Устройство для наддува двигателя внутреннего сгорания

Устройство для наддува двигателя внутреннего сгорания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение направлено на повышение эффективности устройства для наддува двигателя внутреннего сгорания. Турбокомпрессор (ТК), образованный компрессором 2 и турбиной 3, соединен с двигателем 1 внутреннего сгорания патрубками 9. Вал ТК через редуктор 4 связан с обратимой электрической машиной 5, а обмотка последней через электрическую цепь и преобразователь 7 связана с аккумуляторной батареей. К электрической цепи обратимой машины 5 подключена обмотка мотор-генератор 6, вал которого связан с валом двигателя 1. На режимах работы двигателя, близких к номинальному, электрическая машина 5 работает в режиме генератора и мотор-генератор 6 передает вырабатываемую им мощность на вал двигателя 1. На частичных нагрузках мотор-генератор 6 и электрическая машина 5 изменяют свои функции, происходит подкрутка вала ТК. Подкрутка производится и на переходных режимах (от аккумуляторной батареи 8). На режимах холостого хода электрическая связь между электрической машиной 5 и мотор-генератором 6 принудительно разрывается. Система обладает способностью к саморегулированию благодаря тому, что мотор-генератор выполнен в виде синхронной электрической машины, а обратимая электрическая машина выполнена асинхронной. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК (19 (И) (51)5 Р 02 В 37 10

ОПИСЛНИК ИЗОБРКтениЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21 ) 4376276/25-06 (22) 08,02,88 (46) 07.03.90, Вюл. У 9 (71) Харьковский институт инженеров железнодорожного транспорта им. С.M.Êèðoâà (72) И,К,Колесник, А.Ф,Агулов и 1О,Е,Калабухин (53) 621,43.052 (088,8) (56) Заявка ЕПВ У 0079100, кл. F 02 В 37/10, опублик . 1983 °

Заявка ФРГ 9 3437872, кл. F 02 В 37/10, опублик. 1985, (54). УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАДДУВА .ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

- -(57) Изобретение направлено на новышение эффективности устройства для наддува двигателя внутреннего сгорания, Турбокомнрессор (TK), образованный компрессором 2 и турбиной З,соединен .с двигателем 1 внутреннего сгорания патрубками 9, Вал ТК через редуктор 4 связан с обратимой электри. ческой машиной 5, а обмотка последней через электрическую цепь и пре2 образователь 7 связана с аккумуляторной батареей, К электрической цепи обратимой машины 5 подключена обмотка мотор-генератора 6, вал которого связан с валом двигателя 1. На режимах работы двигателя, близких к номинальному, электрическая машина 5 работает в режиме генератора и моторгенератор 6 передает вырабатываемую йм мощность на вал двигателя 1. На частичных нагрузках мотор-генератор

6 и электрическая машина 5 изменяют свои функции, происходит подкрутка вала ТК. Подкрутка производится и на переходных режимах (от аккумуляторной батареи 8). На режимах холостого хода электрическая связь между.электрической машиной 5 и моторгенератором 6 принудительно разрывается. Система обладает способностью к саморегулированию благодаря тому, что мотор-генератор выполнен в виде синхронной электрической машины, а ,обратимая электрическая машина выпол нена асинхронной, 1 ил.

1548485

Изобретение относится к машиностроению, в.частности двигателестроению, и может быть использовано в двигателях транспортных средств, Цель изобретения — повышение эффективности устройства для наддува двигателя внутреннего сгорания.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Двигатель 1 внутреннего сгорания содержит турбокомпрессор (ТК),образованный компрессором 2 и турбиной 3.

Вал турбокомпрессора через понижающий редуктор 4 связан с валом обрати- 15 мой электрической машины 5. С валом двигателя 1.связан мотор-генератор

6 ° Через электрическую цепь и преобразователь 7 обмотка последнего и обмотка электрической машины связаны с аккумуляторной батареей 8. С двигателем I турбокомпрессор соединен пат-. рубками 9, Мотор-генератор выполнен в виде синхронной электрической машины, а обратимая электрическая маши- 25 на выполнена асинхронной.

