RU2715304C2

RU2715304C2 - Устройство для подачи отработавшего газа турбокомпрессора

Info

Publication number: RU2715304C2
Application number: RU2017136891A
Authority: RU
Inventors: Эдуард БЛАГОВИЦ; Фабиан РАШ; Николас РЕГЕНТ
Original assignee: Боргварнер Инк.; МЭН Трак энд Бас АГ
Priority date: 2015-04-09
Filing date: 2016-04-08
Publication date: 2020-02-26
Also published as: DE102016205257A1; AU2016244858B2; EP3280882A1; RU2017136891A3; RU2017136891A; US10371043B2; EP3280882B1; AU2016244858A1; US20180209327A1; WO2016164661A1

Abstract

Изобретение относится к устройству для подачи отработавшего газа на колесо турбокомпрессора, содержащего фланец для соединения с трубопроводом двигателя внутреннего сгорания, устройство для подачи отработавшего газа, проходящее от фланца до колеса турбины, и перегородку, разделяющую устройство для подачи отработавшего газа на два канала, причем сторона, параллельная оси х фланца, имеет возвышение, выполненное в центре. 19 з.п. ф-лы, 5 ил.

Description

Изобретение относится к устройству подачи отработавшего газа на колесо турбины турбокомпрессора и к турбокомпрессору с соответствующим устройством для подачи отработавшего газа.

Через устройство для подачи отработавшего газа отработавший газ направляется с конца трубопровода двигателя внутреннего сгорания на колесо турбины турбокомпрессора. Обычно устройство для подачи отработавшего газа является неотъемлемым компонентом корпуса турбины. В данном случае рассматриваются двухканальные устройства для подачи отработавшего газа. В этих двухканальных устройствах устройство для подачи отработавшего газа разделено на два канала перегородкой. Таким образом, это может быть устройство c двумя параллельными каналами или устройство с каналами с ответвлением. Устройство для подачи отработавшего газа обычно соединено с трубопроводом фланцем. Нагрузка на фланцы, особенно, термальная нагрузка, в некоторых точках настолько высока, что в некоторых устройствах возникают разрывы. Эта проблема и первые подходы к ее решению описаны, например, в документе EP 0 664 385 A1.

Целью настоящего изобретения является описание турбокомпрессора, обеспечивающего длительную эксплуатацию без частой необходимости технического обслуживания, экономичного в производстве и монтаже. В частности, фланец устройства для подачи отработавшего газа должен выдерживать длительные эксплуатационные нагрузки.

Решение этой проблемы заключается в реализации свойств по п. 1. Дополнительные пункты формулы изобретения представляют перспективные варианты осуществления изобретения.

Таким образом, проблема решается с помощью устройства для подачи отработавшего газа колеса турбины турбокомпрессора. Это устройство для подачи отработавшего газа оборудовано фланцем для соединения с трубопроводом двигателя внутреннего сгорания. Устройство для подачи отработавшего газа проходит от фланца до колеса турбины. Это устройство для подачи отработавшего газа разделено на два канала перегородкой. Перегородка начинается у фланца и проходит почти до колеса турбины. В данном случае, в частности, рассматривается турбокомпрессор с двухканальным устройством. В двухканальном устройстве два канала идут параллельно друг другу и присоединяются к колесу турбины рядом друг с другом. Однако, вариант осуществления фланца, в соответствии с изобретением, также применим для устройства с каналами с ответвлением. В устройстве с каналами с ответвлением каналы сначала идут параллельно друг другу и присоединяются к колесу турбины с ответвлением, например, на 180°. В обоих устройствах перегородка начинается от фланца, разделяя канал, таким образом, на два. Следовательно, термальные нагрузки, упомянутые выше, возникают в обоих устройствах в области фланца.

Система координат определена для более точного описания геометрии и осуществления фланца в соответствии с изобретением. На виде фланца сверху центр этой системы координат лежит в центре перегородки. Система координат определяется поверхностью, прилегающей к трубопроводу двигателя внутреннего сгорания. Далее мы описываем эту поверхность, несмотря на то, что в целом дается описание "фланца". Ось у системы координат идет по перегородке. Ось у перпендикулярна оси х. В частности, начало системы координат лежит в центре перегородки. Все длины и радиусы измерены на несколько миллиметров внутри фланца, так что радиусы литых заготовок или камер игнорируются.

