SU1111690A3 - Способ производства энергии в двигателе внутреннего сгорани и двигатель внутреннего сгорани - Google Patents

Способ производства энергии в двигателе внутреннего сгорани и двигатель внутреннего сгорани Download PDF

Info

Publication number
SU1111690A3
SU1111690A3 SU813259054A SU3259054A SU1111690A3 SU 1111690 A3 SU1111690 A3 SU 1111690A3 SU 813259054 A SU813259054 A SU 813259054A SU 3259054 A SU3259054 A SU 3259054A SU 1111690 A3 SU1111690 A3 SU 1111690A3
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
turbine
exhaust
air
engine
compressed air
Prior art date
Application number
SU813259054A
Other languages
English (en)
Inventor
Куртиль Реми
Original Assignee
Сосьете Дъэтюд Де Машин Термик С.Э.М.Т.(Фирма)
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 Сосьете Дъэтюд Де Машин Термик С.Э.М.Т.(Фирма) filed Critical Сосьете Дъэтюд Де Машин Термик С.Э.М.Т.(Фирма)
Application granted granted Critical
Publication of SU1111690A3 publication Critical patent/SU1111690A3/ru

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12—Control of the pumps
    • F02B37/20—Control of the pumps by increasing exhaust energy, e.g. using combustion chamber by after-burning
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N5/00—Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting by exhaust energy
    • F01N5/02—Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting by exhaust energy the devices using heat
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/04—Engines with exhaust drive and other drive of pumps, e.g. with exhaust-driven pump and mechanically-driven second pump
    • F02B37/10—Engines with exhaust drive and other drive of pumps, e.g. with exhaust-driven pump and mechanically-driven second pump at least one pump being alternatively or simultaneously driven by exhaust and other drive, e.g. by pressurised fluid from a reservoir or an engine-driven pump
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/04—Engines with exhaust drive and other drive of pumps, e.g. with exhaust-driven pump and mechanically-driven second pump
    • F02B37/10—Engines with exhaust drive and other drive of pumps, e.g. with exhaust-driven pump and mechanically-driven second pump at least one pump being alternatively or simultaneously driven by exhaust and other drive, e.g. by pressurised fluid from a reservoir or an engine-driven pump
    • F02B37/105—Engines with exhaust drive and other drive of pumps, e.g. with exhaust-driven pump and mechanically-driven second pump at least one pump being alternatively or simultaneously driven by exhaust and other drive, e.g. by pressurised fluid from a reservoir or an engine-driven pump exhaust drive and pump being both connected through gearing to engine-driven shaft
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12—Control of the pumps
    • F02B37/16—Control of the pumps by bypassing charging air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12—Control of the pumps
    • F02B37/16—Control of the pumps by bypassing charging air
    • F02B37/168—Control of the pumps by bypassing charging air into the exhaust conduit
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

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

Abstract

1. Способ производства энергии в двигателе внутреннего сгорани  путей подачи в двигатель воздуха, сжатого в компрессоре, привод которого осуществлен от турбины, работающей на выхлопных газах двигател , частичного отбора сжатого воздуха между компрессором и двигателем и добавлени  отобранного сжатого воздуха к потоку выхлопных газов на впуске в турбину с передачей тепловой энергии отработавших в турбине газов отобранному сжатому воздуху, о тличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности использовани  энергии отработавших в турбине газов, одновременно с отбором и передачей тепловой энергии отработавших газов отобранному воздуху производ т частичный отбор и передачу их массы путем эжектировани  газов сжатьм воздухом и их смешени , 2, Способ по п. 1, отличающийс  тем, что давление сжатого воздуха в смеси с отработавшими газами к потоку выхлопных газов производ т на входе в турбину и под углом к оси потока, 3.Двигатель внутреннего сгорани , содержащий турбокомпрессорную группу, у которой по меньшей мере один компрессор соединен через воздухонапорный трубопровод с впускным ресивером двигател  и кинематически св зан с турбиной, выходной патрубок которой сообщен с атмосферой, а впускной канал - с открытым торцом выхлопного коллектора двигател , воздухоохладитель , установленный в воздухонапорном трубопроводе, перепускной трубопровод, соедин ющий воздухонапорный трубопровод с магистралью О) .подачи выхлопных газов из коллектора с во впускной канал турбины, и установленный в перепускном трубопроводе блок передачи воздуху энергии отработавших газов турбины, отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности, блок передачи воздуху энергии отработавших газов выполнен в виде эжектора, у которого впускное а отверстие пассивного сопла подсоединено к выходному патрубку турбины, а со о активное сопло выполнено в виде участка перепускного трубопровода, 4.Двигатель по п. 3, отличающийс  тем, что соединение перепускного трубопровода с магист ралью подачи выхлопных газов выполнено под углом. 5. Двигатель по -п. 3, отличающийс  тем, что соединение перепускного трубопровода с магистралью подачи выхлопных газов выполнено в торце выхлопного коллектора.

