ТУРБОКОМПРЕССОР ДЛЯ НАДДУВА ДИЗЕЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
TURBO COMPRESSOR FOR DIESEL SUPERCHARGING

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к турбокомпрессорам для наддува дизельных двигателей, а также к устройствам для очистки моторного масла двигателей внутреннего сгорания. Предлагаемое устройство может быть использовано для очистки масел гидравлических систем наземно-транспортных машин, оснащенных дизельными двигателями с наддувом.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому является турбокомпрессор для наддува дизельных двигателей, содержащий турбинное и насосное колеса, жестко закрепленные на одном валу, расположенные в соответственно в корпусе турбины и корпусе насоса, и средний корпус с подшипниковыми втулками (Родичев В.А. Родичева Г.И. Тракторы и автомобили.- 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Агропромиздат, 1987. - 351 с; Байков Б.П. Турбокомпрессоры для наддува дизелей: Справочное пособие. - Л.: Машиностроение, 1985. - 200 с.).
Недостатком турбокомпрессора для наддува дизельных двигателей является то, что его конструктивные возможности ограничиваются только функцией наддува воздуха в цилиндры двигателя.
Технический результат - расширение функциональности турбокомпрессора для наддува дизельных двигателей путем обеспечения возможности очистки моторного масла по параметру загрязненности механическими примесями.
Технический результат достигается тем, что турбокомпрессор для наддува дизельных двигателей, содержащий турбинное и насосное колеса, жестко закрепленные на одном валу, расположенными в соответственно в корпусе турбины и корпусе насоса, и средний корпус с подшипниковыми втулками, согласно изобретению снабжен центрифугой с регулировочным устройством, жестко закрепленной на валу и выполненной в виде двух дисков с расположенные между ними концентрическими кольцами, при этом насосное колесо и корпус насоса расположены в центральной части среднего корпуса, насосное колесо выполнено двусторонним, а вал выполнен с центральным каналом.
Заявляемый турбокомпрессор для наддува дизельных двигателей отличается от прототипа тем, что он снабжен центрифугой с регулировочным устройством, жестко закрепленной на валу и выполненной в виде двух дисков с расположенными между ними концентрическими кольцами, при этом насосное колесо и корпус насоса расположены в центральной части среднего корпуса, насосное колесо выполнено двусторонним, а вал выполнен с центральным каналом.
Сравнение заявляемого технического решения (турбокомпрессор для наддува двигателей внутреннего сгорания) не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной и смежной областях позволило выявить технические решения, содержащие признаки, сходные с признаками, отличающими заявляемое техническое решение от прототипа. Известно устройство для очистки масла гидросистем, содержащее трубопроводы подвода и отвода, нагреватель, установленные на трубопроводе подвода масла, центробежный насос, выполненный в виде двух дисков с размещенными на них концентрическими кольцами, турбинное колесо, размещенное в нижней части вала центробежного насоса, регулировочное устройство, размещенное в верхней части вала центробежного насоса, причем вал выполнен с каналами для подвода масла, насос, размещенный на трубопроводе подвода масла в полость турбинного колеса (см. патент RU 2349801 C1, F15В 21/04, 2009 г., бюл. №8). В заявляемом техническом решении приведение в действие центрифуги, выполненной в виде двух дисков с расположенными между ними концентрическими кольцами, осуществляется за счет вращательного движения турбокомпрессора, на валу которого она размещена. Так как рабочие частоты вращения вала существующих турбокомпрессоров и центрифуг близки по своим величинам, поэтому размещение указанных устройств на одном валу и вращение с одинаковой частотой не отразится на эффективности их работы. Также при работе центрифуги в составе турбокомпрессора не требуется дополнительного нагрева моторного масла. Подача моторного масла к центрифуге обеспечивается насосом системы смазки двигателя после прохождения масла через подшипники турбокомпрессора.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображена схема устройства.
Заявляемое устройство содержит жестко размещенные на одном валу 1 турбинное колесо 2 в корпусе турбины 3, двустороннее насосное колесо 4 в корпусе насосного колеса 5 и центрифугу 6 в корпусе центрифуги 7, которая состоит из дисков 8 с концентрическими кольцами 9 между ними, причем вал 1 размещен на подшипниковых втулках 10, расположенных в среднем корпусе 11, выполнен с центральным каналом 12, в котором размещен регулятор 13.
Кроме того, устройство имеет трубопроводы подвода масла 14 к подшипниковым втулкам 10 и трубопровод отвода масла 15 из корпуса центрифуги 7.
Заявляемый турбокомпрессор для наддува дизельных двигателей работает следующим образом.
При работе двигателя поток отработавших газов поступает в корпус турбины 3 и направляется на турбинное колесо 2, заставляя его вращаться вместе с валом 1 и закрепленным на нем двусторонним насосным колесом 4 и центрифугой 6. При вращении двустороннее насосное колесо 4 подает воздух из атмосферы в цилиндры двигателя. Для смазки вала 1 и сопрягаемых с ним подшипниковых втулок 10 по каналам 14 из системы смазки двигателя под давлением подается поток моторного масла, который, проходя через зазоры, отводится в центральный канал 12 вала 1 и далее попадает во внутреннее пространство центрифуги 6, проходит через зигзагообразные каналы, образуемые дисками 8 и концентрическими кольцами 9. При прохождении зигзагообразных каналов крупные механические примеси под действием центробежных сил будут осаждаться на поверхности концентрических колец 9. Очищенное масло отводится из корпуса центрифуги 7 по трубопроводу отвода масла 15 в картер двигателя. Регулятор 13 позволяет регулировать давление и скорость движения масла по зигзагообразным каналам за счет изменения свободного сечения канала 12.
Таким образом, использование заявляемого технического устройства позволяет расширить функциональность турбокомпрессора для наддува дизельных двигателей путем обеспечения возможности очистки моторного масла по параметру загрязненности механическими примесями, регулировать давление и скорость движения масла в подшипниках скольжения. Конструктивное совмещение центрифуги и турбокомпрессора в одном узле исключает необходимость использования в двигателе других устройств для очистки моторного масла. Кроме того, для гидрофицированных машин центрифуга, приводимая в действие турбокомпрессором, может быть использована как дополнительное устройство для очистки гидравлического масла.