Предпочтительно устройство для подачи отработавшего газа является неотъемлемым компонентом корпуса турбины турбокомпрессора. Корпус турбины, в частности, является литым компонентом.

Фланец имеет рациональную, преимущественно прямоугольную форму основания. Две стороны, параллельные оси х, определены как внешние стороны, параллельные оси х. Две внешние оси Y перпендикулярны им и параллельны оси у. Внешние стороны, параллельные оси х, и внешняя сторона, параллельная оси Y, не должны быть прямыми, они просто обозначают преимущественно прямоугольную форму основания фланца.

В контексте изобретения, считается, что устройство для подачи отработавшего газа имеет искривленную форму и проходит от фланца к колесу турбины. Таким образом, имеется внешняя сторона, параллельная оси Х фланца, относящаяся к искривленной внешней стороне. Она может быть также описана как внешняя сторона, параллельная оси Х, выходящая радиально наружу. Противоположная внешняя сторона, параллельная оси Х, относится к внутренней стороне кривой. В контексте изобретения, в частности, путем многочисленного моделирования и расчетов, было определено, что наибольшие термальные нагрузки возникают, в частности, на внешней искривленной стороне. Поэтому в контексте изобретения предлагается асимметричная конфигурация фланца.

Таким образом, фланец является предпочтительно асимметричным по отношению к оси х. Дополнительно или вместо этого живые сечения обоих каналов различны, поэтому фланец асимметричен по оси у. Кроме того, каждый канал предпочтительно асимметричен по отношению к каждой прямой линии, параллельной оси у. Дополнительно или вместо этого каждый канал предпочтительно асимметричен по отношению к каждой прямой линии, параллельной оси х. В силу такой асимметричной конфигурации, в процессе проектирования фланца и устройства для подачи отработавшего газа можно считать, что термальные потребности возрастают радиально по направлению наружу по длине искривленного устройства для подачи отработавшего газа.

Кроме того, фланец предпочтительно имеет по крайней мере одну окантовку на одной из внешних сторон, параллельных оси Х, в виде возвышения, отличающегося тем, что это возвышение выполнено в центре внешней стороны, параллельной оси Х. В частности, возвышение установлено симметрично по отношению к оси у.

Как уже было описано, наибольшая термальная нагрузка возникает на внешней искривленной стороне (по направлению радиально наружу). Поэтому, в частности, возвышение выполнено только на внешней стороне, параллельной оси Х, относящейся к внешней искривленной стороне.

Возвышение имеет радиус ER возвышения. Радиус ER возвышения предпочтительно составляет 10-50 мм, в частности, 15-45 мм, в частности, предпочтительно 20-40 мм.

Кроме того, возвышение предпочтительно имеет ширину ЕВ возвышения. Ширина ЕВ возвышения определяется как перпендикуляр к оси у. Фланец в целом имеет ширину FB фланца, перпендикулярную оси у. Она измеряется в самой широкой точке. Ширина ЕВ возвышения предпочтительно составляет 0,2-0,7, в частности 0,3-0,5 ширины FB фланца.

Эти разные размеры возвышения были определены в разных вариантах моделирования и испытаниях и являются эффективными для возвышения, стабилизирующего фланец. В частности, это возвышение повышает прочность фланца и термальную инерцию в этой области. С учетом выполнения возвышения на внешней стороне, параллельной оси Х, и перегородки вдоль оси у, определено положение возвышения относительно перегородки.

Предлагается преимущество, состоящее в том, что возвышение переходит на обе стороны в канавку. Тогда, в частности, ширина ЕВ возвышения определяется от низшей точки одной канавки до низшей точки другой канавки. Обе канавки переходят в боковые возвышения на внешней стороне, параллельной оси Х. Эти боковые возвышения представляют собой соответствующие необходимые поверхности для монтажных отверстий, которые обычно делают по углам фланца. Фланец крепится к противоположному фланцу трубопровода через эти монтажные отверстия. Вариант осуществления возвышения с двумя канавками и двумя боковыми возвышениями образует волнообразную форму данной внешней стороны, параллельной оси х.

