Выхлопное устройство многоцилиндрового двигателя внутреннего сгорания с наддувом

 

Изобретение позволяет повысить экономичность путем уменьшения потерь энергии и улучшения эжекции выхлопных газов из вьтускных патрубков. Между вьшускными каналами 2 и турбокомпрессором 1 размещена выхлопная труба 6. Каналы 2 подключены к ее боковой стенке и отрезки этой стенки между впускными отверстиями 5 каналов 2 выполнены наклонными с уменьшением сечения трубы 6 по ходу газов. Заслонки 4 выполнены криволинейными с переменной толщиной и установлены с возможностью изменения проходного сечения трубы 6 при своем повороте, вплоть до полного перекрытия. Участок 10 трубы выполнен.расширяющимся. Труба 6 вьшолнена с расположенными на ее внешней поверхности упругими ограничителями угла поворота заслонок 4 для гашения скорости заслонки в крайних положениях. При прохождении газового потока над профилированными заслонками 4 в вьтускных отверстиях 5 каналов 2 последукнцих цилиндров создается разрежение. За счет этого .часлонки приоткрываются, отрыва.ясь от начального участка наклонной боковой стенки. Через образовавшуюся щель выхлопные газы эжектируются, способствуя очистке цилиндров 3 от выхлопных газов, 1 з.п. ф-лы, 7 ил. i сл с 4)1. 00 Ч сл 1C ;о «i.S

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

Ä;SUÄÄ 14375 (so 4 Р 02 В 37/02

;1 г .&

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ; с.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО.ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

И А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3923805/25-06 (22) 23.05.85 (46) 15.11.88. Бюл, 11 42 (71) Производственное объединение

"Турбомоторный завод" им. К.Е. Ворошилова (72) Ю,Г. Пашин и Н.И. Головатин .„(53)- 621.43.052(088.8) (56)--Авторское свидетельство СССР

9 1254184, кл. F 02 В 37/02, 1986 (54) ВЫХЛОПНОЕ УСТРОЙСТВО МНОГОЦИЛИНД.РОВОГО ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

С НАДДУВОМ (57) Изобретение позволяет повысить экономичность путем уменьшения потерь энергии и улучшения эжекции выхлопных газов из выпускных патрубков.

Между выпускными каналами 2 и турбокомпрессором 1 размещена выхлопная труба 6. Каналы 2 подключены к ее боковой стенке и отрезки этой стенки между впускными отверстиями 5 каналов 2 выполнены наклонными с уменьшением сечения трубы 6 по ходу газов, Заслонки 4 выполнены криволинейными с переменной толщиной и установлены с возможностью изменения проходного сечения трубы 6 при своем повороте, вплоть до полного перекрытия. Участок 10 трубы выполнен расширяющимся.

Труба 6 выполнена с расположенными на ее внешней поверхности упругими ограничителями угла поворота заслонок 4 для гашения скорости заслонки в крайних положениях. При прохождении газового потока над профилированными заслонками 4 в выпускных отверстиях 5 каналов 2 последующих цилиндФ ров создается разрежение. За счет - Q этого заслонки приоткрываются, отрываясь от начального участка наклонной боковой стенки. Через образовав- С шуюся щель выхлопные газы эжектируются, способствуя очистке цилиндров

3 от выхлопных газов, 1 з.п. ф-лы, 7 ил

1437529

10 35

РфО

S0 о

55 соответствии с соотношением

F = k F„, где F — - наименьшее поперечное сечение трубы 6, Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению и может быть использовано в .выпускных системах двигателей внутреннего сгорания с наддувом.

Цель изобретения — повьппение экономичности двигателя путем уменьшения потерь энергии и улучшения эжекции выхлопных газов иэ выпускных патрубков.

На фиг. 1 показано выхлопное устройство для рядного двигателя; на фиг. 2 — расположение заслонок при открытых выпускных органах первого цилиндра в четырехцилиндровом двигателе; на фиг. 3 — сечение А-А на фиг. 2; на фиг. 4 — сечение Б-Б на фиг. 2; на фиг. 5 — выхлопное устройство для двухрядного V-образного шестицилиндрового двигателя, общий вид на фиг. 6 — пружинный ограничитель для смягчения ударов заслонки, на фиг. 7 — вариант прукинного ограничителя.

Выхлопное устройство содержит сообщенные с турбокомпрессором 1 выпускные патрубки 2 цилиндров 3 и поворотные заслонки 4, каждая иэ которых установлена с возможностью перекрытия выходного сечения 5 одного из патрубков 2. Между патрубками 2 н турбокомпрессором 1 размещена прямолинейная выхлопная труба 6 с боковыми отверстиями в одной из стенок

Входные сечения патрубков 2 подключены к поочередно открываемым с воз можностью перекрытия выпускным орга нам цилиндров 3. Патрубки 2 подключ ны к бокову. отверстиям трубы 6, отрезки стенки 7 между.отверстиями выполнЕны с уменьшением проходного сечения трубы 6 по ходу газов. Заслонки 4 выполнены с выступающей внутрь трубы 6 криволинейной псверх ностью переменной толщины и установ лены в трубе 6 с возможностью изменения проходного сечения трубы 6 при своем повороте до полного перекрытия, причем наименьшее поперечное сечение трубы от выступающей кр волинейной поверхности заслонок 4 д противоположной стенки 8 прн закрытом положении заслонки выполнено в

F — максимальное суммарное npomay .ходное сечение одновременно открытых выпускных органов цилиндров 3, размещенных впереди по ходу газов, коэффициент сужения проходного сечения трубы 6, 0(k (1. . Выхлопная труба 6 выполнена с упругими ограничителями 9 угла поворота заслонки 4. Участок 1О трубы 6, примыкающий к турбокомпрессору, выполнен расширяющимся.

