Двигатель внутреннего сгорания

Двигатель внутреннего сгорания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, с воздушной системой охл ажцения наддувочного воздуха, содер жатвй турбоксяъшрессор с воздушным патрубком, промежуточныйвоздуховоадушный одспаднтель с ксекухом, расположенный соосно с коленчатым валом двигателя , и вентилятор для подачи охлаждаюшего .в охладитель, механически связанный с коленчатым валом и соединенный с воздухозабр{Я1иком, П1жчем выпускной патрубок турбокомпрессора соединен с впускным коллектором двигателя через охладитель, отлйчаюшийс я тем, что, с целью повышения комneiKTHOcTH и экономичности, вентилятор . вьшопнен. с диаметральным направлением потока воздуха и снабжен направляющими лопатками, установленными между колесом вентилятора и охладителем, а ось его вр шения параллельна оси коленчатого вала. 2. Двигатель по п. 1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что стенка воздухозакрепится к кожуху охладителя с помошью флана@вого соединения. 3.Двигатель по пп. 1 и 2, о. т л ичаюшнйся тем, что угол между стенкой воздухозаборниками фронтальной плоской поверхностью охладителя превышает 3D°.. 4.Двигатель по пп. 1-3, о т л и-- чаюшийся тем, что колесо вентилятора содержит тор1К}вые диски с центральными отверстиями, в коропусе вентилятора с боковых сторон установлены полуоси, которые с помощью эластич-. ных втулок размещены в вентральных oiw верстиях дисков. 5.Двигатеаь по пп. 1-4, отличающийся тем, что кожух охладиОЭ СП теля содержит цилинд(жческие отверстия, выполненные в торцовых выступах стенок, в которые вставлены подшипниксжые опого ел ел ры колеса вентилятора.

ÄSU ÄÄ 1035255

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

О.ИЦ |

РЕСПУБЛИН

Э(я) F 01 P 5/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, ;." ".",. ..:."„:

К АВТОРСКОМУ СВИДЕ ГЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3396914/25&6 (22) 15.02.82(46) 15.08.83. Бюп. 34 30 (72) Ю. С. Кустарев, И..И. Козловскяй, В. Н. Каминский, В. Н. Куликов, Л. Л. Решес и В. Г. Белькевич (71 ) Московский автомеханический институт. и Камский автозавод (53) 621.43.712 (088.8) (56) 1. Патент Великобритании

Кю 1366327, кл. F 01 P 5/02, опублик. 1974. (54) (57) 1. ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕН

НЕГО СГОРАНИЯ,.с возаущной системой охлажаення наддувочного возауха, соаер жаший турбокомпрессор с воздушным патрубком, промежуточный возауховозау ный аялааятель с кажухом, расположенный соосно с коленчатым валом двигателя, и вентилятор для подачи охлаждающего воздуха .в охладитель, механически связанный с коленчатым валом и соеди ненный с возаухоэаборником, прячем вы.пускной патрубок турбокомпрессора соединен с впускным коллектором двигателя. . через охладитель, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повьипения компактности и экономичности, вентилятор выполнен. с диаметральным направлением потока воздуха и снабжен нанравляюшими лопатками, установленными между колесом мнтялятора и охлааителем, а ось его вра- . щения параллельна осй коленчатого вала.

2. Двигатель по п. 1, о т л н ч а ю щ н и с я тем, что стенка воздухоза бОфхнка KpSorrTcQ x кожуху Охладителя с помощью..фпанцевоГО соеанненяя.

3е Двягатель по ппе 1 н 2 у о ° т JI н ч а ю,m и и с я тем, что угол между стенкой возаухозаборника: и фронтальной плоской поверхностью охладителя правы щает Збо

4. Двигатель по пп. 1- 3, о т л и.- ч а ю m и и с я тем, что колесо вентилятора содержит торцовые диски с центральными отверстиями, в корпусе вентилятора с боковых сторон установлены полуоси, которые с помощью эластич-. ных втулок размещены в центральных отверстиях nrrcxos.

5. Двигатель по пп. 1-4, о т л ич а ю m и и с я тем, что кожух охладителя содержит цилиндрические отверстия, выполненные в торцовых выступах стенок, в котове вставлены ппдшипниковые опо ры ioneca вентилятора.

