RU2199077C2 - Smoke-screening system - Google Patents

Abstract

FIELD: means for smoke screening, in particular, smoke-screening systems. SUBSTANCE: the military vehicle smoke-screening system has a piston engine with a turbo- compressor, including a turbine and a compressor, control valve, nozzle, discharge manifold and pipelines connecting the nozzle to the fuel system. The nozzle for spraying the fuel is installed at the outlet from turbine of the turbo-compressor in the outlet pipeline. EFFECT: economical operation and efficiency of the system, enhanced service line of the units of the military vehicle. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области специального оборудования, а именно к системам дымопуска, предназначенным для постановки дымовых завес с целью маскировки на военных машинах (ВМ) с турбонадувным поршневым двигателем. В качестве дымообразующего вещества используется дизельное топливо системы питания двигателя, которое смешивается с выпускными газами двигателя, испаряется и образует парогазовую смесь, при контакте которой с окружающим воздухом образуется туман. The invention relates to the field of special equipment, namely to smoke systems designed for setting smoke screens for the purpose of camouflage on military vehicles (VM) with a turbocharged piston engine. As a smoke-generating substance, diesel fuel of the engine power system is used, which is mixed with the exhaust gases of the engine, evaporates and forms a vapor-gas mixture, upon contact with which ambient air forms fog.

Известны конструкции систем дымопуска, реализованные на военных машинах с различными типами поршневых двигателей. Known designs of smoke systems implemented on military vehicles with various types of piston engines.

В изделии Т-72 двигатель оснащен приводным центробежным нагнетателем, топливо для дымообразования подается в выпускные коллекторы двигателя, образовавшаяся парогазовая смесь свободно выбрасывается через выпускные трубопроводы в атмосферу. При этом давление газов в коллекторах в зоне впрыска топлива не превышает 0,2-0,4 кгс/см².In the T-72 product, the engine is equipped with a centrifugal driven supercharger, fuel for smoke generation is supplied to the exhaust manifolds of the engine, the resulting vapor-gas mixture is freely discharged through the exhaust pipes into the atmosphere. In this case, the gas pressure in the reservoirs in the fuel injection zone does not exceed 0.2-0.4 kgf / cm ² .

В изделиях с турбонаддувными поршневыми двигателями выпускные газы крутят турбину турбокомпрессора, давление в коллекторах существенно выше (1,8-2,5 кгс/см²). Как известно, рост давления снижает порог воспламенения (взрыва) смеси, что требует тонкого регулирования подачи топлива в коллекторы в зависимости от скоростного и нагрузочного режимов двигателя. В случае возгорания (взрыва) топлива в коллекторе возможно повреждение двигателя и турбины турбокомпрессора.In products with turbocharged reciprocating engines, the exhaust gases rotate the turbocharger turbine, the pressure in the manifolds is significantly higher (1.8-2.5 kgf / cm ² ). As you know, an increase in pressure reduces the ignition threshold (explosion) of the mixture, which requires fine control of the fuel supply to the collectors, depending on the speed and load conditions of the engine. In the event of a fire (explosion) of fuel in the manifold, engine and turbine turbine turbines may be damaged.

Известна система дымопуска ВМ Т-64 с турбонаддувным поршневым двигателем /см. "Техническое описание танка Т-64". Военное издательство Министерства обороны СССР, М., 1969 г., стр. 591-594, а также "Инструкция по эксплуатации танка Т-64". Военное издательство Министерства обороны СССР, М., 1968 г., стр. 146-147/. Эта известная система дымопуска ВМ выбрана в качестве прототипа. Она включает поршневой двигатель с турбокомпрессором, состоящим из компрессора и турбины, электромагнитный клапан, трубопроводы, форсунку, установленную перед турбиной. Famous smoke system VM T-64 with a turbocharged piston engine / cm. "Technical description of the T-64 tank." Military Publishing House of the Ministry of Defense of the USSR, M., 1969, pp. 591-594, as well as "Instructions for the operation of the T-64 tank." Military Publishing House of the Ministry of Defense of the USSR, M., 1968, pp. 146-147 /. This famous VM smoke exhaust system is selected as a prototype. It includes a piston engine with a turbocompressor consisting of a compressor and a turbine, an electromagnetic valve, pipelines, an injector installed in front of the turbine.

При подаче топлива из трассы протока, оно поступает через форсунку при открытом электромагнитном клапане к центру ротора турбины (перед турбиной), где под действием центробежных сил распыляется и распределяется в потоке выпускных газов. Образовавшаяся парогазовая смесь через выпускной тракт машины выбрасывается в атмосферу. When fuel is supplied from the duct, it enters through the nozzle with the solenoid valve open to the center of the turbine rotor (in front of the turbine), where it is sprayed and distributed in the exhaust gas stream under the action of centrifugal forces. The resulting vapor-gas mixture is discharged into the atmosphere through the exhaust tract of the machine.