Выхлопное устройство работает следующим образом.

Выхлопные газы через выпускные органы н патрубки 2 цилиндров 3, общую выхлопную трубу 6 и расширяющийся участок 10 поступают в турбокомпрессор 1. При выхлопе из первого по ходу газа цилиндра 3 (когда выпускные органы остальных цилиндров закрыты) газовый поток открывает заслонку 4 в выходном сечении 5 и устремляется в выхлопную трубу 6. При прохождении газового потока над профилированными заслонками 4 в выходных сечениях 5 патрубков 2 последующих цилиндров создается разрежение за счет того, что профиль заслонки 4 образует уменьшенное проходное сечение Г„ или Р (фиг. 3 и фиг. 4}. За счет разрежения заслонки 4 приоткрываются, отрываясь от начального участка наклонной боковой стенки 7 ° Через образовавшуюся щель выхлопные газы эжектируются иэ выпускных патрубков 2 этих цилиндров 3 способствуя очистке цилиндров 3 от выхлопных газов и, в конечном итоге, повьппению экономичности двигателя. По мере уменьшения скорости потока заслонки 4 второго и последующих цилиндров 3 закрываются, препятствуя проникновению выхлопных газов из трубы 6 в указанные цилиндры 3 двигателя. Благодаря этому уменьшаются потери располагаемой энергии выхлопа первого цилиндра 3, в результате чего энергия первого цилиндра 3 более полно используется в турбокомпрессоре 1.

При выхлопе иэ второго и последующих по ходу газа цилиндров 3 процесс истечения газа осуществляется аналогично вьппеуказанному. Дополнительные преимущества в данном случае заключаются в том, что исключаются обратные потоки газа к предыдущим цилинд-.

1437529 рам 3, так как заслонки 4 направляют поток газа в сторону турбокомпрессора

1.

Для гашения скорости перемещения заслонки 4 в крайних положениях выхлопная труба 6 может быть снабжена упругими ограничителями 9, расположенными на внешней поверхности стенки 8 {фиг.6 и . фиг. 7), что повышает надежность работы выхлопного устройства и уменьшает шум.

Для повышения эффективности работы выхлопного устройства необходимо оптимизировать профиль заслонки и соотношение площадей проходных сечений в соответствии с вышеуказанным соотношением.

При этом проходные сечения трубы 6 в местах схода газового потока с заслонок 4 равны или несколько боль к,аю

Оптимизация проходных сечений трубы 6 и профиля заслонок 4 уменьшает потери энергии и улучшает эжекцию выхлопных газов из выпускных патрубков.

Формула изобретения

1. Выхлопное устройство многоцилиндрового двигателя внутреннего сгорания с наддувом, содержащее со-, общенные с турбокомпрессором выпускные патрубки цилиндров, входные сечения которых подключены к поочередно открываемым с возможностью пере1 крытия выпускным органам цилиндров, и поворотные заслонки, каждая из которых установлена с возможностью перекрытия выходного сечения одного из патрубков, о т л и ч а ю щ е— е с я тем, что, с целью повышения ! шением

F.ìîêñ 1

1 где F наж еньшее поперечное сечение трубы, максимальное суммарное проходное сечение одновременно открытых выпускных органов цилиндров, размещенных впереди по ходу газов, коэффициент сужения проходного сечения трубы, мо кс

35

0(К cl

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью

4р повышения надежности и уменьшения шума, выхлопная труба выполнена с упругими ограничителями угла поворота заслонок.

Ц ф экономичности двигателя путем уменьшения потерь энергии и улучшения эжекции выхлопных газов из выпускных патрубков, между патрубками и турбокомпрессором размещена прямолинейная выхлопная труба с боковыми отверстиями в одной из стенок, патрубки подключены к боковым отвертстиям трубы

1р и отрезки этой стенки между отверстиями выполнены с уменьшением проходного сечения трубы по ходу газов, заслонки выполнены с выступающей внутрь трубы криволинейной поверхно1S стью переменной толщины и установле " ны в трубе с возможностью изменения проходного сечения трубы при своем повороте до полного перекрытия, причем наименьшее поперечное сечение трубы

2р от выступающей криволинейной поверхности заслонок до противоположной стенки при закрытом положении заслонки выполнено в соответствии с соотно1437529 фиФ2

Составитель В. Козлов

ТехРед М.Ходанич

Редактор А. Ревин

КоРРектор М. Максичыпинец, Заказ 5869/32 Тираж 505 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4