Обе канавки имеют радиус TR канавки. Радиус TR канавки предпочтительно составляет не менее 20 мм, в частности не менее 25мм, в частности, предпочтительно не менее 30 мм. Таким образом, радиус TR канавки равен радиусу ER возвышения, в силу чего образуется четкая волнообразная структура.

Толщина D перегородки предпочтительно определяется в самой узкой точке перегородки, причем толщина D составляет от 6 до 16 мм, предпочтительно от 8 до 14 мм.

Кроме того, для фланца определяется так называемая толщина фланца или толщины фланцы. Они измеряются перпендикулярно оси х. Первая толщина FS1 фланца определяется между одним из каналов и хотя бы одной из внешних сторон, параллельных оси х. Эта первая толщина FS1 фланца измеряется, в частности, от низшей точки соответствующей канавки до канала параллельно оси у. Первая толщина FS1 фланца предпочтительно составляет 60% - 190%, в частности, 80% - 170%, в частности, предпочтительно, 100% - 150% толщины D перегородки.

Дополнительно к описанному выше возвышению на внешней стороне, параллельной оси Х, фланца или вместо него предлагается изменение конфигурации живого сечения канала. Такую конфигурацию канала могут использовать дополнительно к конфигурации возвышения или вместо него. В процессе моделирования доказали, что возвышение и конфигурация канала, взятые независимо, обеспечивают преимущество для прочности фланца. Особенно эффективные преимущества получили благодаря комбинации этих двух конфигураций.

Форма живого сечения канала была обычно прямоугольной или овальной. На виде одного из каналов фланца сверху определены следующие стороны и переходы. "Стороны Х" идут преимущественно параллельно оси х. "Стороны Y" идут преимущественно параллельно оси y.

Канал имеет сторону Y канала, лежащую на перегородке. Первая сторона Х канала, считая, что устройство для подачи отработавшего газа идет по кривой от фланца к колесу турбины, относится к внешней искривленной стороне. Первая сторона Y канала лежит напротив второй стороны Y канала. Первый переход идет от первой стороны Y канала к первой стороне Х канала. Второй переход идет от первой стороны Х канала ко второй стороне Y канала. Третий переход идет от второй стороны Y канала ко второй стороне X канала. Четвертый переход идет от второй стороны Х канала к первой стороне Y канала.

В контексте изобретения предпочтительно, чтобы первый переход (от первой стороны Y канала к первой стороне Х канала) имел два отдельных изгиба и, соответственно, два радиуса (первый радиус R1 и второй радиус R2). Обычно такие переходы имеют только один радиус. Однако, в контексте изобретения определили, что термальную нагрузку могут снизить благодаря использованию двух меньших изгибов. Радиусы R1 и R2 могут быть одинаковыми.

Точная конфигурация первого перехода обеспечивает эффективное соединение между обоими изгибами. Т.е. конец одного из изгибов не переходит непосредственно во второй изгиб, а изгибы соединяются прямой линией или дополнительной кривой. Таким образом, дополнительная кривая имеет радиус, значительно превышающий радиус первого или второго изгибов. В частности, если соединение выполнено в виде кривой, предлагают, что радиус этой кривой составит не менее 3*R1 или 3*R2.

Соединение двух изгибов на первом переходе имеет длину соединения. Если соединение выполнено в виде прямой линии, этой длиной является, естественно, длина соответствующей прямой линии. Если соединение выполнено в виде кривой широкого радиуса, длину кривой принимают за длину соединения. Предлагают, что длина соединения не превышает b*1/2(R1+R2), где b не превышает 2, предпочтительно, не превышает 1, предпочтительно, не превышает 0,5. b также может быть равно 0, то есть соединение между двумя изгибами радиусами R1 и R2 отсутствует, и изгибы переходят непосредственно один в другой. Изгибы радиусами R1 и R2 предпочтительно имеют две различные центральные точки.

Кроме того, предлагают, что предпочтительно соединение, выполненное в виде прямой линии, имеет определенный угол α по отношению к оси y. Если соединение выполнено в виде кривой широкого радиуса, измеряют угол касательной к кривой по отношению к оси у. Таким образом, касательная пересекает кривую в центре кривой. Угол α предпочтительно составляет от 45 до 85°. В частности, предлагают, что угол α предпочтительно составляет от 50 до 75°, в частности, от 55 до 70°.