10352

Изобретение относится к машиностро .ению, в частности к двигателям внутреннего сгорания с газотурбинным наццувом и воздушной системой охлажцения наддувочного возцуха. 5

Известен двигатель внутреннего сгорания с возцушной системой охлаждения надцувочного воздуха, содержащий турбокомпрессор с выпускным патрубком, промежуточный возцухо-воздушный охла- 1О дитель с кожухом, расположенный соосно коленчатому валу двигателя, и вентиля-. тор для поцачи охлаждающего воздуха в охлацитель, механически связанный с коленчатым валом и соединенный с воз- 15 духозаборником. причем выпускной патрубок турбокомпрессора соединен с впускным коллектором двигателя через охладитель. Известный цвигатель внутреннего сгорания характеризуется высокой щ компактностью конструкции ввиду малого объема газохоца, соединяющего вентилятор с охлацителем (11 .

Однако из условия согласования режимов работы воздушной турбины и венти- 25 лятора поток охлаждающего воздуха проходит через вентилятор с большой скоростью, которая затем гасится с большими необратимыми потерями энергии при большой неравномерности распрецеления потока охлажцаюшего воздуха по каналам теплообмена, что приводит к уменьшению теплообъема. Кроме того, в известном двигателе воздушная турбина привода вентилятора выполнена с малой степенью порциальности и вслецствие этого имеет низкий КПД, B рэзультате на привоц вентилятора затрачивается 6 - 10% расхода воздуха через турбокомпрессор, который с учетом этого рассчитан на 4О более высокую произвоцительность. Поскольку компрессор наддува кинематически связан с газовой турбиной надцува, размещенной в выпускном трубопровоце двигателя то увеличение расхода Возду 45 ха через турбокомпрессор привоцит к росту противодавления в двигателе и ухудшению его топливной экономичности.

Бель изобретения - повышение компактности и экономичности, 50

Поставленная цель цостигается тем, что в двигателе внутреннего сгорания с воэцушной сисгемой охлажцения наддувочного воэцуха, соцержащем турбокомпрессор с выпускным патрубком, промежу 55 точный воэдуховоздушный охлацитель с кожухом, расположенный соосно с колен» чатым валом двигателя, и вентилятор цля подачи охлаждающего воэцуха, в охлацитель, механически связанный с коленчатым валом и соединенный с воэдухо заборником, причем выпускной патрубок турбокомпрессора соединен с впускным коллектором вцигателя через охлацитель, вентилятор выполнен с циаметральным направлением потока воздуха и снабжен направляющими лопатками, установленными между. колесом вентилятора и охлацителем, а ось его вращения параллельна оси коленчатого вала.

При этом стенка возцухозаборника крепится к кожуху охладителя с помощью фланцевого соединения.

Угол между стенкой воздухозаборника и фронтальной плоской поверхностью охо ладителя превышает 30 ..

Колесо вентилятора содержит, торцовые диски с центральными отверстиями, в корпусе вентилятора с боковых сторон установлены полуоси, которые с помощью эластичных втулок размещены в централь ных отверстиях дисков.

Кожух охлацителя содержит цилиндрические отверстия, выполненные в тордовых выступах стенок, в которые встав,лены поцшипниковЬ|е опоры колеса вент илятора. !

На фиг. 1 прецставлено прецлагаемое устройство, поперечный разрез; на фиг. 2то же, продольный разрез; на фиг. 3двигатель внутреннего сгорания при ра» боте вентилятора в режиме нагнетания, виц сбоку; на фиг. 4 - то же, вид спереци; на фиг. 5 - вариант устройства при работе вентилятора в режиме просасывания охлаждающего возцуха.

Двигатель внутреннего сгорания с воздушной системой охлаждения нацдувочного воздуха содержит охлацитель 1, например, пластинчато-ребристого типа и вентилятор 2 с диаметральным направлением по тока воздуха. Охлацитель 1 установлен в кожухе 3 на эластичных прокладках 4.

Кожух 3 установлен на впускном трубопроводе 5 двигателя 6. В кожухе 3 имеются окна 7 и 8 для прохода надцувочного и охлаждающего потоков воэцуха.

Посредством патрубка 9 кожух 3 охлацителя соединяется с компрессором 10 газотурбинного наддува двигателя 6. Вентилятор 2 состоит иэ двух торцовых дисков 11 (фиг. 2), которые соединяют ся межцу собой решеткой лопаток 12.

