SU745375A3 - Способ наддува двигател внутреннего сгорани и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Description

1лаамещвны в первом отсеке всасываю«ёго патрубка.

Часть воздуконапорной магистрали сподогреваемыми поверхност ми воздухоохладител  может быть расположена в первом отсе.кё всасывающего патрубка и воздухоохладитель может быть выполнен рекуперативным с поперечным оьиаанием охлаждаемой среды.

На фиг,,1 показан волновой обменник давлени  с вмонтированным воздухоохладителем; на фиг. 2 - развертку по jBHaMeTpy ротора/ проход щему по серёдйне высоты  чеек и по примыкающим детал м.

На фиг. 1 не показаны такие несущественные элементы, как, например детали соединени  с двигателем, опоры , а также наружные контуры воздушного и газового ресиверов, Кроме того , обменник давлени  показан как одноцикловый, это выражаетс  в том, что как газовый, так и воздушный реййверы сна бжены каждый лишь одним, прйг кающим к ротору, окном высокого и окном низкого давлени , причем окна дл  газа не показаны. Дл  боль шей  сности функционированн  cиcтa и на фиг. 1 приведены стрелки, показывающие движени  рабочих сред и напраление вращени  ротора.

РотЬр 1, разделенный на  чейки 2, параллельные его оси, образую1 91е , кольцевую адепь и открытые по торцам, расположен между торцовыми плитами 3 и- 4« К окнам 5 и б плиты 3 подключены всасывающий патрубок 7 и возду хонапорна  магистраль 8, к окна торцовой плиты 4 - канал 9 подвода и канал 10 отвода отработавших газов двигател . Всасзлвающий патрубок 7 разделен при помощи перегородки 11 на два отсека первый 12 и второй 13 В первом QTcei.S размещены охлаждаемы поверхности воздухоохладител  14, подогреваещге поверхнсхгти которого рас положены в воздухонапорной магистрали 8. Дл  этого часть этой магистрал с подогреваема ш поверхност ми воз духоохладнтел  расположена в первом отсеке 12 всасывающего патрубка (см. фиг.1). При этом воздухоохладитель выполне  рекуперативным с поперечным омыванием охлаждаемой среден. Окна 5 и 6 в торцовой плите 3 и окно в торцовой плите 4, сообщенные с каналом 10 отвода отработавших газов, JS iiun ены так, что в процессе вращени  ротора отсек 12 через  чейки ротора сообщае.тс  с каналом 10, а отсек 13 с вoэJ5yxoнaпopнoй магистралью 8.

Гор чие отработавшие газы двигател  вйутреннего сгорани  через канал 9 поступают в  чейки 2 ротора, расшир ютс  и покидают обменник давлени  через канал 10, На воздушной стороне свежий воздух всасываетс  через патрубок 7 и окно 5 в  чейки ротора, сжимаетс  в них отработавшнми газами и покидает обменник давлени  в качестве наддувочного воздуха через воздухонапорную магистраль 8.

Процессы сжати  и расширени  в  чейках схематически показаны на фиг. 2. При движении газов и воздуха внутри  чеек образуютс  наполненна  газом камера 15 и наполненна  воздухом камера 16. В камере 15 газы расшир ютс  и затем удал ютс  через канал 10, в то врем  как в камере 16 уплотн етс  та часть всасываемого воздуха, котора  поступает в обменНик давлени  непосредственно и затем выталкиваетс  в магистраль 8. Остальна  часть всасываемого воздуха продуваетс  через  чейки ротора в канал 10 отвода отработавших газов, как показано при помощи стрелки 17. Эта продувка каналов важна и должна сохран тьс  при всех обсто тельствах. Этим обеспечиваютс  очистка  чеек от отработавших газов двигател  и охлаждение стенок  чеек.

