SU1090905A1

SU1090905A1 - Устройство дл наддува двигател внутреннего сгорани

Info

Publication number: SU1090905A1
Application number: SU833547410A
Authority: SU
Inventors: Диомид Аполлонович Мунштуков; Александр Михайлович Ляшенко; Валерий Владимирович Сманцер; Николай Мелентьевич Зацеркляный; Константин Васильевич Беляков
Original assignee: Харьковский Ордена Ленина Авиационный Институт Им.Н.Е.Жуковского
Priority date: 1983-02-04
Filing date: 1983-02-04
Publication date: 1984-05-07

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАДЦУВА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащее две последовательные ступени сжати , подключенные к воздухонапорной магистрали, и две св занные с ними параллельные ступени расширени , из которых по меньшей мере одна подключена к выхлопному кьллектору двигател и обе снабжены трубопроводами впуска расшир ющегос и выпуска отработавшего рабочего тела, о т л .и ч а ю щ е е с тем, что, с целью повь иени эффективности путем увеличени утилизации тепла выхлопных газов двигател , устройство дополнительно снабжено теплообмспНИКОМ , обе ступени сжати и обе ступени расширени рыполнсны заодно в виде волнсвого обменника давлени с чейками первой и второй ступеней сжати , у которого к выхлопному коллектору двигател подключен трубопровод впуска расшир ющегос рабочего тела в чейки первой ступеньсжати , а трубопровод впуска расшир ющегос рабочего тела в чейки второй ступени сжати выполнен в виде ответвлени из воздухонапориой г™ %; ascsj магистрали, и теплообменник включен греющими и нагреваемыми поверхност M i в ответвление и в трубопровод выk5K%t &amp; пуска отработавшего рабочего тела из чеек первой ступени соответственно. /

Description

-«ЛДЛДг-г

с:

/

vNAAA

V

аг. / Изобретение относитс к машиностроению , в частности к двигателестрое иию, а именно к устройствам дл наддува двигател внутреннего сгорани . Известно устройство дл наддува двигател внутреннего сгорани , содержап;ее две последовательные ступе ни сжати , подключенные к воздухонапорной магистрали, и две св занные с ними последовательные ступени расширени j из которьгх ступень высокого давлени подключена к выхлопному кол лектору двигател . При этом втора ступень расширени и перва ступень сжати выполнены в виде. волнового обменника давлени , а ступени сжати и расширени высокого давлени -, в виде турбокоътрессора. ступен ми раси ирени может быть установлен промежуточный подогреватель Cl jl Выполнение ступени низкого давле ни в виде волнового обменника давле ни позвол ет сократить длительност переходных режимов, а наличие теплообменника позвол ет полнее использовать тепло выхлопных газов и снизить температуру перед турбокомпрессором . Однако из-за последовательного включени ступеней расширени величина утилизации тепла выхлопных газов во второй ступени расширени невелика и сочетание в виде последовательных ступеней машин разного типа усложн ет их совместную работу на переменных режимах. Известно также устройство.дл наддува двигател внутреннего .сгорани , содержащее две последовательные ступени сжати подключенные к воздурсонапорной магистрали, и две св занные с ними параллельные ступени расширени , из которых по меньшей мере одна подключена к выхлопному коллектору двигател и обе снабжены трубопроводами впуска расшир ющегос и выпуска отработавшего рабочего тела, В устройстве втора ступень расширени также подключена к выхлоп ному коллектору 2, Выполнение обеих ступеней расширени параллельными облегчает работу устройства на переменных режимах, но в известном устройстве обе ступени наддува выполнены в виде турбокомпре соров, в св зи с чем длительность переходных режимов выше, чем у устройства с волновым обменником давлени . Кроме того, устройство не предусматривает также утилизации тепла выхлопных газов двигател . Целью изобретени вл етс повышение эффективности путем увеличени утилизации тепла выхлопных газов двигател , Дл достижени поставленной цели устройство дл наддува двигател внутреннего сгорани , содержащее две последовательные ступени сжати , подключеннь е к воздухонапорной магистрали , и две св занные с ними параллельные ступени расширени , из которых по меньшей мере одна подключена к выходному коллектору двигател и обе снабжены трубопроводами впуска расшир ющегос и выпуска отработавшего рабочего тела, дополнительно снабжено теплообменником, обе ступени С2«ати и обе ступени расширени выполнены заодно в виде волнового обменника давлени с чейками первой и второй ступеней сжати , у которого к выхлопному коллектору двигател подключен трубопровод впуска расшир сицегос рабочего тела в чейки первой ступени сжати , а трубопровод впуска расшир ющегос рабочего тела в чейки второй ступени сжати выполнен в виде ответвлени от воздухонапорной магистрали, и теплообменник включен греюп ими и нагреваемыми поверхност ми в осветвление и в трубопровод выпуска отработавшего рабочего тела из чеек ступени соответственно . I На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 расчетна схема двухступенчатого волнового обменника давлени . Ступень 1 сжати низкого давлени и ступень 2 сжати высокого давлени выполнены в виде чеек волнового обменника 3 давлени и подключены к воздухонапорной магистрали 4 двигат тел 5 внутреннего сгорани . Воздухонапорна магистраль 4 выполнена с ответвлением 6, которое служит трубопроводом подачи расшир ющегос рабочего тела в чейки второй ступени сжати (ступени 2 высокого давлени ). Теплообменник 7 включен своими греющими поверхност ми в ответвление 6, а нагреваемыми - в трубопровод 8 выпуска отработавшего рабочего тела из чеек первой ступени 1 сжати . Элементы 9 и 10 на расчетной схеме им -1итируют ступени расширени .