Description

6.Двигатель по пп. 3, 4 и 5, отличающийс  тем, что турбокомпрессорна  группа выполнена двухступенчатой с турбинами высокого и .низкого давлени  и впускное отверстие пассивного сопла эжектора подсоединено к выходному патрубку турбины низкого давлени .
7.Двигатель по п. 6, отличающийс  тем, что соединение
перепускного трубопровода с магистралью подачи выхлопных газов выполнено между турбинами высокого и низкого давлени .
8. Двигатель по пп. 3-7, отличающийс  тем, что соединение перепускного трубопровода с воздухонапорным трубопроводом выполнено между компрессором и воздухоохладителем .
Изобретение относитс  к области машиностроени , а именно двигателестроени  - системам наддува двигател внутреннего сгорани .
Известен способ производства энергии в двигателе внутреннего сгорани  путем подачи в двигатель воздуха, сжатого в компрессоре, привод, которого осуществлен от турбины, работающей на выхлопных газах двигател , частичного отбора сжатого воздуха между компрессором и двигателем и добавлени  отобранного сжатого воздуха к потоку выхлопных газов на впуске в турбину с передачей тепловой энергии отработавших в турбине газов отобранному сжатому воздуху 1
Двигатель внутреннего сгорани , предназначенный дл  реализации изве .стного способа, содержит турбокомпрессорную группу, у которой по меньшей мере один компрессор соединен через воздухонапорньм трубопровод с впускным ресивером двигател  и кинематически св зан с турбиной, выходной патрубок которой сообщен. с атмосферой, а впускной канал - с открытым торцом выхлопного коллектора двигател , воздухоохладитель, установленный в воздухонапорном трубопроводе , перепускной трубопровод, соедин ющий воздухонапорный трубопровод с магистралью подачи выхлопных газов из коллектора во впускной канал турбины, и установленный в перпускном трубопроводе блок передачи воздуху энергии отработавших газов турбины СП.
В известном способе и устройстве используетс  теплова  энерги  отработавших в турбине газов, но не их масса, что снижает эффективность использовани  их энергии.
Цель изобретени  - повышение эф фективности использовани  отработавших в турбине газов.
Дл  достижени  поставленной цели согласно способу производства энергии в двигателе внутреннего сгорани  путем подачи в двигатель воздуха,
сжатого в компрессоре, привод которого осуществлен от турбины, работающей на-выхлопных газах двигател , частичного отбора, сжатого воздуха
между компрессором и двигателем и
добавлени  отобранного сжатого воздуха к потоку выхлопных газов на впуске в турбину с передачей тепловой энергии отработавших в турбине
газов отобранному сжатому воздуху, одновременно с отбором и передачей тепловой энергии отработавших газов отобранному воздуху производ т частичный отбор и передаг|у их массы
путем эжектировани  газов сжатым воздухом и их смешени .
Добавление сжатого воздуха в смеси с отработавшими газами к потоку выхлопных газов производ т на входе в турбину и под углом к оси потока.
Дл  повышени  эффективности двигател  внутреннего сгорани , содержащего турбокомпрессорную группу, у
которой по меньшей мере один компрессор соединен через воздухонапорный трубопровод с впускным ресивером двигател  и кинематически св зан с турбиной, выходной патрубок которой
сообщен с атмосферой, а впускной канал - с открытым торцом выхлопного коллектора двигател , воздухоохладитель , установленный в воздухонапорном трубопроводе, перепускной трубопровод , соедин ющий воздухонапорный трубопровод с магистралью подачи выхлопных газов из коллектора во впускной канал турбины, и установленный в перепускном трубопроводе бло передачи воздуху эи1рг; К отработавших газов турбины, блок переда-чи воздуху энергии отработавших газов выполнен в виде эжектора, у которого впускное отверстие пассивного сопла подсоединено к выходному патру ку турбины, а активное сопло выполнено в виде участка перепускного трубопровода. Соединение перепускного трубопровода с магистралью подачи выхлопных газов может быть выполнено под углом . Соединение перепускного трубопровода с магистралью подачи выхлопных газов может быть выполнено в торце выхлопного коллектора. Турбокомпрессорна  группа может быть выполнена двухступенчатой с турбинами высокого и низкого давлени  и впускное отверстие пассивного сопла эжектора подсоединено к выходному патрубку турбины низкого давлени . При этом соединение перепускного трубопровода с магистралью подачи выхлопных газов может быть выполнено между Турбинами высокого и низкого давлени . Соединение перепускного трубопровода с воздухонапорным трубопроводом может быть выполнено между компрессором и воздухоохладите/ieM. На фиг. 1 показана функциональна  схема устройства, на фиг. 2 - схематическое изображение устройства, в котором отобранное количество сжатого воздуха получает тепловую энергию одновременно с некоторой массой отработавших в турбине газов в результате смещени  в эжекторе; на фиг. 3 вариант осуществлени  изобретени , в котором отобранное количество сжатого воздуха разогреваетс  во врем  использовани  этого воздуха дл  охлаждени  по меньшей мере одного выпуСкного клапана двигател  внутреннег . сгорани } на фиг. 4 - вариант осуществлени  изобретени , в котором 1 90 отобранное количество сжатого воздуха подаетс  во входную улитку по меньшей мере одной турбины, работающей на выхлопных газах; на фиг. 5 частичный вид в поперечном разрезе А-А на фуг. 4; на фиг. 6 - вид в частичном разрезе плоской развертки улитки в развороте на 360°. Двигатель внутреннего сгорани , например дизельный двигатель 1 liMeет по меньшей мере один р д цилиндров 2, например шесть. Двигатель может иметь несколько р дов цилиндров, например два, расположенных Y-образно . В этом случае предусмотрено по одной группе наддува на каждый р д цилиндров. Каждый р д цилиндров двигател  включает в себ  впускной ресивер 3 и по меньшей мере один выхлопной коллектор 4 модульного типа с преобразователем