Из-за относительно маленьких радиусов R1 и R2 на первом переходе и из-за предпочтительного соединения, используемого между изгибами радиусами R1 и R2, первый переход становится относительно удлиненным. Испытания и расчеты доказали, что благодаря этому повышается прочность и термальная инерция фланца.

Предпочтительно для первого радиуса R1 и второго радиуса R2 определяются верхний и нижний пределы. Нижний предел составляет предпочтительно 5 мм, в частности, 8 мм, в частности, предпочтительно 10 мм. Верхний предел составляет, в частности, 20 мм, предпочтительно 16 мм, в частности, предпочтительно 14 мм.

Как уже было описано, первый радиус R1 и второй радиус R2 могут быть одинаковыми. Однако расчеты показывают, что определенные отклонения в длине этих двух радиусов могут дать положительные эффекты. Предлагают, что предпочтительно первый радиус R1 составляет 65%-150%, предпочтительно 75%-130%, в частности, предпочтительно 80%-120% от длины второго радиуса R2.

Второй переход и/или третий переход могут быть выполнены традиционно в соответствии с известным уровнем техники с одним соответствующим радиусом, определенным в данном случае как третий радиус R3. В контексте изобретения определили, что третий радиус должен составлять предпочтительно от 5 до 20 мм, в частности, от 8 до 15 мм.

Четвертый переход предпочтительно определяют четвертым радиусом R4. Рациональная длина четвертого радиуса R4 составляет от 10 до 30 мм, в частности, от 12 до 25 мм.

Предпочтительно, чтобы третий радиус R3 был больше первого радиуса R1 и больше второго радиуса R2. Четвертый радиус R4 предпочтительно больше третьего радиуса R3.

Предпочтительно, чтобы радиусы R1 и R2 определялись как функция ширины канала, или ширина канала определялась как функция соответствующих эффективных радиусов. Следовательно, предпочтительно, чтобы ширина B канала определялась в самом месте фланца. Ширину В измеряют параллельно оси х. Ширину В определяют как функцию радиусов R1 и R2: B=a*(R1+R2), причем a предпочтительно находится в диапазоне от 0,8 и 1,8, предпочтительно 1,0 и 1,7.

Высота H канала определяется в самой высокой точке фланца параллельно оси у. Высота H в 1,3-1,7 раза превышает ширину В.

Первая сторона Y канала и/или вторая сторона Y канала предпочтительно располагаются параллельно оси у с отклонением не более 10°. Первая сторона Х канала и/или вторая сторона Х канала предпочтительно располагаются параллельно оси х с отклонением не более 10°.

Кроме того, первая сторона Х канала - предпочтительно прямая линия или кривая между первым и вторым переходами. В варианте осуществления в виде кривой выбрали очень большой радиус, значительно больше второго радиуса R2 или третьего радиуса R3. Прямая линия между двумя переходами проходит параллельно оси х с максимальным отклонением в 10°. В варианте осуществления первой стороны Х канала в виде кривой в данном случае рассматривают касательную в центре кривой. Эта касательная затем идет параллельно оси х с отклонением не более 10°.

Изобретение дополнительно содержит турбокомпрессор с описанным только что устройством для подачи отработавшего газа. Эффективные варианты осуществления и подпункты, описанные в объеме изобретения устройства для подачи отработавшего газа, имеют соответствующее эффективное применение для турбокомпрессора, в соответствии с изобретением.

На основании следующего описания вариантов осуществления со ссылкой на чертежи описаны дополнительные детали, преимущества и свойства настоящего изобретения:

Фигура 1 демонстрирует турбокомпрессор с устройством для подачи отработавшего газа в соответствии с изобретением, в соответствии с двумя вариантами осуществления в устройстве с двигателем внутреннего сгорания,

Фигура 2 демонстрирует турбокомпрессор с устройством для подачи отработавшего газа в соответствии с изобретением, в соответствии с двумя вариантами осуществления в схематически упрощенном виде,

Фигура 3 демонстрирует вид сбоку турбокомпрессора с устройством для подачи отработавшего газа в соответствии с изобретением, в соответствии с двумя вариантами осуществления,

Фигура 4 демонстрирует подробное изображение фланца устройства для подачи отработавшего газа в соответствии с изобретением по первому варианту осуществления,

Фигура 5 демонстрирует подробное изображение фланца устройства для подачи отработавшего газа в соответствии с изобретением по второму варианту осуществления,

Фигура 1 демонстрирует турбокомпрессор 2. Схематически упрощенный вид турбокомпрессора 2 изображен на Фигуре 2. Фигура 3 демонстрирует дополнительное изображение турбокомпрессора 2.