В процессе работы двигател выхлопные газы, попада в чейки первой ступени сжати , осуществл ют сжатие воздуха, поступающего в чейки из атмосферы. Дальнейшее сжатие воздуха происходит в чейках второй ступени 2 сжати высокого давлени и поступает в воздухонапорную магистраль 4. Расшир ющимс рабочим телом в чейках 2 высокого давлени служит сжатый воздух, поступающий в них по ответвлению 6 через теплообменник 7.

Такое устройство обменника давлени позвол ет использовать отработавшие в двигателе газы дл сжати воздуха только в первой ступени обменника - в ступени низкого давлени . Поэтому отработавшие газы двигател на входе в обменник давлени имеют низкое избыточное давление, т.е. обеспечиваетс рабочий процесс

в цилиндрах двигател с более полнът расширением, чем при наддуве от турбокомпрессоров. При этом одновременно происходит уменьшение работы выталкивани . Дл сжати воздуха в ступени высокого давлени используетс часть этого же . Чтсбь; этот процесс оказалс возможен к снижающему воздуху под::-:; ти добавочную энергию, дл чего и служит теплообменник 7, в которГМ гор чие отработавшне газы, БЫХОД;,. щие из ступени низкого давлени об менника, отдают тепло сжимающему возд ху, подаваемому в ступень высо кого давлени обменпика.

Благодар этог-гу тер емое тепло отработавшего рабочего тела утилизируетс дл совершени полезной работы и эффективность устройства повышаетс

Фиг. 2

Claims

УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАДДУВА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащее две последовательные ступени сжатия, подключенные к воздухонапорной магистрали, и две связанные с ними параллельные ступени расширения, из которых по меньшей мере одна подключена к выхлопному коллектору двигателя и обе снабжены трубопроводами впуска расширяющегося и выпуска отработавшего рабочего тела, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности путем увеличения утилизации тепла выхлопных газов двигателя, устройство дополнительно снабжено теплообменником, обе ступени сжатия и обе ступени расширения выполнены заодно в виде волнового обменника давления с ячейками первой и второй ступеней сжатия, у которого к выхлопному коллектору двигателя подключен трубопровод впуска расширяющегося рабочего тела в ячейки первой ступени сжатия, а трубопровод впуска расширяющегося рабочего тела в ячейки второй ступени сжатия выполнен в виде ответвления из воздухонапориой магистрали, и теплообменник включен греющими и нагреваемыми поверхностями в ответвление и в трубопровод выпуска отработавшего рабочего тела из ячеек первой ступени соответственно