импульсов, состо щий из одинаковых участков с посто нным поперечным сечением проходного отверсти  на всей длине. Двигатель 1 выполнен с наддувом от одно- или многоступенчатой турбокомпрессорной группы, воздушный компрессор которой кинематически св зан с турбиной. В данном случае показан один компрессор 5, а турбокомпрессор включает в себ  турбину 6, св занную механически с компрессором 5 посредством промежуточного вала 7. Выходное отверстие компрессора через воздухонапорньгй трубопровод 8 св зано с впускным ресивером 3 двигател  1. Воздухоохладитель 9 служит дл  охлаждени  сжатого воздуха наддува двигател . Впускной канал 10 турбины 6 посредством трубопровода 11 св зан с открытым, торцом выхлопного коллектора 4. Соединение перепускного трубопровода 12с воздухонапорнь м трубопроводом 8 выполнено меж,цу компрессором и воздухоохладителем 9, а с магистралью подачи выхлопных газов в торце. При этом отводимое количество разогретОго сжатого воздуха поступает .в коллектор в точке самого низкОго мгновенного давлени  выхлопных газов в коллекторе. Выбрр дл  подачи сжатого воздуха именно этого места выхлопного коллектора обусловлен тем, то первый цилиндр двигател  может сасывать воздух. В этом случае передача энергии отводимому количеству сжатого воздуха существл етс  в форме тепла и массы путем непосредственного смешени  бол шей части отводимого сжатого воздуха с частью потока газов, выход щих иэ турбины в результате эжектировани . . Сжатый воздух в виде одной воздушной струи эжектирует этн газы. С этой цепью предусмотрен один эжектор 13, активное сопло 14 которого выполнено в виде участка перепускного трубопровода 12, а впускное отверсти пассивного сопла 15 при помощи трубы 16 подсоединено к выхлопному патрубку 17 турбины 6. На выходе эжектора 13 смесь газов и сжатого воздуха через трубопровод 12 подаетс  в выхлопной коллектор 4 двигател  1, Отводимое количество сжатого воздуха регулируетс , и отбор может быть прерван или прекращен при запус ке двигател  или при его работе с мощностью, достаточно высокой дл  того, чтобы производительность турбо компрессорной турбины соответствовала потребност м двигател . С этой целью перепускной трубопровод 12 оборудован клапаном или аналогичным устройством 18, Например задвижкой с постепенным изменением сечени , этот клапан должен быть закрыт по достижении некоторого определенного значени  мощности. Управление им может осуществл тьс  в зависимости от мгновенного значени  давлени  воздуха за компрессором или давлени  впуска воздуха в двигатель (поскольк давление сжатого воздуха на выходе компрессора приблизительно пропорцио нально мощности, развиваемой двигате лем, в относительно широком диапазоне скоростей вращени  двигател ). Во избежание любого изменени  направлени  движени  отводимого количества сжатого воздуха в перепускном трубопроводе 12 необходимо, чтобы давление выхлопных газов в выхлопном коллекторе 4 было ниже давлени  сжат го воздуха в перепускном трубопровод Дл  автоматического предотвращени  такого изменени  направлени  движени потока в перепускном трубопроводе ye танавливаетс  обратный или отсечный клапан 19. клапан 18 работает как заслонка, он должен быть закрыт при запуске двигател  1 (т.е. когда давление поступающего воздуха равно нулю), а также когда давление газов в выхлопном коллекторе 4 начинает превышать давление сжатого воздуха 1 06 в перепускном трубопроводе 12 в частности , в случае отсутстви  обратного или отсечного клапана 19). В варианте на фиг. 3 передача энергии отводимому количеству сжатого воздуха осуществл етс  в видетепла , отдаваемого гор чим органом двигател , например подвижным клапаном , таким образом, что одновременно этот гор чий орган охлаждаетс  за счет циркул ции сжатого воздуха. С этой целью в гор чем подвижном органе выполнен канал дл  прохода сжатого воздуха, движущегос  в перепускном канале 12. В этом случае предпочтительнол| чтобы отбор сжатого воздуха осуществл лс  после охлаждени  в воздухоохладителе. На фиг. 1 показан отбор тепла от одного выпускного клапана двигател  1. В этом клапане выполнен один канал 20 дл  охлаждени  сжатого воздуха , соединенный обоими своими торцами с перепускным трубопроводом 12. 1 Турбина выполнена осевой, и ее входной патрубок обычно подсоединен к магистрали подвода выхлопных газов посредством диффузора, особенно в случае выполнени  выхлопного коллектора модульным о преобразователем импульсов. Однако дл  лучшего использовани  кинетической энергии газов желательно сохранить высокую скорость, которой газы располагают после выхода из коллектора, и устранить диффузор, соединив выход выхлопного коллектора и вход турбины посредством улитки 21 или аналогичного устройства, в котором проходное сечение постепенно уменьшаетс  от входа 22 до колеса 23, как это показано на фиг. 4-6. Это позвол ет исклк)чить направл ющий аппарат турбины и заменить его улиткой, причем функци  ускорени  потока выполн етс  выхлопным коллектором. В этом варианте осуществлени  изобретени  св зь между выхлопным коллектором 4 и осевой трубиной 6 осуществл етс  посредством спирального корпуса, закрываю щего колесо 23 турбины с лопатками. Как уже указывалось, улитка 21 имеет такую форму, что проходное сечение дл  газов постепенно уменьшаетс  таким образом, что скорость входа газов в колесо 23 турбины посто нна по всему периметру этого колеса. В варианте, представленном на 11 фиг. 4-6, добавление сжатого воздуха в смеси с отработавшими газами к потоку выхлопных газов производ т, на входе в турбину и под углом к потоку, значение которого подбираетс  . Если выхлопной коллектор 4 двигател  1 и по меньшей мере одна турбина 6 турбокомпрессорной группы св заны при помощи улитки, то добавление осуществл ют по касательной к траектории входа выхлопных газов в улитку в начале их изогнутой траек тории в этой улитке с тем, чтобы вызвать отклонение траектории и произвести благопри тное изменение треугольников