Выпускной коллектор двигателя внутреннего сгорания

 

Изобретение относится к машиностроению в частности к двигателестроению, и позволяетулучшитьтопливную экономичность двигателя путем устранениязабросов отработавших газов из выпускного коллектора в цилиндры двигателя. Выпускной коллектор содержит каналы 1 и 2, каждый из которых присоединен к группе цилиндров 3, 4 и снабжен в выходной части стабилизатором давления 5, 6, содержащим суженное в сторону выхода из коллектора сопло 7, 8 и заключенную между соплом и выходом из коллектора кольцевую вихревую камеру 9, 10, сопла стабилизаторов соединены дополнительным каналом 13, при этом точки пересечения осей сопл и дополнительного канала расположены в суженных участках сопел. Для улучшения технологичности конструкции дополнительный канал 13 перпендикулярен осям соединяемых им сопел, суженная часть которыхвыполнена в виде цилиндров 11 и 12. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.слс

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (l 9) (11) (s1)s F 02 В 37/02, F 02 F 1/42

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1 75

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4344007/06 (22) 02.11.87 (46) 15.02.92, Бюл. М 6 (71) Токмакское производственное объединение дизелестроения им. С.М.Кирова "Юждизельмаш" и Мариупольский металлургический институт (72) В.А.Боцман, А,П.Курдюков, Е,А.Малков и В.И.Цыганов (53) 621.43 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N . 1213228, кл. F 02 В 37/02, 1986. (54) ВЫПУСКНОЙ КОЛЛЕКТОР ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Изобретение относится к машиностроению в частности к двигателестроению, и позволяет улучшить топливную экономичность двигателя путем устранения забросов отработавших газов из выпускного коллектора в цилиндры двигателя. Выпускной коллектор содержит каналы 1 и 2, каждый из которых присоединен к группе цилиндров 3, 4 и снабжен в выходной части стабилизатором давления 5, 6, содержащим суженное в сторону выхода из коллектора сопла 7, 8 и заключенную между соплом и выходом из коллектора кольцевую вихревую камеру 9, 10, сопла стабилизаторов соединены дополнительным каналом 13, при этом точки пересечения осей сопл и дополнительного, канала расположены в суженных участках сопел. Для улучшения технологичности конструкции дополнительный канал 13 перпендикулярен осям соеди. няемых им сопел, суженная часть которых. выполнена в виде цилиндров 11 и 12. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1712640

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в двигателяхх внутрен него сгорания.

Целью изобретения является повышение топливной экономичности двигателя за счет улучшения наполнения цилиндров свежим зарядом путем сглаживания отраженных волн давления в выпускных каналах.

На фиг. 1 показан коллектор, разрез, общий вид; на фиг. 2 — стабилизаторы давления, разрез.

Коллектор содержит по крайней мере два канала 1 и 2, объединяющих выхлопные патрубки 3 и 4 цилиндров с неперекрывающимися фазами выпуска (что обусловлено чередованием рабочих циклов в цилиндрах двигателя).

В каждом канале коллектора, в его выходной части, установлены стабилизаторы 5 и 6 давления, включающие в себя соответственно сопла 7.и 8, суженные в сторону выхода из коллектора и заключенные между соплами и выходами из коллектора кольцеBblB вихревые камеры 9 и 10, при этом сопла имеют суженные части 11 и 12. Суженные части стабилизаторов давления соединены дополнительным каналом 13, ось которого перпендикулярна осям соединяемых им сопел и пересекает последние в их суженных участках.

Выпускной коллектор работает следующим образом, Вследствие того, что каналы 1 и 2 объединяют группы цилиндров с неперекрывающимися фазами выпуска, в то время, когда в канале 1 заканчивается выпуск из цилиндра и давление газов близко к инимальному, в канале 2 давление близко к максимальному и наоборот, во время максимума давления в канале 1 наблюдается минимум давления во втором канале, т.е, процессы в каналах 1 и 2 протекают в противофазе.

В начале выпуска из присоединенного к нему цилиндра в канале 1 интенсивно нарастает давление, отработавшие газы из канала 1 поступают в сопло 7 стабилизатора 5 давления, где их давление понижается, а скорость возрастает, и с высокой скоростью истекают через суженную часть 11 сопла, кольцевую вихревую камеру 9 и далее в газоприемный патрубок турбины, или глушителя (не показаны). При этом часть газов из суженной части 11 сопла стабилизатора 5 поступает через канал 13 в суженную часть

11 сопла стабилизатора 6 давления соседнего канала 2, где в это время давление меньше, чем в канале 1. B конечной фазе

35 выпуска давление в канале 1 понижается и возникает обратная волна давления, вызывающая движение отработавших газов в обратном направлении.

При взаимодействии обратного потока со стенками кольцевой вихревой камеры 9 образуется тороидальный вихрь, сжимающий обратный поток в узкую затопленную струю, .направленную вдоль оси суженной части сопла стабилизатора 5.

В это время в канале 2 протекает первая фаза выпуска из очередного цилиндра, давление в суженной части 12 сопла стабилизатора 6 больше, чем в суженной части 11 сопла стабилизатора 5 и по каналу 13 часть отработавших газов поступает в стабилизатор 5. Так как канал 13 направлен перпендикулярно оси стабилизатора 5, то поток из канала 13 турбулизирует обратную струю газов в суженной части сопла стабилизатора 5 и отжимает ее от оси к стенке сопла 7.

Вследствие несимметричности потока на выходе сопла 7 перед ним возникает макровихрь. Таким образом, в конечной части выпуска в стабилизаторе 5 давления возникают три зоны диссинации энергии; тороидальный вихоь в кольцезой вихревой камере 9, микротурбулентная зона в суженной части 11 сопла и макровихрь на выходе из сопла, что позволяет эффективно сглаживать отраженные волны давления в выпускном колле торе. Газодинамические процессы в канале 2 коллектора и стабилизатора 6 давления протекают аналогично указанным, Формула изобретения

1, Выпускной коллектор двигателя внутреннего сгорания, содержащий по меньшей мере одну пару каналов, каждый из которых присоединен к группе цилиндров с неперекрывающимися фазами выпуска и снабженный в выходной части стабилизатором давления, выполненным в виде суженного в сторону выхода из коллектора кольцевой вихревой камеры, отличающийся тем, что, с целью повышения топливной экономичности двигателя, сопла каждой пары стабилизаторов давления соединены дополнительным каналом, причем точки пересечения осей сопел и дополнительного канала расположены в суженных участках сопел, 2, Коллектор по и. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что дополнительный канал перпендикулярен осям соединяемых им сопел, суженная часть которых выполнена в виде цилиндра.

1712640

Щ/Г 2

40

Составитель О. Картуэсов

Техред М.Моргентал Корректор М. Демчик

Редактор С. Лисина

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 521 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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