Система охлаждения
Иллюстрации
Реферат
Союз Советски к
Социалистическик
Республик
О П И С А Н И Е <,уд щ у
ИЗЬБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. свил-ву N 603759 (22) Зая влено 27, 10.78 (2 I ) 2676808/25-06 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет— Опубликовано 05. 05 80 Бюллетень № 17
Дата опубликования описания08,05.80 (5l jM. Кл.
F 01 P 1/06
F 01 P 5/04
Гасударственный комитет
4 (53) УД К 62 1. 43-7 14,72 (088. 8) Ita делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения
A. Б. Азбель и А. С. Дроздова (71) Заявитель (54) СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ
Изобретение относится к машиностроению, в частности, к двигателестроению, а именно к системам охлаждения двигателей внутреннего сгорания с газотурбинным наддувом.
По основному авт. св. Л" 603759 иэ5 вестна система охлаждения наддувочного воздуха дпя двигателей внутреннего сгорания с турбокомпрессором наддува, содержащая промежуточный воздуховоздуш t0 ный холодильник с просасыванхцим вентилятором; воздушную турбину, установленную во впускном трубопроводе двигателя и кинематически связанную с вентилятором, и байпасный трубопровод с регулируемым запорным органом, подключенный к впускному трубопроводу между входом и выходом воздушной турбины, причем воздушная турбина размешена в воздухозаборном участке впускного трубопрово- 20 да перед турбокомпрессором (1)
При таком разме1ценпи воздушной тур-бины на ее привод расходуется опреде- ленная часть MoIUHocTH двигателя, Это
2 объясняется тем, что перед турбиной турбокомпрессора необходимо повышать давление газов для подвода дополнительной работы с компрессору агрегата наддува и эта работа расходуется на просасывание воздуха через воздушную турбину.
При этом давление на выходе из компрессора остается неизменным и наблюдается некоторое снижение мощности поршневой части двигателя и ухудшение экономических показателей всей комбинированной установки.
Белью изобретения является повышение эффективности системы длч охлаждения воздушного заряда путем уменьшения зат рат мощности на привод воздушной турбины.
Укаэанная цель достигается тем, что турбокомпрессор и воздушная турбина выполнены с осерадиальными крыльчатками, лопатки которых ориентированы в противоположных направлениях, и отношение расстояния от торца крыльчатки воздушной турбины до торца крыльчатки турбокомп2567
4 помощи которой приводится во вращение вентилятор 3 системы охлаждения наддувочного воздуха. После турбины 4 воздух поступает в компрессор 7 турбокомпрессора 8, где он сжимается до требуемого давления. После компрессора 7 воздух поступает в промежуточный холодильник 1, а затем во впускной трубопровод
5 двигателя 6.
При атом выход из крыльчатки турбины 4 находится непосредственно ня входе в компрессор 7, причем отношение расстояния от торца крыпьчатки 13 воздушной туфины и до торца крыльчатки 14
15 компрессора 7 турбокомпрессора 8 к шагу лопаток воздушной турбины 4 лежит в пределах pl< = 1,0-3,0, иначе влияние закрутки сказываться не будет, При этом дпя уменьшения работы, подводимой от
20 турбины, закрутка имеет направление обратное вращению компрессора 7, указанное стрелкой A. Таким образом за счет подобной установки турбины и при ориентации лопаток 13 турбины 4 в сторону, противоположную лопаткам 14, компрессора 7 турбокомпрессора 8 можно повысить экономичность системы для охлаждения воздушного заряда путем уменьшения затрат мощности на привод воздушной турбины.
Использование изобретения позволит повысить аффективность системы охлаждения наддувочного воздуха форсированного двигателя эа счет предварительной закрутки потока на входе в компрессор и
ЗБ снижения мощности на его привод.
3 73 рессора к шагу лопаток последней лежит в пределах (1,0-3,0).
При таком исполнении системы охлаждения воздушная турбина создает на входе в компрессор перед рабочим колесом закрутку потока по направлению вращения колеса. При этом имеется возможность снизить затраты мощности на привод компрессора и требуемую мощность турбины в результате снижается давление на входе в турбину и уменьшаются потери на насосные хода поршневой части двигателя.
Н& фиг. 1 изображен вариант системы для охлаждения заряда воздуха; на фиг, 2 взаимное расположение торцов крыльчаток воздушной турбины и компрессора.
Система охлаждения заряда воздуха содержит промежуточный воздухо-воздушный холодильник 1, например трубчатопластинчатого типа, снабженный защитным кожухом 2 с просасываюшим вентилятором 3, кинематически связанным с воэgyuraoA турбиной 4, например радиального типа. Холодильник 1 установлен во впускном трубопроводе 5 двигателя 6, в котором установлен также компрессор 7 турбокомпрессора 8 наддува двигателя 6.
В воздухозаборном участке 9 турбокомпрессора 8 установлен воздухоочиститель
10. за которым установлена воздушная турбина 4 и байпасный трубопровод 11 с регулируемым запорным органом 12, например дроссельной заслонкой, при помощи которого регулируется расход воздуха через турбину 4, Торец крыльчатки 13 воздушной турбины 4 расположен относительно торца крыльчатки 14 компрессора
7 турбокомпрессора 8 таким образом, что направление вращения крыльчатки компрессора 7, показанное стрелкой А, противоположно направлено вращению воздушной турбины 4, показанное стрелкой Б. Закрутка потока (окружная составляющая скорости) С<< противоположна направлению вращения крыпьчатки компрессора 7 (стрелка А); т,-шаг лопаток турбины; -расстояние между торцами крыаьчаток турбины 4 и компрессора 7; С„„— скорость потока на входе в компрессор 7;
8 - угол закрутки.
Система работает следукхцим образом, Из атмосферы воздух через фильтр 10 поступает в воздушную турбину 4, при
Формула изобретения
4О Система охлаждения по авт. св.
Мо 603759, о т л и ч а ю ш а я с я тем, что, с целью повышения эффективности, турбокомпрессор и воздушная турбина выполнены с осерадиальными крыльчатками, лопатки которых ориентированы в противоположных направлениях, и отношение расстояния от торца крыльчатки воздушной турбины до торца крыльчатки турбокомпрессора к шагу лопаток последней лежит в пределах (1,3-3,0).
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
N" 603759, кл. F 01 P 1 i06, 1978.