скоростей движени  газов в лопатках колеса турбины. Угол ot выбираетс  в зависимости от рабочего состо ни  турбины. Перепускной трубопровод 12 подсоединен к улитке с возможностью изменени  угла oi . Такое соединение может быть выполнено при помощи патрубка 24 или аналогичного ему средства, шарнирно соединенного в точке 25 с улиткой 21. На фиг. 1 схематически представлены различные-контуры или каналы протекани  газовых сред. Непрерывными лини ми обозначены посто нные каналы или предпочтительно используе мые каналы, прерывистыми или пунктир ными лини ми обозначены каналы, испо зуемые при различных вариантах осуществлени  изобретени . Воздушный компрессор наддува может быть выполнен одноступенчатым или многоступенчатым , например двухступенчатым. Во втором случае он содержит одну ступень низкого давлени  26, из которой сжатый воздух поступает во вторую ступень высокого давлени  27, проход при этом через промежуточный охладитель воздуха (не показан).Основной поток сжатого воздуха, выход щий из . компрессора, проходит через воздухоохладитель 28 и поступает в двигател внутреннего сгорани  1, обозначенный контуром через впускной ресивер последнего . Этот воздух используетс  дл  образовани  горючей смеси, при сгорании которой в различных рабочих цилиндрах двигател  образуютс  продукты сгорани , последние-в результате пр мого контакта нагревают, в частности, различные части или детали двигател  такие, например, как выхлопные клапаны 2.9, через кото рые они вытекают, выход  из цилиндров и поступа  уже в виде выхлопных газов по меньшей мере в один выхлопной коллектор 30 двигател  1 (пределы двигател  обозначены пунктирным пр моугольником). Затем газы поступают по меньшей мере в одну газовую турбину, предназначенную (но не об зательно ) дл  привода воздушного компрессора. Эта турбина может быть одноступенчатой или многоступенчатой, например двухступенчатой, содержащей одну турбину высокого давлени  31 (обозначенную пунктирным кружком) и одну турбину низкого давлени  32. Отводимое по каналу 33 количество сжатого воздуха А, отбираемое на выходе компрессора перед воздухоохладителем 28, проходит через теплообменник 34, где воздух разогреваетс  отработавшими газами СЕ, выход щими из турбины по каналу 35 и тоже проход щими через теплообменник 34 в атмосферу . Разогретый сжатый воздух в количестве Aj нагнетаетс  в выхлоп30 , где происходит ной коллектор смешивание сжатого воздуха с выхлопными газами, питающими турбину. В соответствии с изобретением теплообменник 34 представл ет собой эжектор, в котором часть газов СЕ, выход щих из турбины, смешиваетс  со сжатым воздухом, в результате чего образуетс  гор ча  газова  смесь А„, поступающа  в выхлопной коллектор 30. Сжатый воздух в количестве А может быть отобран после воздухоох-ладител  28 (см. пунктир), после чего в количестве А по каналу 36 поступает по меньшей мере -п один нагретый выхлопной клапан 29 двигател . Проход  через этот клапан, воздух нагреваетс , одновременно ох- лажда  клапан. Затем поток нагретого таким образом воздуха вдуваетс  в выхлопной коллектор 30. В другом варианте отводимое количество сжатого воздуха, отбираемое реред воздухоохладителем 28, разогреваетс , обтека  в количестве А„ по линии 37 гор чий выхлопной коллектор 30. Зате.м поток-разогретого воздуха оступает в выхлопной коллектор. В случае двухступенчатой турбины тводимое количество сжатого воздуа: А, отдираемое перед воздухоохла911
дителем, проходит tjepea теплообменник 34, где он разогреваетс  газами, выхо д щими из турбины низкого давлени  32. После этого поток разогретого воздуха вдуваетс  в количестве Aj в поток газов, выход щих из турбины высокого давлени  31 перед входом турбины низкого давлени  32.
В процессе сжати  в эжекторе газы нагреваютс  значительно больше, чем на выходе турбины, эффект от рециркул ции газов возрастает.
Предположим, что давление воздуха наддува на выходе компрессора равно 1,3 бар, а его температура 90°. Если температура газов на выходе турбины 400С и производ т рекомпрессию газов до 1,22 бар (давление на входе турбины ) в эжекторе, температура этих же газов достигает 50°С. Количество отобранного газа, равное лишь трети количества активного воздуха, позвол ет , следовательно, получить газовую смесь, имеющую температуру 180С, т.е. примерно такую же, какую получают в рекуперативном теплообменнике.
Таким образом, передача тепла одновременно с передачей массы отработавших в турбине газов путем их эжектировани  сжатым воздухом и смешени  позвол ет повысить эффективность использовани  энергии отработавших газов.
В соответствии с вариантом осуществлени  изобретени  отводимое ко10
1690
личество сжатого воздуха, вводимое в улитку 21, может не получить никакого предварительного притока энергии (в частности тепловой) т.е. может поступать непосредственно из компрессора в улитку, не проход  через какой-либо рекуператор тепла (например, теплообменник и т.п.).
В соответствии с другим вариантом осуществлени  изобретени  отводимое количество сжатого воздуха может быть независимым от притока энергии (например, посредством нагревани ).
Последний вариант может использоватьс  в комбинации с отводимым количеством 17одогретого сжатого воздуха. В этом случае будет два потока отводимого сжатого воздуха, один из которого разогрет, а другой нет. Это поток неразогретого сжатого воздуха может подаватьс  в улитку 21 по другому перепускному каналу, отделенному от трубопровода 12.
Вариант изобретени , представлен5 ный на фиг. 4-6 дл  осевой турбины, может быть использован и дл  турбин центростремительного типа дли благопри тного воздействи  на треугольник скоростей.
Таким образом, выполнение блока передачи энергии в виде эжектора и соединение перепускного трубопровода с магистралью подачи выхлопных газов под углом позвол ют повысить эффективность двигател .
/
4/5
/
Г f7-
/2
17
1в
в
ci
А
йг.2
« 0
11 ./
«
f
C-ji L-ji-j L-jCL.
V А )JJJ}J}J}M т
Фиг.6 2

