SU1134753A1

SU1134753A1 - Двигатель внутреннего сгорани с турбонаддувом

Info

Publication number: SU1134753A1
Application number: SU833563634A
Authority: SU
Inventors: Игорь Александрович Барский; Галина Васильевна Орлова
Original assignee: Университет дружбы народов им.П.Лумумбы
Priority date: 1983-03-16
Filing date: 1983-03-16
Publication date: 1985-01-15

Abstract

ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ С ТУРБОНАДДУВОМ, содержаш ,ий радиальную турбину, снабженную регулируемым сопловым аппаратом, установленным перед . рабочим колесом, центробежный компрессор с регулируемым лопаточным диффузором, установленным в корпусе турбокомпрессора на выходе из 7 рабочего колеса компрессора, и сервопривод управлени лопатками, снабженный золотником и рабочим поршнем со штоком, отличающийс тем, что, с целью улучшени скоростной характеристики двигател , регулируемый сопловой аппарат и лопаточный диффузор выполнены в виде диска с двум р дами лопаток, расположенных с двух сторон диска, причем р ды лопаток ра.змешены поочередно в соответствуюших выемках корпуса, площадь проходного сечени одного р да лопаток выполнена меньше плошади проходного сечени другого р да лопаток на 30-40%, а сервопривод расположен в корпусе турбокомпрессора между сопловым аппаратом и i лопаточным диффузором шток сервопривода подключен одновременно к сопловому СО аппарату и к лопаточно.му диффузору. 1 ю оэ 4;; 1 сд 12 11 12 00 / 13 15 (Puz.1

Description

Изобретение относитс к машиностроению , а именно к двигателестроениЕЬ, в частности к устройствам регулировани агрегатов наддува двигателей внутреннего сгорани .

Известны двигатели внутреннего сгорани с турбонаддувом, содержащие радиальную турбину, снабженную регулируемым сопловым аппаратом, установленным перед рабочим колесом, центробежный компрессор с регулируемым лопаточным диффузором, установленным в корпусе турбокомпрессора на выходе из рабочего колеса компрессора, и сервопривод управлени лопатками, снабженный золотником и рабочим поршнем со штоком 1.

Однако в таких двигател х применение поворотных лопаток в турбокомпрессоре приводит к усложнению конструкции двигател и снижению его надежности, а также к снижению КПД агрегатов наддува и двигател в целом из-за наличи зазора между поворотными лопатками и корпусом турбокомпрессора . В таких двигател х регулирование турбокомпрессора осуществл етс во всем скоростном диапазоне работы, что также значительно усложн ет систему регулировани и снижает надежность и с течением времени эффективность двигател . В то же врем известно, что можно примен ть ступенчатое регулирование агрегатов наддува при частоте вращени 60-70% от номинальной, не снижа в целом эффективность двигател .

Целью изобретени вл етс улучшение скоростной характеристики при работе двигател по внешней характеристике и частоте вращени менее 60-70% от номинальной .

Поставленна цель достигаетс тем, что в двигателе внутреннего сгорани с турбонаддувом , содержащем радиальную турбину , снабженную регулируемым сопловым аппаратом, установленным перед рабочим колесом, центробежный компрессор с регулируемым лопаточным диффузором, установленным в корпусе турбокомпрессора на выходе из рабочего колеса компрессора, и сервопривод управлени лопатками, снабженный золотником и рабочим поршнем со штоком, регулируемый сопловой аппарат и лопаточный диффузор выполнены в виде диска с двум р дами лопаток, расположенных с двух сторон диска, причем р ды лопаток размещены поочередно в соответствующих выемках корпуса, площадь проходного сечени одного р да лопаток выполнена мень ше площади проходного сечени другого р да лопаток на 30-40%, а сервопривод рассюложен в корпусе турбокомпрессора между сопловым аппаратом и лопаточным диффузором, шток сервопривода подключен одновременно к сопловому аппарату и к лопаточному диффузору.

На фиг. 1 представлена схема турбокомпрессора двигател ; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б на фиг. 1; на фиг. 4 - вид В на фиг. 1; на фиг. 5 - вид Г на фиг. 1.