В соответствии с Фигурой 1, турбокомпрессор 2 соединен с двигателем 4 внутреннего сгорания через трубопровод 3. Трубопровод 3 и двигатель 4 внутреннего сгорания, в частности, изображены исключительно схематично. Трубопровод 3 состоит из двух труб, проводящих отработавший газ из разных цилиндров в два канала трубопровода.

В соответствии с Фигурой 2 турбокомпрессор 2 имеет компрессор 5. Компрессор 5 содержит корпус 6 компрессора. В корпусе компрессора 6 установлено колесо 7 компрессора. Колесо 7 компрессора всасывает воздух в осевом направлении и подает его наружу в радиальном направлении. Сжатый воздух направляется в двигатель 4 внутреннего сгорания.

Турбина 9 турбокомпрессора 2 содержит корпус 10 турбины. В корпусе 10 турбины установлено колесо 11 турбины. Два канала 12 обеспечивают движение после колеса 11 турбины. Таким образом, два канала 12 разделены перегородкой 13.

Колесо 11 турбины соединено с колесом 7 компрессора валом 8. Движение колеса 11 турбины под действием отработавшего газа, следовательно, вызывает вращение вала 8 и колеса 7 компрессора.

Устройство 1 для подачи отработавшего газа турбокомпрессора 2 ведет, как неотъемлемый компонент корпуса 10 турбины, от фланца 14 в изогнутой форме к колесу 11 турбины. Это, в частности, изображено на Фигурах 1-3.

Фигура 4 демонстрирует фланец 14 устройства 1 для подачи отработавшего газа, в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения. Поверхность фланца 14, изображенного на Фигуре 4, примыкает к трубопроводу 3.

Центр системы координат лежит в центре перегородки фланца 14. Ось х перпендикулярна перегородке 13. Ось х в примере изображенного здесь двухканального устройства параллельна валу 8. Ось у системы координат перпендикулярна оси х. В дальнейшем конфигурация фланца 14 описана, в частности, в плоскости этой системы координат.

Фланец 14 имеет преимущественно прямоугольную форму основания. Верхняя и нижняя стороны фланца, изображенные на Фигуре 4, обозначены как первая внешняя сторона 15, параллельная оси Х и вторая внешняя сторона 16, параллельная оси Х. Из обозначений на Фигуре 1 следует, что устройство 1 для подачи отработавшего газа идет по кривой к колесу 11 турбины. Следовательно, появляется внешняя сторона 22 кривой. Первая внешняя сторона 15, параллельная оси Х, на Фигуре 4 обращена к внешней стороне 22 кривой. Наибольшие термальные нагрузки в области фланца 14 возникают на участке этой внешней стороны 22 кривой.

Фланец 14 ограничен в каждом случае с боков внешней стороной 17, параллельной оси Y. Монтажные отверстия 18 для крепления фланца 14 к трубопроводу 3 выполнены по углам фланца.

Для укрепления фланца 14 в контексте изобретения предлагают выполнить возвышение 19, представленное на Фигуре 4. Это возвышение 19 расположено на первой внешней стороне 15, параллельной оси Х, то есть на внешней стороне, параллельной оси Х, относящейся к внешней стороне 22 кривой.

Для возвышения 19 определен радиус ER возвышения. По бокам возвышение 19 переходит в две канавки 20. Канавки 20 переходят в боковые возвышения 21. Боковые возвышения 21 образуют углы прямоугольного основания и окружают монтажные отверстия 18.

Каждая из канавок 20 имеет радиус TR канавки. Ширина EB возвышения определяется параллельно оси х и проходит от низшей точки одной канавки до низшей точки другой канавки. Ширина EB возвышения определяется как функция ширины FB фланца. Ширина FB фланца, в свою очередь, аналогично, измеряется параллельно оси х.

