Устройство для подвода отработавших газов двигателя внутреннего сгорания к турбине

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„Я0„„1254184 А 1 (51) 4 F 02 В 37 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ )3

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3852668/25-06 (22) 04.02.85 (46) 30.08.86. Бюл. № 32 (71) Харьковский ордена Ленина авиационный институт им. Н. Е. Жуковского (72) К. В. Беляков, В. В. Сманцер, А. В. Амброжевич и В. Ш. Эрсмамбетов (53) 621.436.052-224.7 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 709826, кл. F 02 В 37!02, 1980. (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДВОДА

ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ ДВИГАТЕЛЯ

ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ К ТУРБИНЕ, преимущественно к турбокомпрессору наддува, содержащее кольцевую полость, расположенную перед входным аппаратом турбины, и выпускные каналы цилиндров, у которых стенки, ограничивающие их выходные сечения, ориентированы по касательной к кольцевой полостй, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности использования энергии отработавших газов в турбине путем исключения передачи волновых возмущений и перетекании газов из кольцевой полости в выпускные каналы, оно снабжено свободно поворачивающимися на осях заслонками с упором о стенки, ограничивающие выходные сечения выпускных каналов, причем заслонки установлены в стыках каналов с кольцевой полостью.

2. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что, с целью уменьшения шума при работе заслонок, каждая заслонка выполнена размером меньше размера выходного сечения выпускного канала на 0,1 — 0,15 мм по контуру и на ее оси установлен подпружиненный упор-ограничитель хода заслонки.

1254184

BudA

glue. 3

@us. 2

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, и может быть применено в устройствах для подвода отработавших газов двигателя внутреннего сгорания к турбине турбокомпрессора наддува.

Цель изобретения — повышение эффективности использования энергии отработавших газов в турбине путем исключения передачи волновых возмущений и перетекания газов из кольцевой полости в выпускные каналы цилиндров двигателя.

На фиг. 1 изображена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — узел 1 на фиг. 1; на фиг. 3 — вид А на фиг. 2; на фиг. 4 — узел 1 на фиг. 1 (с подпружиненным упором); на фиг. 5 — вид Б на фиг. 4.

Устройство содержит кольцевую полость

1, выпускные каналы 2 цилиндров 3, свободно поворачивающиеся на осях 4 заслонки 5 с упором о стенки 6, ограничивающие выходные сечения 7 выпускных каналов 2, и подпружиненный упор-ограничитель 8 хода заслонки 5. Кольцевая полость 1 расположена перед входным аппаратом 9 турбины. Выполненные каналы 2 цилиндров 3 ориентированы но касательной к кольцевой полости 1. Заслонки 5 установлены в стыках каналов 2 с кольцевой полостью 1. Каждая заслонка 5 выполнена размером меньше размера выходного сечения 7 выпускного канала 2 на 0,1 — 0,15 мм по контуру.

Подпружиненный упор-ограничитель 8 хода 30 заслонки 5 установлен на ее оси 4.

Устройство работает следующим образом.

При открытии выпускных органов цилиндров 3 давление в выпускных каналах 2 возрастает до величины, значительно превышающей среднее давление в кольцевой полости 1. Под действием перепада давлений заслонки Г> попеременно открываются и отработавшие газы Выходят В кольцевую полость 1. On,новременно с открытием выпускных органов В соотзе! ству!о!цем канале 2 возникает ударная волна, которая также проходит в кольцевую полость 1. Частично ударная волна отражается от выходного сечения 7 канала 2 и уходит обратно к цилиндру 3. 3а отраженной ударной волной следует волна разрежения, которая старается увлечь газ из кольцевой полости 1. в канал 2.

Однако свободно поворачивающаяся на оси 4 заслонка 5 является своеобразным демпфером, ослабляющим прямую ударную волну, выходящую в кольцевую полость 1.

Поэтому волновые возмущения попадают в кольцевую полость 1 и во входной аппарат

9 ослабленными, что благоприятно сказывается на работе турбины и соседних цилиндров. Ослабленными получаются и отраженная ударная волна и волна разрежения, и газ слабее увлекается ею в канал 2. Заслонка 5 препятствует попаданию в канал 2 волновых возмущений, проникающих в полость 1 из выпускных каналов 2 других цилиндров.

При движении поршня в цилиндре вниз и при открытом выпускном органе давление

В канале 2 падает до значения ниже среднего давления в полости 1. Под действием такого перепада давлений и скоростного потока в кольцевой полости 1 заслонка 5 прижимается к упору в виде стенки 6 и перекрывает выходное сечение, препятствуя перетеканию газа из кольцевой полости 1 в канал 2 и прохождению в этот канал волновых возмущений, возбужденных в соседних каналах. При повторном открытии выпускного органа цилиндра истечение отработавших газов происходит в спокойную среду пониженного давления в канале 2, что способствует уменьшению насосных потерь в цилиндрах и увеличению полезной работы двигателя. Для уменьшения шума при работе заслонок 5 каждого из них выполняют размером меньше размера выходного сечения канала 2 и снабжают подпружиненным упором-ограничителем 8 хода заслонки 5.

1254184

Составитель В. Козлов

Редактор Е. Копна Техред И. Верес Корректор С. Черни

Заказ 4701/38 Тираж 523 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4