Claims (8)

1. Способ производства энергии в двигателе внутреннего сгорания путей подачи в двигатель воздуха, сжатого в компрессоре, привод которого осуществлен от турбины, работающей на выхлопных газах двигателя, частичного отбора сжатого воздуха между компрессором и двигателем и добавления отобранного сжатого воздуха к потоку выхлопных газов на впуске в турбину с передачей тепловой энергии отработавших в турбине газов отобранному сжатому воздуху, о тличающийся тем, что, с целью повышения эффективности использования энергии отработавших в турбине газов, одновременно с отбором и передачей тепловой энергии отработавших газов отобранному воздуху производят частичный отбор и передачу их массы путем эжектирования газов сжатым воздухом и их смешения.
2. Способ по п. 1, о т л и ч а torn й й с я тем, что давление сжатого воздуха в смеси с отработавшими газами к потоку выхлопных газов производят на входе в турбину и под углом к оси потока.
3. Двигатель внутреннего сгорания, содержащий турбокомпрессорную группу, у которой по меньшей мере один компрессор соединен через воздухонапорный трубопровод с впускным ресивером двигателя и кинематически связан с турбиной, выходной патрубок которой сообщен с атмосферой, а впускной канал - с открытым торцом выхлопного коллектора двигателя, воздухоохладитель, установленный в воздухонапорном трубопроводе, перепускной трубопровод, соединяющий воздухо- § напорный трубопровод с магистралью .подачи выхлопных газов из коллектора во впускной канал турбины, и установленный в перепускном трубопроводе блок передачи воздуху энергии отработавших газов турбины, отличающийся тем, что, с целью повышени эффективности, блок передачи воздуху энергии отработавших газов выполнен в виде эжектора, у которого впускное отверстие пассивного сопла подсоедине но к выходному патрубку турбины, а активное сопло выполнено в виде участ ка перепускного трубопровода.
4. Двигатель поп. 3, отлича ю щ и й с я тем, что соединение перепускного трубопровода с магистралью подачи выхлопных газов выполнено под углом.
5. Двигатель по п. 3, отличающийся тем, что соединение перепускного трубопровода с магистралью подачи выхлопных газов выполнено в торце выхлопного коллектора.
SU<m 11Π690
С III
6. Двигатель по пп. 3, 4 и 5, отличающийся тем, что турбокомпрессорная группа выполнена двухступенчатой с турбинами высокого и низкого давления и впускное отверстие пассивного сопла эжектора подсоединено к выходному патрубку турбины низкого давления.
7. Двигатель поп. 6, о т л и ч ающийся тем, что соединение перепускного трубопровода с магистралью подачи выхлопных газов выполнено между турбинами высокого и низкого давления.
8. Двигатель по пп. 3-7, отличающийся тем, что соединение перепускного трубопровода с воздухонапорным трубопроводом выполнено между компрессором и воздухоохладителем.
SU813259054A 1980-03-21 1981-03-20 Способ производства энергии в двигателе внутреннего сгорани и двигатель внутреннего сгорани SU1111690A3 (ru)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8006439A FR2478736A1 (fr) 1980-03-21 1980-03-21 Procede et systeme de generation de puissance par moteur a combustion interne suralimente

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1111690A3 true SU1111690A3 (ru) 1984-08-30

Family

ID=9239981

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813259054A SU1111690A3 (ru) 1980-03-21 1981-03-20 Способ производства энергии в двигателе внутреннего сгорани и двигатель внутреннего сгорани

Country Status (17)

Country Link
US (1) US4404805A (ru)
EP (1) EP0038232B1 (ru)
JP (1) JPS56148617A (ru)
KR (1) KR840002482B1 (ru)
AU (1) AU6863481A (ru)
BR (1) BR8101578A (ru)
CS (1) CS247059B2 (ru)
DD (1) DD157571A5 (ru)
DE (1) DE3173791D1 (ru)
DK (1) DK154103B (ru)
ES (1) ES500592A0 (ru)
FI (1) FI66237C (ru)
FR (1) FR2478736A1 (ru)
NO (1) NO156764C (ru)
PL (1) PL136992B1 (ru)
SU (1) SU1111690A3 (ru)
YU (1) YU42561B (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU218466U1 (ru) * 2023-01-26 2023-05-26 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Керченский государственный морской технологический университет" (ФГБОУ ВО "КГМТУ") Система турбонаддува дизеля с рециркуляцией газов через турбину