На Фигуре 4 нанесена вспомогательная пунктирная линия параллельно оси вдоль верхних границ каналов 12. Толщина FS1, FS2 и FS3 фланца до первой внешней стороне 15, параллельной оси Х, измеряется от этой вспомогательной линии. Первая толщина FS1 фланца измеряется до низшей точки одной из канавок 20. Третья толщина FS3 фланца измеряется до боковых возвышений 21. Вторая толщина FS2 фланца измеряется в центре по оси у. FS1 значительно меньше FS2 и FS3. В частности, предлагается, что FS2 составляет не менее 120%, в частности, не менее 140% от FS1.

Перегородка 13 имеет толщину D. Толщина D определяется параллельно оси х и измеряется в самом узком месте.

Каждый из каналов 12 имеет первую сторону 23 канала, параллельную оси Y. Перегородка 13 образована между двумя первыми сторонами 23 обоих каналов 12, параллельных оси Y.

Вторая сторона 24 канала, параллельная оси Y, расположена напротив первой стороны 23 каждого из каналов 12. А также, каждый из каналов 12 ограничен первой стороной 25 канала, параллельной оси Х, и диаметрально противоположной второй стороной 26 канала, параллельной оси Х. Первый переход 27 образован между первой стороной 23 канала, параллельной оси Y, и первой стороной 25 канала, параллельной оси Х. Второй переход 28 проходит от первой стороны 25 канала, параллельной оси Х, до второй стороны 24 канала, параллельной оси Y. Третий переход 29 проходит от второй стороны 24 канала, параллельной оси Y, до второй стороны 26 канала, параллельной оси X. Четвертый переход 30 проходит от второй стороны 26 канала, параллельной оси Х, до первой стороны 23 канала, параллельной оси Y.

В контексте изобретения, в частности, предлагают, чтобы первый переход 27 был изменен в соответствии с термальной нагрузкой на фланец 14. Первый переход 27, по сравнению с четвертым переходом 30, испытывает большую нагрузку, так как обращен к внешней стороне 22 кривой (см. Фигуру 1). Второй и третий переходы 28, 29 выполнены с относительно большим третьим радиусом R3. Четвертый переход 30 выполнен с относительно большим четвертым радиусом R4. В то же время, первый переход 27 выполнен двумя радиусами, первым радиусом R1 и вторым радиусом R2. Две кривые, образующие изгибы радиусами R1 и R2, соединены соединением 31. Соединение 31 может быть прямой линией или кривой очень большого радиуса.

Соединение 31 имеет длину L соединения.

Ширина B каждого из каналов 12 определяется в самом широком месте параллельно оси х. Высота Н каждого из каналов 12 определяется в самом высоком месте параллельно оси у.

На Фигуре 4 также изображен угол α соединения 31 по отношению к оси y. В представленном варианте осуществления изобретения соединение 31 выполнено в виде прямой линии. Однако, возможно также выполнение соединения 31 выполнено в виде кривой большого радиуса. В этом случае угол α измеряется по касательной. В этом случае используется касательная, пересекающая кривую в центре кривой.

В первом варианте осуществления изобретения радиусы R1 и R2 равны 12,5 мм. Толщина D равна 11 мм. Радиус ER возвышения равен 30 мм. Угол α составляет 62°.

В первом варианте осуществления изобретения фланец 14 с живым сечением двух каналов 12 симметричен по оси у. На Фигуре 5 изображен асимметричный фланец в соответствии со вторым вариантом осуществления изобретения. Все размеры и элементы в этих двух вариантах осуществления изобретения идентичны, за исключением R1, R2 и α. В целях общего представления на Фигуре 5 изображена только половина фланца 14.

Правый канал 12 на Фигуре 5 соответствует правому каналу 12 на Фигуре 4. Живое сечение канала 14 на Фигуре 5 изменено: радиусы R1’ и R2’ равны 15 мм. Угол α’ составляет 65°. Все остальные длины и радиусы соответствуют первому варианту осуществления изобретения. Фигура 5 в варианте осуществления изобретения показывает, что каналы 12 могут быть выполнены с разной конфигурацией и приспособлены к термальным нагрузкам. Следующие соотношения продемонстрировали свою эффективность.

