145353. lajstromszámú szabadalom • Turbóventilátor léghűtéses járműmotorokhoz

Megjelent: 1959. október 15. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 145.353. SZÁM 46. c\ OSZTÁLY — LI-100. ALAPSZÁM Turboventillátor léghűtéses járműmotorokhoz Lichtblau Lev tervező mérnök, Koprivnice, Csehszlovákia, és Milich Emanuel tervező, Kopíivnice» Csehszlovákia A bejelentés napja: 1957. július 19. Csehszlovákiai elsőbbsége: 1956. augusztus 2. Járművek égési motorjainak léghűtését biztosító turboventillátorok már ismeretesek, az üzemben feltételezett teljesítményt és a sorozatgyártásra való alkalmasságot illető gyakorlati eredmények azonban mindezideig nem voltak kielégítők. Ismeretesek továbbá oly különféle konstrukciók, amelyeknek alapja radiális centrifugáiventillátorból és radiális centrifugáiturbinából álló kombináció, ezek a szerkezetek azonban ezt a két igen eltérő elemet alkalmatlan módon párosítják. A ventillátor adott fordulatszámai és méretei mellett, amelyek a szükséges nyomással és a hűtőlevegő kívánt mennyiségével függnek össze, a radiális centrifugál turbina hasznos teljesítménye igen csekély volna. A centrifugálventillátor nem teszi lehetővé a fordulatszám növelését és a hűtőlevegő adott menyiségére konstrukciós szempontból nem is volna kivitelezhető. Axiális turbinának axiális ventillátorral való kombinációja a hasznos teljesítmény szempontjából ugyancsak nem adna kedvező megoldást. E két elem olyan kialakítására való általános törekvés, amelynél a futókerekek központos elrendezése esetén a jobb hatásfokot az biztosítaná, hogy az axiális ventillátoron a lapátkerület mentén központos turbinalapát-koszorú van, mind gyártási, mind pedig szilárdsági és méretezési szempontból gyakorlatilag kivihetetlen. A fentiekben említett hátrányokat a találmánynyal kiküszöböltük és nemcsak a turboventillátor jó hatásfokát biztosítottuk, hanem főleg a viszonylag egyszerű gyártásra és kis méretekre is kellő figyelemmel voltunk. Igen jó hatásfok elérése végett célszerűen radiális centripetális turbinát axiális ventillátorral kombináltunk. Hangsúlyozzuk, hogy a gázturbina-iparban a radiális centripetális turbina a leghatásosabb hajtógépek egyikét alkotja, amely kis fajlagos fordulatszámmal dolgozik, a nagy hatásfokú axiális ventillátor viszont nagy fajlagos fordulatszámmal fut. E két elem párosításával tehát nagy hűtőteljesítményű, igen hatásos hűtőagregátorhoz jutunk. A javasolt kivitel egyszerűsítéséhez az is hozzájárul, hogy a viszonylag nagy fordulatszámok lehetővé teszik kis nyomástényezőkkel bíró futókeréknek a ventillátorban való alkalmazását. Vezetőkerék beépítése ezzel fölöslegessé válik, minthogy az átáramló hűtőlevegő nyomásveszteségei minimálisak. Az ilyen elrendezés folytán a gép szerkezeti hossza lényegesen megrövidül. A méretek további csökkentését az teszi lehetővé, hogy a turbina, a gyűjtővezeték (gyűrű) és a vezetőkerék, együttes elrendezésük folytán, a ventillátor agyán nem nyúlnak túl, úgyhogy a hűtőlevegő zavartalan átáramlása ugyancsak biztosítva van. A találmány példakénti kiviteli alakja a rajzon hosszmetszetben látható. Az 1 ház agyába 5 csap van sajtolva, amelyen 7 és 8 csapágyak útján a 3 turbina futókereke és az axiális 4 ventillátor van ágyazva. Ezek 9 feszítőcsavarok útján vannak összekötve egymással. 2 gyűtjőgyűrű a turbina 10 vezetőlapátjaival együtt 11 konzolok és 12 csavarok útján ugyancsak az 1 házon van rögzítve. A turbina futókerekét az 5 csapon tengelyirányban 6 agy biztosítja, amely diffúzorként ható 13 kúpköpenyt tart. A hűtést egyrészt a gázok és a levegő átáramlási irányának kihasználása, másrészt a turbina 6 agya és a ventillátor 15 agya között lehetőleg kis érintkezési 14 felületek elrendezése könnyíti meg. A ventillátor agya bordázva van és a hőt jól vezető anyagból készült, úgyhogy az áramló levegőnek az a része, amely a gyűjtőgyűrű kerületén elrendezett több 16 tasakon át az agyhoz áramlik, ebből hatásosan von el hőt. A levegő e része körülöblíti a ventillátor bordázott agyát és a turbinában kialakított több 22 nyíláson áthaladva a 13 kúpköpeny (diffúzor) alá jut. E diffúzor mögött a kipufogó gázok kielégítő kilépési sebessége folytán depresszió keletkezik, amely a turboventillátor belső részeinek hűtéséhez szükséges levegőt leszívja. A turboventillátor működésmódja a következő: A kipufogó gázok a nyilak irányában jutnak a 2 gyűjtőgyűrűbe, amelyet bevezető 17 csövek két részre osztanak; a kipufogó gázok a gyűjtőgyűrű mindkét felébe eljutnak és a 18 nyilak irányában