Система наддування двотактного двигуна

Система наддування двотактного двигуна, що містить підключений до випускного колектора дви 3 більш ефективного агрегату наддування першого ступеня стиснення - каскадного обменника тиску з широким діапазоном ефективної роботи і зниження витрат на привод другого ступеня стиснення повітря. Це досягається тим, що в системі надування двотактного двигуна, що містить підключений до випускного колектора двигуна агрегат наддування першого ступеня, повітрявідводячий патрубок якого підключений до приводного компресора другого ступеня, згідно корисній моделі, агрегат наддування першого ступеня виконано у вигляді каскадного обменника тиску з вікнами для підведення стискаючого середовища і відведення стисненого повітря, підключеними відповідно до випускного колектора і до повітровідводячого патрубка, причому компресор другого ступеня стиснення постачений автономним приводом. Виконання агрегата наддування першого ступеня у вигляді каскадного обмінника тиску з вікнами для підведення стискаючого середовища і відведення стисненого повітря, підключеними відповідно до випускного колектора і до повітровідводячого патрубка дозволить знизити витрати механічної енергії на привод приводного компресора другого ступеня. Це пов'язане з тим, що завдяки високій ефективності робочого процесу каскадний обмінник тиску забезпечує більш високий ступінь підвищення тиску в першій ступені навіть при значному розведенні стискаючих газів продувним повітрям. Підвищення ступеня стиснення наддувального повітря в першій ступені дозволяє знизити ступінь підвищення тиску в другій ступені (при завданні рівня форсування двигуна наддуванням). У цьому випадку зниження витрат потужності на привід компресора другого ступеня обумовлено не тільки зменшенням роботи стиску повітря, але також зниженням газодінамічних втрат у проточній частині компресора внаслідок зниження напорности другої ступені. Крім того, застосування каскадного обмінника тиску як нагнітача першого ступеня дозволяє розширити область ефективної роботи комбінованого двигуна завдяки здатності каскадного обмінника тиску зберігати достатню напірність повітря, у тому числі на режимах, віддалених від розрахункових умов. Постачання компресора другого ступеня стиснення автономним приводом дозволить підтримувати розрахункову частоту обертання робочого колеса компресора незалежно від частоти обертання колінчатого вала двигуна, завдяки чому додатково підвищиться ефективність роботи системи наддування на віддалених від номінального режимах роботи комбінованого двигуна внутрішнього згоряння (КДВЗ). Сутність корисної моделі пояснюється схематичним зображенням системи наддування двотактного двигуна. Систему наддування двотактного двигуна 1 забезпечено каскадним обмінником тиску (КОТ) 2, що містить ротор 3 з вічками 4, патрубки для підведення свіжого повітря 5 і відведення стискаючого середовища 6, сполучені з атмосферою, вікна для підведення 7 стискаючого середовища і відведення 8 стисненого повітря, підключені відповідно 43583 4 до випускного колектора 9 і повітровідводячого патрубка 10, сполученого повітронапірною магістраллю 11, постаченою холодильником наддувального повітря 12 і компресором 13 другого ступеня наддування з автономним приводом 14 з впускним колектором 15. Система наддування двотактного двигуна внутрішнього згоряння працює таким чином. Атмосферне повітря надходить у вічки 4 ротора 3 через патрубок 5 для підведення свіжого повітря, де в результаті робочого процесу КОТ 2 здійснюється його стиснення відпрацьованими газами двигуна 1, які підводяться до ротора 3 через випускний колектор 9 і вікно 7 для підведення стискаючого середовища. Віддавши значну частину потенційної енергії, відпрацьовані гази через патрубок 6 для відведення стискаючого середовища відводяться до атмосфери, а стиснуте у КОТ 2 повітря з вікна 8 для відведення стисненого повітря крізь повітровідводячий патрубок 10 направляється до повітронапірної магістралі 11, звідти - у проточну частину холодильника наддувного повітря 12, де віддає частину своєї теплової енергії навколишньому середовищу. Далі охолоджене наддувне повітря надходить до компресора 13 другого ступеня наддування, де додатково стискується за рахунок механічної енергії автономного привода 14 і підводиться до впускного колектора 15 двигуна 1, здійснюючи його наддування. У процесі продування циліндрів двигуна 1 частина наддувного повітря змішується з відпрацьованими газами, у результаті чого температура останніх знижується. Оскільки робочий процес каскадного обмінника тиску 2 характеризується високою ефективністю обмінних процесів розведення відпрацьованих газів продувним повітрям, і деяке зниження температури стискаючих газів не супроводжується значним падінням ступеня підвищення тиску повітря в першій ступені. Тому основне стиснення повітря здійснюється в каскадному обміннику тиску 2, приводний компресор 13 другого ступеня, реалізує відносно невелике стиснення, необхідне для забезпечення надлишкового тиску наддування відносно протитиску випуску відпрацьованих газів із циліндрів двигуна 1. Завдяки цьому знижуються витрати потужності на привод компресора 13 другого ступеня, як внаслідок зменшення роботи стиснення повітря в ньому, так і у зв’язку зі зниженням газодинамічних втрат через зниження напірности приводного компресора 13. Відзначене дозволяє застосувати малопотужний автономний привод другого ступеня наддування, наприклад, електродвигуна, що забезпечить розрахункову для всіх режимів роботи комбінованого двигуна внутрішнього згоряння частоту обертання ротора компресора, незалежно від частоти обертання колінчатого вала. Завдяки цьому забезпечуються оптимальні умови обтікання передніх кромок робочого колеса компресора, що призведе до підвищення ефективності роботи компресора на всіх експлуатаційних режимах КДВЗ. У взаємодії зі здатністю каскадного обмінника тиску першого ступеня підтримувати високий тиск наддування в області низьких частот обер 5 43583 тання колінчатого вала сприятлива умова роботи другого ступеня сприятиме розширенню області ефективного повітропостачання, що забезпечує поліпшення тягових характеристик КДВЗ. Таким Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 6 чином, перераховані ознаки пристрою у своїй сукупності забезпечують реалізацію заявленого ефекту. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601