R1’ составляет 50 - 150%, в частности 65 - 135%, в частности, предпочтительно, 75 - 125% от R1, причем R1 и R1’ предпочтительно отличаются не менее чем на 5%, в частности, предпочтительно, не менее чем на 10%.

R2’ составляет 50 - 150%, в частности, 65 - 135%, в частности, предпочтительно, 75 - 125% от R2, причем R2 и R2’ предпочтительно отличаются не менее чем на 5%, в частности, предпочтительно, не менее чем на 10%.

αα’ составляет 80 - 120%, в частности 90 - 110%, в частности, предпочтительно, 93 - 107% от α, причем α и α’ предпочтительно отличаются не менее чем на 1%, в частности предпочтительно, не менее чем на 3%.

Предлагают, что предпочтительно первый радиус R1' составляет 65-150%, предпочтительно 75-130%, в частности предпочтительно 80-120% от длины второго радиуса R2'.

В дополнение к приведенному письменному описанию изобретения, дается непосредственная ссылка на графическое представление изобретения, приведенное на Фигурах 1-5 к дополнительному раскрытию изобретения.

Перечень номеров позиций на чертежах:

1 Устройство для подачи отработавшего газа

2 Турбокомпрессор

3 Трубопровод

4 Двигатель внутреннего сгорания

5 Компрессор

6 Корпус компрессора

7 Колесо компрессора

8 Вал

9 Турбина

10 Корпус турбины

11 Колесо турбины

12 Каналы

13 Перегородка

14 Фланец

15 Первая внешняя сторона, параллельная оси Х

16 Вторая внешняя сторона, параллельная оси Y

17 Внешняя сторона, параллельная оси Y

18 Монтажные отверстия

19 Возвышение

20 Канавки

21 Боковые возвышения

22 Внешняя сторона кривой

23 Первая сторона канала, параллельная оси Y

24 Вторая сторона канала, параллельная оси Y

25 Первая сторона канала, параллельная оси Х

26 Вторая сторона канала, параллельная оси Х

27 Первый переход

28 Второй переход

29 Третий переход

30 Четвертый переход

31 Соединение

ER Радиус возвышения

FB Ширина фланца

FS1-FS3 Толщина фланца

D Толщина

R1 Первый радиус

R2 Второй радиус

R3 Третий радиус

R4 Четвертый радиус

B Ширина канала

H Высота канала.

Claims

1. Устройство (1) для подачи отработавшего газа на колесо (11) турбины турбокомпрессора (2), содержащее:

- фланец (14) для соединения с трубопроводом (3) двигателя (4) внутреннего сгорания,

- устройство для подачи отработавшего газа, проходящее от фланца (14) до колеса (11) турбины, и

- перегородку (13), разделяющую устройство для подачи отработавшего газа на два канала (12),

причем на изображении фланца (14) сверху определена система координат, центр которой лежит в центре перегородки (13), ось у которой проходит по перегородке (13), а ось х которой перпендикулярна оси у, и

отличающееся тем, что фланец (14) имеет прямоугольную форму с двумя внешними сторонами (15, 16), параллельными оси Х, и двумя внешними сторонами (17), параллельными оси Y, причем по крайней мере одна внешняя сторона (15), параллельная оси Х, имеет укрепление в форме возвышения (19), и причем возвышение (19) выполнено в центре внешней стороны (15), параллельной оси Х.

2. Устройство для подачи отработавшего газа по п. 1, отличающееся тем, что устройство для подачи отработавшего газа является неотъемлемым компонентом корпуса (10) турбины турбокомпрессора (2).

3. Устройство для подачи отработавшего газа по одному из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что фланец (14) асимметричен по отношению к оси x, и/или фланец (14) асимметричен по отношению к оси y, и/или один из каналов (12) асимметричен по отношению к каждой из прямых линий, параллельных оси у, и/или один из каналов (12) асимметричен по отношению к каждой из прямых линий, параллельных оси x.

4. Устройство для подачи отработавшего газа по п. 1, отличающееся тем, что возвышение (19) имеет радиус (ER) возвышения от 10 до 50 мм.

