SU1548485A1 - Устройство дл наддува двигател внутреннего сгорани - Google Patents

Abstract

Изобретение направлено на повышение эффективности устройства дл  наддува двигател  внутреннего сгорани . Турбокомпрессор (ТК), образованный компрессором 2 и турбиной 3, соединен с двигателем 1 внутреннего сгорани  патрубками 9. Вал ТК через редуктор 4 св зан с обратимой электрической машиной 5, а обмотка последней через электрическую цепь и преобразователь 7 св зана с аккумул торной батареей. К электрической цепи обратимой машины 5 подключена обмотка мотор-генератор 6, вал которого св зан с валом двигател  1. На режимах работы двигател , близких к номинальному, электрическа  машина 5 работает в режиме генератора и мотор-генератор 6 передает вырабатываемую им мощность на вал двигател  1. На частичных нагрузках мотор-генератор 6 и электрическа  машина 5 измен ют свои функции, происходит подкрутка вала ТК. Подкрутка производитс  и на переходных режимах (от аккумул торной батареи 8). На режимах холостого хода электрическа  св зь между электрической машиной 5 и мотор-генератором 6 принудительно разрываетс . Система обладает способностью к саморегулированию благодар  тому, что мотор-генератор выполнен в виде синхронной электрической машины, а обратима  электрическа  машина выполнена асинхронной. 1 ил.

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности двигателестроению, ц 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 обратимой 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 1 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. '

При работе двигателя на режиме с 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 машина 5 начинает работать в режиме генератора, мотор-генератор 6 автоматически переходит в режим двигателя it 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 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, На переходных режимах ротор турбокомпрессора подкручивается электрической машиной 5 от аккумуляторной батареи 8 через преобразователь 7 либо, минуя его,

При недостатке мощности турбины3 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 использо15 вание энергии выхлопных газов на этих режимах.

На режимах холостого хода электрическая связь между машиной 5 и мотором-генератором разрывается.

принудительно

При выполнении в виде синхронной шины, а обратимой с ротором - в виде асинхронной,час тота тока, вырабатываемая моторомгенератором мотора-г енератора электрической мамашины, связанной

Г — Per· Ода f---частота машины вращения ротора обратимой ^пас (1 t S)n_A&, = _^рсг_ ^рас или частота вращения вала турбокомпрессора ^ητκ ⁼ ί -р^-^Г О S)n._B, ^rac где Р_сг и Р_ас ^ПД8

- число пар полюсов синхронной и асинхронной машины;

- скольжение;

- передаточное отношение редуктора методу роторами турбокомпрессора и асинхронной машины;

- 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 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 установив- ю шихся, но и на переходных режимах,. Это позволяет избежать применения сложных систем автоматического регулирования, снизить стоимость и повысить надежность привода. Аналогичный~ 15 эффект достигается и при применении других типов электрических машин. Устройство обладает еще одной особенностью - общая электрическая сеть двух машин может быть соединена 20 с внешней сетью, но работоспособность ее Сохраняется и при отсутствии связи с внешней сетью или при изменении потребления ею энергии, что дополнительно расширяет рабочий диапазон.

Claims (1)

1. 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, отличающееся тем,.что, с целью повышения эффективности, устройство дополнительно снабжено мотором-генег·: ратором, вал последнего связан с валом двигателя, а обмотка подключена к электрической сети обратимой электрической машины, причем мотор-генератор выполнен в виде синхронной электрической машины и обратимая электри-j ческая машина выполнена асинхронной, ¹