Families Citing this family (57)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2512496A1 (fr) * 1981-09-10 1983-03-11 Semt Procede d'amenagement des conditions de fonctionnement d'un moteur a combustion interne et moteur ainsi amenage
FR2524559A1 (fr) * 1982-04-02 1983-10-07 Semt Procede de recuperation d'energie dans un generateur de puissance, et generateur de puissance pour la mise en oeuvre dudit procede
FR2540557B1 (fr) * 1983-02-03 1987-03-20 Onera (Off Nat Aerospatiale) Moteur a combustion interne suralimente par turbocompresseur
JPS6055733U (ja) * 1983-09-24 1985-04-18 三菱自動車工業株式会社 過給機付きエンジン
JPS6066829U (ja) * 1983-10-15 1985-05-11 いすゞ自動車株式会社 内燃機関の２段過給装置
JPS6158935A (ja) * 1984-08-30 1986-03-26 Mazda Motor Corp 過給機付きエンジンの２次空気供給装置
JPS61247868A (ja) * 1985-04-25 1986-11-05 Mazda Motor Corp エンジンの点火時期制御装置
FR2585072A1 (fr) * 1985-07-18 1987-01-23 Melchior Cie Perfectionnements aux moteurs a combustion interne suralimentes
FR2589518B1 (fr) * 1985-11-06 1987-12-24 Melchior Jean Perfectionnements aux moteurs a combustion interne a deux temps et procede de mise en oeuvre
DE4319380C2 (de) * 1992-06-12 1998-12-17 Avl Verbrennungskraft Messtech Brennkraftmaschine mit einem Abgasturbolader
JP3053703B2 (ja) * 1992-08-25 2000-06-19 三菱電機株式会社 ２次エア制御装置
DE69813459T2 (de) * 1997-11-18 2004-02-12 Toyota Jidosha K.K., Toyota Regelungsanlage eines Verbrennungsgeräts für eine Brennkraftmaschine
DE19837978B4 (de) * 1998-04-16 2006-05-18 Borgwarner Turbo Systems Gmbh Turboaufgeladene Brennkraftmaschine
US6276139B1 (en) * 2000-03-16 2001-08-21 Ford Global Technologies, Inc. Automotive engine with controlled exhaust temperature and oxygen concentration
US20030183212A1 (en) 2002-03-26 2003-10-02 Paul Gottemoller Engine turbocompressor controllable bypass system and method
FR2864994A1 (fr) * 2004-01-12 2005-07-15 Remi Curtil Moteur a combustion interne suralimente par turbocompresseur
US20050221036A1 (en) * 2004-04-01 2005-10-06 The Coca-Cola Company Polyester composition with enhanced gas barrier, articles made therewith, and methods
US20060168958A1 (en) * 2005-01-02 2006-08-03 Jan Vetrovec Supercharged internal combustion engine
SE530766C2 (sv) * 2005-03-09 2008-09-09 Komatsu Mfg Co Ltd Turboladdad motor med avgasrecirkulationsanordning
US8545952B2 (en) * 2005-06-07 2013-10-01 The Coca-Cola Company Polyester container with enhanced gas barrier and method
FR2891011A1 (fr) * 2005-09-21 2007-03-23 Melchior Jean F Dispositif de suralimentation pour moteur a combustion interne, et vehicule automobile equipe d'un tel dispositif
US7820258B2 (en) * 2005-10-05 2010-10-26 The Coca-Cola Company Container and composition for enhanced gas barrier properties
FR2895454B1 (fr) * 2005-12-23 2011-10-14 Renault Sas Systeme a plusieurs etages de suralimentation
US8124202B2 (en) * 2006-09-15 2012-02-28 The Coca-Cola Company Multilayer container for enhanced gas barrier properties
US7790077B2 (en) * 2006-09-15 2010-09-07 The Coca-Cola Company Pressurized tooling for injection molding and method of using
US8266897B2 (en) 2006-12-28 2012-09-18 Caterpillar Inc. Low temperature emission system having turbocharger bypass
JP2008202520A (ja) * 2007-02-21 2008-09-04 Toyota Industries Corp 予混合圧縮着火機関及びその吸排気装置
US7856825B2 (en) * 2007-05-16 2010-12-28 Pratt & Whitney Canada Corp. Redundant mounting system for an internal fuel manifold
KR101159886B1 (ko) * 2009-01-30 2012-06-26 코오롱워터앤에너지 주식회사 트로멜 및 이것을 포함하는 폐기물 선별기
AT512073B1 (de) * 2011-10-20 2013-12-15 Avl List Gmbh Brennkraftmaschine
CN102434270A (zh) * 2011-11-25 2012-05-02 上海交通大学 压气机转速可变换的涡轮增压系统
DE102012223808B4 (de) * 2012-01-05 2019-06-13 Ford Global Technologies, Llc Brennkraftmaschine mit Abgasturboaufladung und Abgasrückführung und Verfahren zum Betreiben einer derartigen Brennkraftmaschine
FR3003900A1 (fr) * 2013-03-29 2014-10-03 Vianney Rabhi Dispositif de suralimentation par turbocompresseur a soutirage d'air et regeneration
US9797320B2 (en) * 2013-10-11 2017-10-24 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Engine system with intake bypass device
FR3024178B1 (fr) * 2014-07-24 2019-07-26 IFP Energies Nouvelles Dispositif de controle de la quantite d'air introduit a l'admission d'un moteur a combustion interne suralimente et procede utilisant un tel dispositif.
US20170218890A1 (en) * 2014-09-29 2017-08-03 Boost Mechanics (Pty) Limited A turbomachinery assembly for an internal combustion engine using a venturi apparatus
US9581060B2 (en) * 2014-12-01 2017-02-28 Dayco Ip Holdings, Llc Evacuator system for supplying high suction vacuum or high suction flow rate
US9828953B2 (en) 2014-12-01 2017-11-28 Dayco Ip Holdings, Llc Evacuator system having multi-port evacuator
DE102015205737A1 (de) * 2015-03-30 2016-10-06 Avl List Gmbh Brennkraftmaschine mit Abgasenergienutzung und Verfahren zum Betrieb einer solchen Brennkraftmaschine
FR3035151B1 (fr) 2015-04-16 2017-04-21 Ifp Energies Now Dispositif integre a une culasse pour le controle d'une quantite d'air introduit a l'admission d'un moteur a combustion interne suralimente et procede utilisant un tel dispositif.
FR3035443B1 (fr) 2015-04-21 2017-04-21 Ifp Energies Now Dispositif ameliore de controle de la quantite d'air introduit a l'admission d'un moteur a combustion interne suralimente et procede utilisant un tel dispositif
FR3035444B1 (fr) 2015-04-22 2018-10-12 IFP Energies Nouvelles Methode de controle de la quantite d'air introduit a l'admission d'un moteur a combustion interne suralimente
FR3036738B1 (fr) 2015-05-28 2017-05-26 Ifp Energies Now Dispositif pour le controle d'une quantite d'air introduit a l'admission d'un moteur a combustion interne suralimente et le refroidissement a l'echappement - procede utilisant un tel dispositif.
FR3037616B1 (fr) * 2015-06-22 2018-11-16 IFP Energies Nouvelles Dispositif pour le controle d'une quantite d'air introduit a l'admission d'un moteur a combustion interne a au moins double etage de suralimentation et procede utilisant un tel dispositif.
US9771165B2 (en) * 2015-06-25 2017-09-26 Pratt & Whitney Canada Corp. Compound engine assembly with direct drive of generator
US10710738B2 (en) 2015-06-25 2020-07-14 Pratt & Whitney Canada Corp. Auxiliary power unit with intercooler
US10696417B2 (en) * 2015-06-25 2020-06-30 Pratt & Whitney Canada Corp. Auxiliary power unit with excess air recovery
US10590842B2 (en) 2015-06-25 2020-03-17 Pratt & Whitney Canada Corp. Compound engine assembly with bleed air
DE102015214404A1 (de) * 2015-07-29 2017-02-02 Robert Bosch Gmbh Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, Verfahren zum Betreiben einer Antriebsvorrichtung
FR3051225B1 (fr) * 2016-05-11 2019-09-13 IFP Energies Nouvelles Methode de controle de la quantite d'air introduit a l'admission d'un moteur a combustion interne suralimente par un turbocompresseur a simple entree
FR3053397B1 (fr) 2016-06-30 2020-06-19 IFP Energies Nouvelles Dispositif et methode de controle de l'introduction d'air et de gaz d'echappement a l'admission d'un moteur a combustion interne suralimente
FR3054602A1 (fr) * 2016-07-29 2018-02-02 IFP Energies Nouvelles Dispositif et methode de controle de l'introduction conjointe d'air et de gaz d'echappement a l'admission d'un moteur a combustion interne suralimente.
FR3060655B1 (fr) 2016-12-15 2018-12-07 IFP Energies Nouvelles Methode de controle de la quantite d'air comprime introduit a l'admission d'un moteur a combustion interne suralimente
FR3063111B1 (fr) 2017-02-23 2021-07-30 Ifp Energies Now Dispositif de controle de l'introduction de la quantite de fluide a l'admission d'un moteur a combustion interne suralimente equipe d'un circuit de recirculation de gaz d'echappement et methode utilisant un tel dispositif
FR3074533B1 (fr) * 2017-12-06 2020-11-06 Safran Aircraft Engines Circuit de commande hydraulique et pneumatique pour turboreacteur a echangeur de chaleur carburant/air
DE102018209698A1 (de) 2018-06-15 2019-12-19 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Steuergerät zum Betreiben einer Antriebsvorrichtung, Antriebsvorrichtung
GB2594058B (en) * 2020-04-09 2023-10-25 Bowman Power Group Ltd Turbocharged engine systems and a method of increasing boost pressure