5. Устройство для подачи отработавшего газа по п. 4, отличающееся тем, что возвышение (19) имеет радиус (ER) возвышения от 15 до 45 мм.

6. Устройство для подачи отработавшего газа по п. 5, отличающееся тем, что возвышение (19) имеет радиус (ER) возвышения от 20 до 40 мм.

7. Устройство для подачи отработавшего газа по одному из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что возвышение (19) имеет ширину (EB) возвышения, перпендикулярную оси у, причем фланец (14) имеет наибольшую ширину (FB) фланца, перпендикулярную оси у, и причем ширина (EB) возвышения равна 0,2-0,7 от ширины (FB) фланца.

8. Устройство для подачи отработавшего газа по п. 7, отличающееся тем, что ширина (EB) возвышения равна 0,3-0,5 от ширины (FB) фланца.

9. Устройство для подачи отработавшего газа по одному из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что толщина (D) перегородки (13) фланца (14) определяется в самой тонкой части перегородки (13), причем толщина (D) составляет от 6 до 16 мм.

10. Устройство для подачи отработавшего газа по п. 9, отличающееся тем, что толщина (D) перегородки (13) фланца (14) составляет от 8 до 14 мм.

11. Устройство для подачи отработавшего газа по одному из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что каждый из двух каналов (12) фланца (14) ограничен:

- первой стороной (23) канала, параллельной оси Y, обозначенной перегородкой (13),

- второй стороной (24) канала, параллельной оси Y и диаметрально противоположной первой стороне (23) канала, параллельной оси Y,

- первым переходом (27) от первой стороны (23) канала, параллельной оси Y, к первой стороне (25) канала, параллельной оси Х,

- вторым переходом (28) от первой стороны (25) канала, параллельной оси Х, ко второй стороне (24) канала, параллельной оси Y,

- третьим переходом (29) от второй стороны (24) канала, параллельной оси Y, ко второй стороне (26) канала, параллельной оси Х,

- четвертым переходом (30) от второй стороны (26) канала, параллельной оси Х, к первой стороне (23) канала, параллельной оси Y,

причем первый переход (27) содержит одну кривую первого радиуса (R1) и одну кривую второго радиуса (R2).

12. Устройство для подачи отработавшего газа по п. 11, отличающееся тем, что первый переход (27) содержит соединение (31) между двумя радиусами (R1, R2), причем соединение (31) представляет собой прямую или кривую, причем радиус этой кривой значительно больше первого радиуса (R1) и второго радиуса (R2).

13. Устройство для подачи отработавшего газа по одному из пп. 11 или 12, отличающееся тем, что длина первого радиуса (R1) и/или второго радиуса (R2) лежит между верхним и нижним пределами, причем нижний предел составляет 5 мм, и причем верхний предел составляет 20 мм.

14. Устройство для подачи отработавшего газа по п. 13, отличающееся тем, что нижний предел составляет 8 мм и верхний предел составляет 16 мм.

15. Устройство для подачи отработавшего газа по п. 14, отличающееся тем, что нижний предел составляет 10 мм и верхний предел составляет 14 мм.

16. Устройство для подачи отработавшего газа по одному из пп. 11-15, отличающееся тем, что длина первого радиуса (R1) составляет 65-150% от длины второго радиуса (R2).

17. Устройство для подачи отработавшего газа по п. 16, отличающееся тем, что длина первого радиуса (R1) составляет 75-130% от длины второго радиуса (R2).

18. Устройство для подачи отработавшего газа по п. 17, отличающееся тем, что длина первого радиуса (R1) составляет 80-120% от длины второго радиуса (R2).

19. Устройство для подачи отработавшего газа по одному из пп. 11-18, отличающееся тем, что ширину (B) каждого из каналов (12) определяют в самом широком месте фланца (14) параллельно оси х, причем ширину (B) определяют как функцию первого и второго радиусов (R1, R2) по формуле B=a*(R1+R2), где 0,8 ≤ a ≤ 1,8.

20. Устройство для подачи отработавшего газа по п. 19, отличающееся тем, что ширину (B) определяют как функцию первого и второго радиусов (R1, R2) по формуле B=a*(R1+R2), где 1,0 ≤ a ≤ 1,7.