В процессе всасывани  воздух дел т во всасывающем патрубке на два потока, первый из которых, поступаюйр й по отсеку 12, используют в качестве охладител , направл ют в волновой обменник давлени  и выпускают из последнего вместе с отработавшими газаг ш, как показано стрелкой 17, а второй подают по отсеку 13 в обменник давлени  непосредственно и после сжати  в нем выпускают в воздухонапорную магистраль 8, а затем охлаждают в воздухоохладителе 14 первым потоком всасываемого воздуха. Первый поток воздуха покидает воздухоохладитель с более высокой температурой, чем темтература окружающей среды, и используетс  поэтому только дп  продувки  чеек ротора, покида   чейки в следующем цикле. Его температура достаточно низка дл  эффективного охлаждени   чеек. Температура охлажденного сжатого воздуха зависит, среди всего прочего, от степени регенерации примененного теплообменника. Так как при этом должны также учитыватьс  потери давлени  в теплообменнике, то выбор воздухоохладител   вл етс  задачей оптимизации, котора  должна решатьс  в каждом отдельном случае.

Например, дл  охлаждени  нгахдувочного воздуха до температуры при степени сжати  2,5 и температуре всасывани  20°С -снижение температуры воздуха происходит на85°С. Примерно на такую же величину Может в сумме охл;зждени  сжатого воздуха и  чеек пов1:3ситьс  температура воздуха первого потока, так как дл  создани  эффекта охлаждени   чеек его температура не должна превышать температуры , выпускаемого сжатого воздуха. Соответственно она должна составл ть приMejiHO 105°С. Отсюда следует, что дл  5 максимального охлаждени  надцувочного воздуха коэффициент продувки дол жен быть примерно 1,1,что соответствует количеству воздуха .в первом потоке, примерно равном 40% от суммарного количества воздуха в двух потоках. При меньших нагрузках на двигатель коэффициент продувки может быть значительно уменьшен дл  обеспечени  работоспособностН обменника давлени , но это недопустимо из-за необходимости охпг ждать наддувочный воздух двигател .

Описываемый способ и устройство дл  его осуществлени  помимо преимуществ , создаваемых обычно охлаждением наддувочного воздуха, позвол ют повысить экономичность двигател  путем рационального использовани  воздуха , как дл  наддува, так и дл  охлаждени .

Claims (5)

1.Способ наддува двигател  внутреннего сгорани  путем всасывани  воздуха, сжати  его отработавшими газами двигател  в волновом обменнике давлени  и последующего охлаждени  сжатого воздуха, отличающийс  тем, что, с целью повьпаени  экономичности двигател  путем рационального использовани  воздуха, в процессе всасывани  воздух дел т на два потока, первый из которых используют в качестве охладител , направл ют в волновой обменник давлени  и выпускают из последнего вместе с отработавшими газами, а второй подают в обменник давлени  непосредственно и после сжати  в нем охлаждают .

2.Способ ПОП.1, отличающий с   тем, что количество воздуха в первом потоке вы ерживсиот на ., номинальном режиме работы двигател  равным 40% от суммарного количества воздуха в двух потоках.

3.Устройство дл  осуществлени  способа по П.1, содержгидее волновой обменник давлени , снабженный всасывающим патрубком и воздухонапорной магистралью, подключенными к первой торцовой плиты, и каналами подвода и отвода отработавших газов двигател , подключенными к окнам t; второй торцовой плиты, и воздухоотделитель с охлаждаемыми и подогреваекыми поверхност ми, последние из которых располо  ены в врэдухонапорной

5 магистрали, отличающеес  тем, что, всасывающий патрубок разделен на два отсека (первый и второй), окна в торцовых плитах выполнены

с возможностью сообщени  первого от0 сека с каналом отвода отработавших газов, а второй - с воздухонапорной магистралью, и охлаждаекые поверхнос-. ти воздухоохладител  размещены в первом отсеке всасывающего патрубка.

4.Устройство по п.З, о т л и 5

ч ающе е с   тем, что часть воздухонапорной магистрали с подогреваемыми поверхност ми воздухоохладител  расположена в первом отсеке всасывающего патрубка.

0

5.Устройство по п.З, отличающеес  тем, что воздухоохладитель выполнен рекуперативным с поперечным омьюанием охлаждаемой среды.

Источники информации,

5 прин тые вовнимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по за вке №2071585, кл. F 02 В 37/00, 1974.

;

да

(put.}