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2172809A (en) * 1935-08-20 1939-09-12 Maschf Augsburg Nuernberg Ag Method of controlling the supercharging pressure in internal combustion engines
US2633698A (en) * 1948-02-05 1953-04-07 Nettel Frederick Turbosupercharger means to heat intake of compression-ignition engine for starting
DE801596C (de) * 1948-10-02 1951-01-15 Maschf Augsburg Nuernberg Ag Aufgeladene Brennkraftmaschine fuer Fahrzeugantrieb
US2898731A (en) * 1953-09-11 1959-08-11 Power Jets Res & Dev Ltd Power producing equipment incorporating gas turbine plant
DE1051069B (de) * 1956-05-07 1959-02-19 Georg Sonnefeld Dr Ing Gasturbinenanlage fuer Flugzeugtriebwerke mit Propellerturbinen und Turbostrahlduesen
US3102381A (en) * 1960-08-11 1963-09-03 British Internal Combust Eng Engine inlet-exhaust bypass means for exhaust driven superchargers
US3103780A (en) * 1960-08-11 1963-09-17 British Internal Combust Eng Turbocharged internal combustion engines
FR1406600A (fr) * 1964-06-09 1965-07-23 Hispano Suiza Sa Perfectionnements apportés aux moteurs diesel à suralimentation réfrigérée par turbo-refroidissement
US3300964A (en) * 1965-06-14 1967-01-31 Edward R Knopp Anti-smog device
US3513929A (en) * 1967-08-25 1970-05-26 Exxon Research Engineering Co Low-polluting engine and drive system
SE352136B (ru) * 1971-04-05 1972-12-18 Saab Scania Ab
IT980866B (it) * 1973-04-18 1974-10-10 Fiat Spa Dispositivo di sovralimentazione per motori endotermici alternativi
SU457813A1 (ru) * 1974-02-01 1975-01-25 Московское Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Высшее Техническое Училище Им.Н.Э.Баумана Комбинированна энергетическа установка
DE2438162A1 (de) * 1974-08-08 1976-02-26 Motoren Turbinen Union Verfahren zum betrieb einer brennkraftmaschine mit abgasturbolader und einer brennkammer und vorrichtungen zur durchfuehrung des verfahrens
US3996738A (en) * 1975-04-11 1976-12-14 Siegfried Justus Gas turbine circuit system
DE2706696C2 (de) * 1977-02-17 1982-04-29 Mtu Motoren- Und Turbinen-Union Friedrichshafen Gmbh, 7990 Friedrichshafen Verfahren zum Anlassen der Brennkammer einer Brennkraftmaschine
JPS5419008A (en) * 1977-07-13 1979-02-13 Nissan Motor Co Ltd Turbocharger equipment
DE2757236C3 (de) * 1977-12-22 1982-02-25 Dr.Ing.H.C. F. Porsche Ag, 7000 Stuttgart Antriebsaggregat, insbesondere für Kraftfahrzeuge
CH639172A5 (de) * 1979-01-31 1983-10-31 Bbc Brown Boveri & Cie Verbrennungsmotor mit turbolader mit einem automatischen bypass.
US4367626A (en) * 1979-07-16 1983-01-11 Schwartzman Everett H Turbocharger systems