Диски 11 имеют центральные сквозные отверстия, в которые вставлены пол оси 13 и 14 опор колеса вентилятора, 3 10352 причем полуоси 13 и 14 опор соецине ны с дисками 11 через эластичные втуп- ки 15. Опоры 1 6 и 17- колеса вентилятора с подшипниками вставлены в цилинцрические отверстия 18 и 19 в выступах 20 торцовых стенок 21 и 22, при этом отверстия 18.и 19 лежат на оцной оси, параллельной оси коленчатого вала двигателя 6, смещенной на величину Н (фиг. 1 ) относительно горизонтальной 10 оси симметрии охлацителя 1. B опоры 16 и 17 могут быть вставлены приводные вспомогательные агрегаты, например электрогенератор 23 бортовой электросети или гицромуфта, а одна из опор 17 имеет механическую связь с ваном двигателя 6, например, через клиноременную передачу 24 (фиг. 4). Выс- тупы 20 торцовых стенок 21 и 22 нак.рыты капотом 25 с рядом сквозных прорезей 26 (фиг. 3). Между торцовыми стенками 21 и 22 установлены направляющие лопатки 27 (фиг. 1). Стенка 28 (фиг. 3 и 5) возцухоэаборника вентилятора закреплена на фланце 29 кожуха 25 охладитепя, при этом величина угла О{, {фиг. 1) между стенкой воэцухоэаборника и плоскостью N-М фронтальной поверх ности охпацителя должна быть не менее 30о.

Устройство работает следующим образом.

Атмосферный воздух поступает в компрессор .10 наддува двигателя 6, откуда надцувочный воздух поступает по напор35 ному патрубку 9 в каналы теплообмена охпацителя 1 и далее через окно 7 нацдувочный воздух направляется во впуск ной трубопровод 5 двигателя 6. Для уплотнения между торцами охлацителя 1 кожухом 3 и патрубком 9 установлены эластичные прокладки 4. Вентилятор 2 служит цля продувки охлажцаюшего воэ пуха. через каналы теппообмена охлацителя 1. Крутящий момент от вала двига- 4 теля 6 через клиноременную передачу 24

55 4 перецается на вал 14 опоры 17 колесавентилятора, при вращении которого решетка лопаток 12 сообщает энергию воздушному потоку, поступающему в вентипятор через прорези 26 в капоте 25 при работе вентилятора в режиме нагнетания воздуха. Если вентилятор работает в режиме просасывания воздуха через каналы теплообмена охлацителя 1, то после колеса вентилятора 2 поток охлаж цающего воздух поступает в расширяющийся канал, образуемый стенкой кожухВ 3 охл&цитепя 1 и стенкой возцухо эаборника 28. В этом канале происхоцит плавное гашение скорости воздушного потока. Для гашения резонансных колебаний полуосей 13 и 14 вентилятора при лрохожцении критической частоты вращения служат эластичные втулки 15. Направляющие лопатки 27 служат для вырав- нивания расходов охлаждающего воздуха по каналам теплообмена.

Изобретение позволяет уменьшить объем трубопровоцов цля подачи охлаждающего воздуха и. улучшить равномерность распределения расходов охлажцаюшего воздуха по каналам тдйлообмена охпацителя путем циаметрапьного направления потока aosgyxa через колесо вентилятора, что в сочетании с экономичным ме» ханическим прийоцом вентилятора непосредственно от копенчатого вала цвигате ля позволяет уменьшить расход энергии на продувку каналов теплообмена охлаждающим воздухом. Применение эластичных втулок на полуосях колеса вентилятора позволяет повысить нацежность конструкции эа счет гашения реэонан» оных колебаний при прохсвкцении крити,ческих тел оборотов.

Таким образом использование прецла гаемого изобретения позволяет повысить компактность двигателя внутреннего сго

,рания с воздушной системой охпаждения и улучшить его экономические покаэаТЮЛИ.

1035288

10:35255

Ф

1035255.1. 035 255

Составитель А. Сайкин

Редактор И. Товтин Техрец М.Надь Корректор А. Ференц Заказ 5785/32 Тираж 535 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по целам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раущская наб., ц. 4/5

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4