Предлагаемый двигатель (не показан) содержит радиальную турбину 1 с регулн0 руемым сопловым аппаратом 2, центробежный компрессор 3 с регулируемым лопаточным диффузором 4 и сервопривод 5 управлени лопатками 6-9. Сервопривод 5 снабжен золотником 10 и рабочим поршнем 11 со штоком 12. Сопловой аппарат 2 установлен по потоку газа перед рабочим колесом

13турбины 1, а лопаточный диффузор 4 компрессора установлен в корпусе 14 турбокомпрессора 15 на выходе из рабочего колеса 16. Регулируемый сопловой аппарат

0 2 и лопаточный диффузор 4 выполнен в виде диска 17 и 18 с двум р дами лопаток соответственно 8, 9 и 6, 7. Р ды лопаток расположены с двух сторон диска 17 и 18 и размещены поочередно в соответствующих

5 выемках 19-22 корпуса 14. Площадь проходного сечени одного р да лопаток 7 и 9 выполнена меньше площади проходного сечени другого р да лопаток 6 и 8 на 30- 40%. Сервопривод 5 расположен в корпусе

14турбокомпрессора 15 между сопловым 0 аппаратом 2 и лопаточным диффузором 4,

а шток 12 сервопривода 5 подключен одновременно к сопловому аппарату 2 и к лопаточному диффузору 4.

Двигатель работает следующим обра5 зом.

Отработавшие газы проход т через сопловой аппарат 2, поступают на рабочее колесо 13 турбины 1, раскручивают ее и колесо 16 центробежного компрессора 3, который подает свежий воздух через лопаточный диффузор 4 в двигатель внутреннего сгорани . На режимах, когда перемещение рейки топливного насоса не превосходит 70-90%, в турбокомпрессоре 15 рабочими вл ютс лопатки 6 диффузора

4 первого р да и сопловые лопатки 8 также первого р да. Порщень 11 сервопривода 5 сдвинут влево давлением масла Pj, , поступающего из системы автоматического регулировани турбокомпрессора 15 через

0 золотник 10. В том случае, когда режим двигател близок к режиму работы по внешней характеристике и рейка топливного насоса перемещаетс более чем на 70-90% своего хода, а частота вращени вала двигател снизитс до 60-70% от номинальной, масло с дав. ение.м Р| подаетс в соответствующую полость рабочего поршн 11, сдвига его вправо и переставл лиски 17 и 18 с лопатками из выемок 19 и 21 в

выемки 20 и 22 корпуса 14. В этот момент рабочими станов тс лопатки 7 и 9 второго р да. В результате этого давление перед турбиной 1 возрастает, увеличиваетс его частота вращени (примерно до номинальной ), до такого же значени увеличиваетс и давление наддува, а уменьшенный угол лопаток 7 диффузора 4 уменьшает опасность попадани компрессора в помпаж.

Таким образом, при пониженной-до 60- 70°/о частоте вращени двигател можно сохранить давление наддува, близкое к номинальному, что дает возможность повысить крут щий момент и улучшить скоростную характеристику двигател .

Фиг. 2

Вид А

Виде

Фиг.З

(puz.

Риг.5

Claims

ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ С ТУРБОНАДДУВОМ, содержащий радиальную турбину, снабженную регулируемым сопловым аппаратом, установленным перед . рабочим колесом, центробежный компрессор с регулируемым лопаточным диффузором, установленным в корпусе турбокомпрессора на выходе из рабочего колеса компрессора, и сервопривод управления лопатками, снабженный золотником и рабочим поршнем со штоком, отличающийся тем, что, с целью улучшения скоростной характеристики двигателя, регулируемый сопловой аппарат и лопаточный диффузор выполнены в виде диска с двумя рядами лопаток, расположенных с двух сторон диска, причем ряды лопаток размещены поочередно в соответствующих выемках корпуса, площадь проходного сечения одного ряда лопаток выполнена меньше площади проходного сечения другого ряда лопаток на 30—40%, а сервопривод расположен' в корпусе турбокомпрессора между сопловым аппаратом и лопаточным диффузором^ шток сервопривода подключен одновременно к сопловому аппарату и к лопаточному диффузору.

Фиг.1