Способ работы двигателя внутреннего сгорания и двигатель внутреннего сгорания

 

Изобретение может быть использовано в системах воздухоснабжения двигателей. Цель изобретения - расширение диапазона резонансных режимов работы двигателя. Двигатель содержит впускной трубопровод 1 резонансной длины, подключенный к впускным органам 2 цилиндров и сообщенный с атмосферой, выпускной коллектор 3, подключенный к выпускным органам 4 цилиндров, и эжектор 5 с активным 6 и пассивным 7 соплами и камерой 8 смещения, причем активное сопло 6 эжектора 5 сообщено с выпускным коллектором 3, а пассивное сопло 7 с впускным трубопроводом 1. Камера 8 смещения и пассивное сопло 7 эжектора 5 выполнены в виде прямолинейных участков впускного трубопровода 1, одинакового с ним диаметра. Активное сопло 6 выполнено в виде двух усеченных конусов, обращенных основаниями в сторону впуска. Усеченные вершины конусов выполнены заподлицо со стенками камеры 8 смешения. Трубопровод 1 снабжен телескопическим насадком 9. Выпускной коллектор 3 выполнен в виде двух участков, сообщенных друг с другом при помощи П-образного телескопического колена 10. Во впускном трубопроводе 1 и в выпускном коллекторе 3 установлены датчики амплитуды 11 и скорости 12 распространения волн давления. Двигатель снабжен датчиком 13 частоты вращения коленчатого вала. Все датчики связаны с блоком 14 управления, который перемещает телескопический насадок 9 и П-образное телескопическое колено 10. За счет эффективной настройки впускной и выпускной систем повышается коэффициент наполнения, увеличивается мощность и улучшается экономичность двигателя. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СО8ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 02 В 27/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4694248/06 (22) 22.05.89 (46) 15.07.91. Бюл. М 26 (71) Алтайский политехнический институт (72) Д, В. Давыденко (53) 621.43.052(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1250677, кл. F 02 В 27/00, 1985, (54) СПОСОБ РАБОТЫ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ И ДВИГАТЕЛЬ

ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Изобретение, может быть использовано в системах воэдухоснабжения двигателей.

Цель изобретения — расширение диапазона резонансных режимов работы двигателя.

Двигатель содержит впускной трубопровод

1 резонансной длины, подключенный к впускным органам 2 цилиндров и сообщенный с атмосферой, выпускной коллектор 3, подключенный к выпускным органам 4 цилиндров, и эжектор 5 с активным 6 и пассивным

7 соплами и камерой 8 смешения, причем активное сопло 6 эжектора 5 сообщено с выпускным коллектором 3, а пассивное сопло 7 с впускным трубопроводом 1. Камера

9 1 2 f/

ÄÄ5UÄÄ 1663210 А1

8 смешения и пассивное сопло 7 эжектора 5 выполнены в виде прямолинейных участков впускного трубопровода 1. одинакового с ним дйаметра. Активное сопло 6 выполнено в виде двух усеченных конусов. обращенных основаниями в сторону впуска. Усеченные вершины конусов выполнены заподлицо со стенками камеры 8 смещения. Трубопровод

1 снабжен телескопическим насадкам 9, Выпускной коллектор 3 выполнен в виде двух участков, сообщенных друг с другом при помощи П-образного телескопического колена. 10. Во впускном трубопроводе 1 и в. выпускном коллекторе 3 установлены датчики амплитуды 11 и скорости 12 распространения волн давления. Двигатель снабжен датчиком 13 частоты вращения коленчатого Я вала. Все датчики связаны с блоком 14 управления, который перемещает телескопический насадок 9 и П-образное телескопическое колено 10. 3а счет эффективной настройки впускной и выпускной систем повышается коэффициент наполнения, увеличивается мощность и улучшается экономичность двигателя, 2 с. и. ф-лы, 2 ил.

2 Ос

1663210

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению, в частности к системам газовоздушного тракта двигателей.

Цель изобретения — расширение диапазона резонансных режимов работы двигателя.

На фиг, 1 представлена схема двигателя; на фиг. 2 — диаграммы давления во впускном трубопроводе перед средним цилиндром.

Двигатель внутреннего сгорания содержит впускной трубопровод 1 резонансной длины, подключенный выходным участком к впускным органам 2 цилиндров и сообщенный входным участком с атмосферой, выпускной коллектор З,.подключенный к выпускным органам 4 цилиндров, и зжектор

5 с активным 6 и пассивным 7 соплами и камерой 8 смешения, причем активное сопла 6 эжектора 5 сообщено с выпускным коллектором 3, а пассивное 7 — с впускным трубопроводом 1. Камера 8 смешения и пассивное сопло 7 эжектора 5 выполнены в виде прямолинейных участков впускного трубопровода 1, одинакового с ним диаметра, Активное сопло 6 выполнено в виде двух усеченных конусов, обращенных основаниями в сторону впуска. Усеченные вершины конусов выполнены заподлицо со стенками камеры 8 смешения. Впускной трубопровод

1 снабжен телескопическим насадком 9, установленным соосно с входным участком трубопровода 1. выпускной коллектор 3 выполнен в виде двух участков, сообщенных друг с другом при помощи П-образного телескопического колена 10. Во впускном трубопроводе 1 и в выпускном коллекторе 3 установлены датчики амплитуды 11 и скорости 12 распространения волн давления, а двигатель снабжен датчиком 13 частоты вращения коленчатого вала. Все датчики

11-13 сообщены с блоком 14 управления, включающим электромеханическое устройство, изменяющее длину впускного трубопровода 1 и выпускного коллектора 3, Блок 13 может содержать усилитель, микропроцессор и исполнительные элементы любого типа, например, в виде электромагнитов, сердечники которых соединены с телескопическим насадком 9 и П-образным телескопическим коленом 10. Длина камеры 8 смешения составляет 0,7 — 1,5 от длины впускного трубопровода 1 до его подключения к впускным органам 2 цилиндров.