Однако известные системы дымопуска ВМ имеют ряд недостатков:
- при подаче топлива перед турбиной, к центру ротора турбины снижается, но не исключается вероятность возгорания и взрыва;
- в момент подачи топлива конструкция турбины испытывает "тепловой удар", т. к. резко падают температуры газов и элементов конструкции из-за охлаждающего эффекта;
- наличие центробежных сил в турбине ведет к снижению эффективности распыла форсунки, т.к. происходит укрупнение (коагуляция) частиц топлива, в результате снижается эффективность дымообразования и увеличивается выброс в атмосферу топлива в капельном виде.However, the known VM smoke exhaust systems have several disadvantages:
- when supplying fuel in front of the turbine, to the center of the turbine rotor decreases, but the possibility of fire and explosion is not excluded;
- at the moment of fuel supply, the turbine design experiences a “heat stroke”, since the temperatures of the gases and structural elements drop sharply due to the cooling effect;
- the presence of centrifugal forces in the turbine leads to a decrease in nozzle atomization efficiency, as enlargement (coagulation) of fuel particles occurs, as a result, the efficiency of smoke formation decreases and the emission of fuel into the atmosphere in a droplet form increases.

Таким образом, недостатками рассмотренной схемы дымопуска являются увеличенный расход топлива, снижение эффективности маскировочного дымообразования, снижение ресурса турбокомпрессора и двигателя. Thus, the disadvantages of the considered chimney scheme are increased fuel consumption, reduced efficiency of camouflage smoke generation, reduced resource of the turbocharger and engine.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков - повышение эффективности, экономичности и надежности работы системы дымопуска ВМ с турбонаддувным поршневым двигателем. The objective of the invention is to remedy these drawbacks - increasing the efficiency, efficiency and reliability of the smoke exhaust system of a VM with a turbocharged piston engine.

Для достижения этого технического результата в системе дымопуска, содержащей поршневой двигатель с турбокомпрессором, состоящим из компрессора и турбины, выпускного трубопровода, форсунки, управляющего клапана и трубопроводов, сообщающих форсунку с топливной системой, форсунка расположена на выходе из турбины турбокомпрессора в выпускном трубопроводе. To achieve this technical result, in a chimney system containing a piston engine with a turbocompressor consisting of a compressor and a turbine, an exhaust pipe, a nozzle, a control valve and pipelines communicating with the fuel system nozzle, the nozzle is located at the outlet of the turbocharger turbine in the exhaust pipe.

Признаки, отличающие заявляемую систему дымопуска от наиболее близкой к ней, расположение форсунки на выходе из турбины турбокомпрессора в выпускном трубопроводе дают качественное распыление топлива в закрученный после турбины поток отработавших газов, улучшение однородности парогазовой смеси, снижение доли непрореагированного топлива, выносимого газами, существенно повышая экономичность режима дымообразования. Signs that distinguish the claimed flue system from the closest to it, the location of the nozzle at the outlet of the turbocharger turbine in the exhaust pipe give high-quality atomization of the fuel into the exhaust gas flow swirling after the turbine, improve the uniformity of the vapor-gas mixture, reduce the proportion of unreacted fuel carried by the gases, significantly increasing efficiency smoke generation mode.

На чертеже показана принципиальная схема предлагаемой системы дымопуска. The drawing shows a schematic diagram of the proposed smoke system.

Она включает поршневой двигатель 1 с турбокомпрессором 2, состоящим из компрессора 3 и турбины 4, выпускной трубопровод 5, форсунку 6, управляющий электромагнитный клапан 7 и трубопроводы 8 и 9, сообщающие форсунку с топливной системой. It includes a piston engine 1 with a turbocharger 2, consisting of a compressor 3 and a turbine 4, an exhaust pipe 5, a nozzle 6, a control solenoid valve 7 and pipelines 8 and 9 communicating with the fuel system.

Система работает следующим образом. Топливо по трубопроводам 8, 9 из топливной системы при открытом управляющем клапане 7 поступает к форсунке 6, где под давлением распыляется и смешивается с выпускными газами в выпускном трубопроводе 5. The system operates as follows. Fuel through pipelines 8, 9 from the fuel system with an open control valve 7 enters the nozzle 6, where it is sprayed and mixed with pressure in the exhaust pipe 5 under pressure.

Заявляемая система дымопуска исключает:
- снижение температуры газов, поступающих на колесо турбины турбокомпрессора;
- резкий охлаждающий эффект, снижающий ресурс турбины.The inventive smoke system eliminates:
- lowering the temperature of the gases entering the turbocharger turbine wheel;
- a sharp cooling effect, reducing the resource of the turbine.

Были проведены испытания заявленной системы дымопуска, которые показали ее экономичность, по сравнению с известной в изделии Т-64, где расход топлива составляет около 10 л/мин, в заявленной же до 5 л/мин, при одинаковой эффективности дымовой завесы, а также надежность работы системы дымопуска и агрегатов двигателя военных машин. Tests of the claimed flue system were carried out, which showed its cost-effectiveness, compared with the known in the product T-64, where the fuel consumption is about 10 l / min, in the claimed up to 5 l / min, with the same efficiency of the smoke curtain, as well as reliability the operation of the smoke system and engine units of military vehicles.

Claims (1)

Система дымопуска военной машины, содержащая поршневой двигатель с турбокомпрессором, включающим турбину и компрессор, управляющий клапан, форсунку, выпускной трубопровод и трубопроводы, соединяющие форсунку с топливной системой, отличающаяся тем, что форсунка установлена на выходе из турбины турбокомпрессора в выпускном трубопроводе. The smoke system of a military machine containing a piston engine with a turbocharger including a turbine and a compressor, a control valve, a nozzle, an exhaust pipe and pipelines connecting the nozzle to the fuel system, characterized in that the nozzle is installed at the outlet of the turbocharger turbine in the exhaust pipe.