 2009-03-04 トヨタ自動車株式会社 内燃機関
WO2010104695A2 (en) * 2009-03-09 2010-09-16 Borgwarner Inc. Exhaust-gas turbocharger
CN102791981A (zh) * 2010-03-12 2012-11-21 丰田自动车株式会社 内燃机的排气机净化系统
DE102010044683A1 (de) * 2010-09-08 2012-03-08 Volkswagen Ag Abgasturbolader mit einem Bypassventil
JP5858143B2 (ja) * 2012-03-30 2016-02-10 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
US9103271B2 (en) * 2013-04-04 2015-08-11 Ford Global Technologies, Llc Exhaust leakage management
JP2015014258A (ja) * 2013-07-05 2015-01-22 株式会社Ihi 過給機
GB2528097A (en) * 2014-07-09 2016-01-13 Jaguar Land Rover Ltd Wastegate valve

Also Published As

Publication number Publication date
EP3101248B1 (de) 2020-04-22
EP3101248A1 (de) 2016-12-07
BR102016012786B1 (pt) 2023-01-24
BR102016012786A2 (pt) 2016-12-06
CN106246349A (zh) 2016-12-21
DE102015007414A1 (de) 2016-12-08
RU2722555C2 (ru) 2020-06-01
US20160356207A1 (en) 2016-12-08
RU2016122052A3 (ru) 2019-10-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106460533B (zh) 用于节约燃料和经由非对称双蜗壳的废气再循环利用的优化脉冲功率分离的双蜗壳涡轮增压器
WO2017104184A1 (ja) 気液分離装置
WO2017104183A1 (ja) 気液分離用旋回流発生装置
RU2013150280A (ru) Устройство с теплообменником для термоэлектрического генератора автомобиля
RU2013123134A (ru) Устройство для введения жидкой среды в отработавшие газы двигателя внутреннего сгорания
RU2013110459A (ru) Система, содержащая топливную форсунку (варианты ), и система, содержащая трубку предварительного смешивания
US9371773B2 (en) Two-stage supercharging device
KR20160083964A (ko) 배기가스 터보차저의 압축기
RU2572736C2 (ru) Аэродинамический обтекатель задней части камеры сгорания турбомашины
CN101368488A (zh) 具有非对称分开式涡形的可变几何结构涡轮增压器
RU2013133962A (ru) Смешивающее устройство для последующей обработки отработанного газа
US20120297768A1 (en) Turbocharger
US20190101084A1 (en) Air pipe for an intake tract of an internal combustion engine
RU2010132334A (ru) Топливное сопло для турбинного двигателя и охлаждающий кожух для охлаждения внешней части цилиндрического топливного сопла турбинного двигателя
US20180142562A1 (en) Turbine Engine Comprising a Lobed Mixer Having Scoops
CN107407184B (zh) 混合装置、排气管以及排气系统
US8726673B2 (en) Turbine engine bypass fan-bleed noise reduction
RU2765398C2 (ru) Устройство отвода отработавших газов с турбонагнетателем
CN104675453B (zh) 特别用于机动车的废气涡轮增压器
KR20170029525A (ko) 배기가스 터보차저의 터빈의 배출영역
US20170051669A1 (en) Apparatus and method for air particle separator in gas turbine engine
JP6934297B2 (ja) 気液分離装置
RU2016122052A (ru) Выхлопной тракт для двигателя внутреннего сгорания
US20150377190A1 (en) Motor vehicle and air filter box
RU2017134269A (ru) Устройство с решетками для выталкивания микроструй для уменьшения шума реактивной струи газотурбинного двигателя