Наиболее оптимальное отношение длин равно единице, так как в этом случае амплитуда колебаний давления в системе впуска максимальная по сравнению с несимметричной резонансной системой впуска. Отклонение отношения длин от единицы в любую сторону ухудшает качество системы впуска, что выражается в более низких амплитудах волн и более низком наполнении, однако в диапазоне 0,7 — 1,5 это ухудшение составляет не более 20%.

Двигатель работает следующим образом.

На такте впуска одного из цилиндров, например первого, его объем соединяется с объемом впускного. трубопровода 1. В ре10 зультате волна разрежения из цилиндра передается во впускной трубопровод 1 и распространяется по обе стороны к открытым торцам впускного трубопровода 1. Ot

15 открытых торцов волна разрежения отражается с переменой знака, т. е, волной давления и движется обратно к выпускным органам 2 цилиндров, 20

Когда отраженная волна давления во впускном трубопроводе 1 достигает максимальной величины, осуществляется подача отработавших газов в эжектор 5. В результате отраженная волна давления увеличивает свою амлитуду на 50 — 100%. Волна давления с увеличенной амплитудой осуществляет дозарядку цилиндра воздухом и затем движется к открытым торцам впускного дываясь с импульсом разрежения. усиливает его, что еще больше увеличивается эффект дозарядки и коэффициент наполнения.

Подбор резонансной длины впускного трубопровода 1 осуществляется автомати35 чески блоком 14, в который передаются.сигнал ы от датчиков 11-13. и на основе которых устанавливается требуемое положение П40 образного телескопического колена 10 и телескопического. насадка 9, чтобы обеспечить согласование фаз газораспределения с фазой отраженных волн давле45 ния. В результате эффект дозарядки будет максимальным на всех нагрузочных и скоростных режимах.

3а счет более эффективной настройки впускной и выпускной систем коэффициент наполнения увеличивается на 20 — 30%; что обеспечивает повышение мощности на 1015% или снижение расхода топлива на 2-3 г/кВт/ч при постоянной мощности.

Формула изобретения

1, Способ работы двигателя внутреннего сгорания путем впуска воздуха во впускной трубопровод, организации возможности распространения волн давления по его длине, подачи воздуха в каждый цилиндр двигателя в момент приближения к. трубопровода 1, где отражается волной раз30 режения. Отраженная волна разрежения возвращается к впускным органам 2 и. скла1663210

2. Двигатель внутреннего сгорания, содержащий впускной трубопровод резонансной длины, подключенный выходным участком к впускным органам цилиндров и сообщенный входным участком с атмосферой, выпускной коллектор, подключенный к выпускным органам цилиндров, и эжектор с активным и пассивным соплами и камерой смешения, причем активное сопло эжектора сообщено с выпускным коллектором, а

Ялур д

8n +

p l цилиндра

Еп

У Р

Иилульс om системы Ям усжа

Рог. 2

Составитель k. Лапушкин

Редактор Ю. Середа Техред М.Моргентал Корректор О. Ципле

Заказ 2246 Тираж 352 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород. ул,Гагарина, 101 нему волны давления, выпуска из цилиндров отработавших газов в выпускной коллектор, органиэации воэможности распространения волн давления и разрежения по длине выпускного коллектора с последующей подачей в активное сопло эжектора и создания в камере смешения импульсов с последующим распростране,нием их по пассивному соплу эжектора во впускной трубопровод, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона резонансных режимов работы двигателя, измеряют амплитуду и скорость распространения волн давления во впускном трубопроводе и выпускном коллекторе, измеряют частоту вращения вала двигателя и по результатам измерений изменяют длину впускного трубопровода и длину выпускного коллектора до приведения в соответствие этих длин с длиной волны давления. пассивное — с впускным трубопроводом, о тл и ч а ю шийся тем, что он снабжен первыми и вторыми датчиками амплитуды и скорости распространения волн давления, 5 датчиком частоты вращения вала двигателя, блоком управления и исполнительным механизмом, камера смешения и пассивное сопло эжектора выполнены в виде прямолинейных участков впускного трубопровода, 10 одинакового с ним диаметра, активное сопло выполнено в виде двух усеченных конусов, обращенных основаниями в сторону впуска, усеченные вершины конусов выполнены заподлицо со стенками камеры сме15 шения, впускной трубопровод снабжен телескопическим насадком, установленным соосно с входным участком трубопровода,, выпускной коллектор выполнен в виде двух участков, сообщенных друг с другом при

20 помощи П-образного телескопического колена, первые датчики амплитуды и скорости распространения волн давления установлены во впускном трубопроводе, а вторые датчики амплитуды и скорости рас25 пространения волн давления — в выпускном коллекторе, все датчики и датчик частоты вращения вала двигателя сообще. ны с блоком управления, который связан с исполнительным механизмом перемеще30 ний телескопического насадка и П-образного телескопического колена.