УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАДДУВА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Полезная модель относится к автомобилестроению и может быть использована как при создании новых автомобильных двигателей внутреннего сгорания, так и для модификации существующих двигателей для повышения их эффективной мощности.
Известно устройство для подачи воздуха в двигатель внутреннего сгорания, содержащее воздуховпускную магистраль и установленные в ней турбокомпрессор, снабженный всасывающим патрубком, и эжектор, соединенный с источником сжатого воздуха; эжектор выполнен в виде участка всасывающего патрубка турбокомпрессора, SU866250.
Недостатком этого устройства является его сложность и недостаточная надежность ввиду того, что возможна работа турбокомпрессора в режиме помпажа при подаче дополнительного воздуха во впускной компрессор.
Известно устройство для наддува двигателя внутреннего сгорания, содержащее нагнетатель воздуха, расположенный на выходном валу двигателя, охваченный кожухом, сообщенным с впускными окнами цилиндров двигателя; нагнетатель выполнен в виде пластинчато-роторного насоса, а выходной вал с пазом, в последнем размещена пластина насоса, снабженная опорным узлом, а кожух смещен относительно оси вала; опорный узел пластины выполнен в виде двух цилиндрических выступов, расположенных на ней, и двух опорных колец, размещенных в кожухе с контактом с последним и снабженных выемками, сопряженными с соответствующими выступами пластины; цилиндрические выступы расположены на боковых торцевых поверхностях пластины по одному с каждой стороны, а выемки выполнены в боковых поверхностях опорных колец, расположенных по одному с каждой стороны пластины; выходной вал снабжен вторым пазом, в котором установлена вторая пластина насоса с опорным узлом, цилиндрические выступы обеих пластин расположены на их периферийных торцевых поверхностях, причем выступы первой пластины расположены у ее боковых поверхностей, выступы второй пластины смещены от ее боковых поверхностей с возможностью сопряжения с опорными кольцами первой пластины, а выемки выполнены на внутренних поверхностях опорных колец; кожух выполнен ступенчатым; пазы выходного вала выполнены параллельными, смещены один относительно другого и оси вала, а глубина пазов превышает радиус вала, RU 2043515 С1.
Устройство имеет весьма сложную конструкцию, его реализация требует внесения изменений в конструкцию двигателя, поэтому данное техническое решение, практически, не может быть использовано при тюнинге выпущенных двигателей.
Известно устройство для наддува двигателя внутреннего сгорания, включающего вал отбора мощности с укрепленным на нем шкивом, содержащее центробежный компрессор, включающий корпус, приводной вал, с установленным на нем центробежным колесом, а также привод компрессора, выполненный в виде электрического двигателя-генератора, ротор которого связан посредством обгонной муфты с приводным валом компрессора и посредством ременной передачи со шкивом, укрепленным на валу отбора мощности двигателя; устройство включает систему управления и регулирования; выход компрессора сообщен со впускной воздушной магистралью двигателя, JP2009041556 (А).
Данное техническое решение принято в качестве прототипа настоящей полезной модели.
Устройство может использоваться, в том числе, и при модификации существующих двигателей, однако оно имеет весьма сложную конструкцию, обусловленную наличием электронной системы с обратной связью и сложной механикой, в частности, наличием обгонной муфты, сложной конструкции шкива, связанного с ротором двигателя-генератора и др. Наличие электрического привода компрессора и электронной системы управления и регулирования устройства требует надежной герметизации указанных элементов, что также усложняет и удорожает конструкцию и снижает ее надежность.
Задачей настоящей полезной модели является упрощение и удешевление конструкции устройства, повышение его надежности.
Согласно полезной модели в устройстве для наддува двигателя внутреннего сгорания, включающего вал отбора мощности с укрепленным на нем шкивом, содержащее центробежный компрессор, включающий корпус, приводной вал с установленным на нем центробежным колесом, а также привод компрессора, при этом выход компрессора сообщен со впускной воздушной магистралью двигателя, привод компрессора выполнен в виде мультипликатора, содержащего ступенчатый шкив, наружная поверхность которого имеет два участка с разным диаметром, ступенчатый шкив посредством подшипников установлен на неподвижной оси, жестко прикрепленной к корпусу компрессора, при этом участок ступенчатого шкива, имеющий наружную поверхность меньшего диаметра, сопряжен ременной передачей со шкивом, который укреплен на валу отбора мощности двигателя, а участок ступенчатого шкива, имеющий наружную поверхность большего диаметра, сопряжен ременной передачей со шкивом, который укреплен на приводном валу компрессора.
Заявителем не выявлены какие-либо технические решения, идентичные заявленному, что позволяет сделать вывод о соответствии полезной модели критерию «Новизна».
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где изображено:
на фиг.1 - вид спереди;
на фиг.2 - вид справа по фиг.1;
на фиг.3 - разрез А-А на фиг.1;
на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.3;
на фиг.5 - кинематическая схема сопряжения устройства с двигателем внутреннего сгорания.
Устройство для наддува двигателя 1 внутреннего сгорания, включающего вал 2 отбора мощности, на котором укреплен шкив 15, содержит центробежный компрессор, который включает корпус 3 и приводной вал 4, на котором установлено центробежное колесо 5. Выход 6 компрессора сообщается со впускной воздушной магистралью 7 двигателя 1. Привод 8 компрессора выполнен в виде мультипликатора, содержащего ступенчатый шкив 9. Наружная поверхность ступенчатого шкива 9 имеет два участка с разным диаметром, участок 10 шкива 9 имеет меньший диаметр, участок 11 шкива 9 имеет больший диаметр. Ступенчатый шкив 9 посредством подшипников 12 качения установлен на неподвижной оси 13, жестко прикрепленной к корпусу 3 компрессора. Участок 10 ступенчатого шкива 9 сопряжен ременной передачей 14 со шкивом 15 на валу 2 отбора мощности двигателя 1. На приводном валу 4 компрессора размещен шкив 17, который выполнен заодно с приводным валом 4. Шкив 17 сопряжен ременной передачей 16 с участком 11 ступенчатого шкива 9, имеющим наружную поверхность большего диаметра. Приводной вал 4 установлен в подшипниках 18 качения, размещенных в стакане 19, жестко соединенном с корпусом 3 компрессора.
Устройство работает следующим образом.
Крутящий момент от вала 2 отбора мощности двигателя 1 внутреннего сгорания передается посредством ременной передачи на ступенчатый шкив 9, который вращается в подшипниках 12 относительно неподвижной оси 13. От шкива 9 посредством ременной передачи 16 вращение передается на шкив 17 на приводном валу 4 компрессора; вал 4 вращается с установленным на нем центробежным колесом 5, при этом воздух с выхода 6 компрессора подается во впускную магистраль 7 двигателя 1, где повышается давление воздуха.
2
В результате наддува воздуха возрастают крутящий момент и мощность двигателя. При давлении наддува 0,5 кг/см мощность двигателя возрастает на 50-60%.
Благодаря реализации настоящей полезной модели значительно упрощается и удешевляется конструкция устройства и повышается его надежность, так как исключается сложная и недостаточно надежная электронная система с нестабильно функционирующей обратной связью, а также исключается электрический привод и система управления и регулирования, требующие надежной герметизации.
Для изготовления устройства использованы обычные конструкционные материалы и заводское оборудование. Это обстоятельство, по мнению заявителя, позволяет сделать вывод о том, что данная полезная модель соответствует критерию «Промышленная применимость».
Опытный образец устройства изготовлен и испытан ООО «Автотурбосервис», г.Санкт-Петербург.