Устройство работает следующим об- разом. ри работе двигателя на режиме с 30 равенством мощностей .турбины и компрессора электрическая машина 5 и мотор-генератор 6 работают в режиме холостого хода. На режимах, близких к номинальному, когда мощность турбины

3 больше мощности компрессора 2, частота вращения ротора электрической машины 5 (турбокомпрессора) возрастает и увеличивается напряжение,вырабатываемое этой машиной, Электрическая 40 машина 5 начинает работать в режиме генератора, мотор-генератор 6 автоматически переходит в режим двигателя и передает избыточную мощность на коленчатый вал двигателя внутреннего сгорания либо на внешний потребитель энергии. На режимах частичных нагрузок, когда мощность компрессора 2 больше, чем турбины 3, частота вращения ротора электрической машины 5

50 уменьшается, падает и напряжение на ней. Мотор-генератор 6 начинает работать в. режиме генератора, а машина 5— в режиме двигателя, передавая недостающую мощность от коленчатого вала двигателя 1 на вал турбокомпрессора, 55

На переходных режимах ротор турбокомпрессора подкручнвается электрической машиной 5 от аккумуляторной батареи 8 через преобразователь 7 либо, минуя его.

При недостатке мощности турбины.

3 производится дополнительная подкрутка ротора турбокомпрессора от электрической машины 5, что улучшает воздухоснабжение на частичных режимах. На номинальном и близких к нему режимах, когда турбина имеет избыточную мощность, эта мощность передается мотору-генератору и далее на коленчатый вал посредством электрической машины 5, что улучшает использование энергии выхлопных газов на этих режимах, На режимах холостого хода электI рическая связь между машиной 5 и мотором-генератором 6 принудительно разрывается, При выполнении мотора-генератора в виде синхронной электрической машины, а обратимой машины, связанной с ротором — в виде асинхронной,час тота тока, вырабатываемая моторомгенератором

- cr пав

f = -:

60 частота вращения ротора обратимой машины п — - - — (1 > Б)

60f ас — — (1 + Б)п„

«Рсс

Pàñ ипи частота вращения вала турбокомпрессора где Рс„и Ро — число пар полюсов синхронной н асинхронной машины;

Б — скольжение; — передаточное отношение редуктора между роторами турбокомпрессора и асинхронной машины; и частота вращения коленчатого вала, Таким образом частота вращения ротора турбокомпрессора на всех скоростных режимах работы двигателя поддерживается пропорциональной частоте вращения коленчатого вала с

1548485 6 что дополнительно расширяет рабочий диапазон.

Составитель М.Файн

Редактор Л,Зайцева Техред A.Êðàâ÷óê Корректор О.Кравцова

Заказ 127 Тираж 436 Подписное

BHHHGH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Ужгород, ул. Гагарина,!01 точностью до скольжения, имеющего незначительную величину. При положительном скольжении энергия ТК передается на вал двигателя, а при отрицательном - от вала двигателя к ротору ТК, Следовательно, система привода ТК обладает способностью саморегулирования, причем не только на установившихся, но и на переходных режимах.

Это позволяет избежать применения сложных систем автоматического регупирования, снизить стоимость и повысить надежность привода, Аналогичныйэффект достигается и при применении других типов электрических машин.

Устройство обладает еще одной особенностью — общая электрическая сеть двух машин может быть соединена с внешней сетью, но работоспособность ее сохраняется и при отсутствии связи с внешней сетью или при изменении потребления ею энергии, Формула изобретения.

Устройство для наддува двигателя внутреннего сгорания, содержащее тур-. бокомпрессор наддува,.вал которого связан с валом обратимой электрической машины, и аккумуляторную батарею, связанную с обмоткой обратимой электрической машины через преобразователь, и электрическую сеть, о т л и15 чающееся тем,.что, сцелью повышения эффективности, устройство дополнительно снабжено мотором-гене.; ратором, вал последнего связан с валом двигателя, а обмотка подключена

20 к электрической сети обратимой электрической машины, причем мотор-генератор выполнен в виде синхронной электрической машины и обратимая электри- 1 ческая машина выполнена асинхронной,