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Патент US tf 3103780, кл, 60-13, опублик. 1980. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU218466U1 (ru) * 2023-01-26 2023-05-26 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Керченский государственный морской технологический университет" (ФГБОУ ВО "КГМТУ") Система турбонаддува дизеля с рециркуляцией газов через турбину

Also Published As

Publication number Publication date
NO156764B (no) 1987-08-10
KR830005461A (ko) 1983-08-13
DE3173791D1 (en) 1986-03-27
FI810800L (fi) 1981-09-22
ES8202097A1 (es) 1982-01-01
CS247059B2 (en) 1986-11-13
EP0038232A3 (en) 1982-02-03
YU74081A (en) 1985-08-31
DK123181A (da) 1981-09-22
BR8101578A (pt) 1981-09-22
PL230231A1 (ru) 1981-10-30
EP0038232A2 (fr) 1981-10-21
YU42561B (en) 1988-10-31
KR840002482B1 (ko) 1984-12-31
US4404805A (en) 1983-09-20
FI66237B (fi) 1984-05-31
DK154103B (da) 1988-10-10
DD157571A5 (de) 1982-11-17
EP0038232B1 (fr) 1986-02-19
PL136992B1 (en) 1986-04-30
AU6863481A (en) 1981-09-24
FI66237C (fi) 1984-09-10
FR2478736B1 (ru) 1983-07-22
FR2478736A1 (fr) 1981-09-25
JPS56148617A (en) 1981-11-18
ES500592A0 (es) 1982-01-01
NO810955L (no) 1981-09-22
NO156764C (no) 1987-11-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU1111690A3 (ru) Способ производства энергии в двигателе внутреннего сгорани и двигатель внутреннего сгорани
EP1191216B1 (en) Turbocharger with exhaust gas recirculation and method of operation
US7685819B2 (en) Turbocharged internal combustion engine system
US4815282A (en) Turbocharged compund cycle ducted fan engine system
US5904045A (en) Hydropneumatic engine supercharger system
US4367626A (en) Turbocharger systems
US5511374A (en) High pressure air source for aircraft and engine requirements
US4179892A (en) Internal combustion engine with exhaust gas recirculation
CN1782340B (zh) 涡轮增压器再循环阀
US4996839A (en) Turbocharged compound cycle ducted fan engine system
KR910010170B1 (ko) 배기 가스 터어보 과급기로 과급되는 내연기관
SE517844C2 (sv) Arrangemang vid förbränningsmotor samt förfarande för minskning av skadliga utsläpp
WO2016107469A1 (zh) 发动机及其进气系统
CN103703218A (zh) 针对单轴燃气轮机的扩大范围的低排放燃烧减少空气质量流量的装置和方法
US3740949A (en) Fuel cooled ram air reaction propulsion engine
RU2661427C1 (ru) Двухконтурный турбореактивный двигатель
IL199803A (en) Method and system for enhancing engine performance
CN101184915A (zh) 与涡轮增压活塞发动机有关的方法及结构
CN106837615B (zh) 一种多级egr涡轮增压系统
US5052362A (en) Gas-dynamic pressure-wave supercharger with exhaust bypass
GB2367096A (en) Turbocharger arrangement with exhaust gas diverter valve
RU2168122C1 (ru) Турбохолодильная установка с отбором воздуха от двухконтурного турбореактивного двигателя
JP2001355453A (ja) 過給機付き内燃機関の吸気冷却装置
RU2003817C1 (ru) Силова установка
SU1815360A1 (ru) Дизельная установка