Устройство для подачи вторичного воздуха

 

Использование: двигателестроение, устройства для снижения токсичности отработавших газов. Сущность изобретения: устройство для подачи вторичного воздуха дополнительно содержит выпускной канал, шток, размещенный в корпусе, и многоступенчатый затвор, установленный на штоке с возможностью возвратно-поступательного перемещения, демпфирующая полость расположена в корпусе обратного клапана и ограничена крышкой и многоступенчатым затвором, воздушные окна размещены на боковых стенках корпуса с возможностью их сообщения с каналом подачи вторичного воздуха, сообщенным с выхлопным коллектором через выпускной канал, выполненный в виде сопла эжектора. 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению и может быть использовано для снижения токсичности отработавших газов (ОГ).

Известна выпускная система двигателя внутреннего сгорания (ДВС), содержащая обратные клапаны (пульсары) устанавливаемые на выпускном коллекторе двигателя.

Недостатком данной системы является сложность конструкции, а также ее невысокая долговечность.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому устройству, выбранным в качестве прототипа, является устройство для подачи вторичного воздуха, содержащее воздухоочиститель, соединенный с выпускным коллектором двигателя при помощи магистрали подачи вторичного воздуха, снабженной элементом глушения и по меньшей мере одним обратным клапаном, при этом элемент шумоглушения выполнен в виде общего ресивера, и обратный клапан размещен на последнем.

Недостатком указанного устройства является то, что оно обладает недостаточно высокой степенью эффективности работы, так как подает в выпускную систему ДВС недостаточное количество вторичного воздуха для эффективного дожигания токсичных компонентов ОГ, а также не обладает высокой долговечностью.

Целью изобретения является повышение эффективности работы устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для подачи вторичного воздуха, содержащее по меньшей мере один обратный клапан, установленный в корпусе, с крышкой и боковыми стенками, демпфирующую полость, воздушные окна и канал подачи вторичного воздуха, сообщенный с выхлопным коллектором двигателя, в отличие от прототипа содержит выпускной канал, шток размещенный в корпусе и многоступенчатый затвор, установленный на штоке с возможностью возвратно-поступательного перемещения, демпфирующая полость расположена в корпусе обратного клапана и ограничена крышкой и многоступенчатым затвором, воздушные окна размещены на боковых стенках корпуса с возможностью их сообщения с каналом подачи вторичного воздуха, сообщенным с выхлопным коллектором через выпускной канал, выполненный в виде сопла эжектора.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство для подачи вторичного воздуха; на фиг.2 - установка на выпускном коллекторе ДВС предлагаемого устройства.

Предлагаемое устройство для подачи вторичного воздуха содержит демпфирующую полость 1, образованную многоступенчатым затвором 2, свободно перемещающимся по штоку 3, и крышкой обратного клапана 4, в котором выполнены продувочные окна 5. Крышка обратного клапана 4 крепится в корпусе обратного клапана 6, в котором расположен канал подачи вторичного воздуха 7. К корпусу обратного клапана 6 крепится выходной канал обратного клапана, выполненный в виде сопла кольцевого эжектора 8. Устройство установлено на выпускном коллекторе 9 ДВС.

Выпускная система ДВС с устройством подачи вторичного воздуха работает следующим образом: при работе ДВС ОГ движутся по выпускному коллектору 9 (фиг.2) с колебаниями давления, обусловленными рабочим процессом двигателя.

При этом, при прохождении пульсирующего потока через сопло эжектора 8 происходит эжектирование вторичного воздуха. Результаты экспериментов показывают, что при работе пульсирующего эжектора на определенных режимах происходит резкое увеличение коэффициента эжекции, т.е. увеличение подачи вторичного воздуха.

В известной работе отмечается, что придание активному потоку формы кольцевой струи, является одним из способов повышения эффективности и энергообмена активного и пассивного потоков.

При прохождении волны разряжения в выпускном коллекторе 9 (фиг.2) воздух через продувочные окна 5 (фиг.1), поступает в канал подачи вторичного воздуха 7, выходной канал обратного клапана, выполненного в виде сопла эжектора 8 и попадает в выпускной коллектор 9 (фиг.2), обеспечивая при этом процесс окисления продуктов сгорания ДВС.

При прохождении волны сжатия в выпускном коллекторе 9 ОГ через выходной канал обратного клапана, выполненного в виде сопла эжектора 8, и через канал подачи вторичного воздуха 7 попадает в корпус обратного клапана 6. Под действием волны сжатия многоступенчатый затвор 2 прижимается к крышке 4 (фиг.2) и обеспечивает герметичность конструкции.

Многоступенчатый затвор 2, передвигаясь по штоку 3, сжимает воздух в демпфирующей полости 1. Сжатый в демпфирующей полости 1 воздух обеспечивает возврат многоступенчатого затвора 2 в исходное положение при последующем уменьшении величины давления в потоке ОГ, что уменьшает инерционность системы и повышает долговечность устройства для подачи вторичного воздуха.

Скорость срабатывания многоступенчатого затвора 2 и количество подаваемого вторичного воздуха обеспечивается регулировкой зазора.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ ВТОРИЧНОГО ВОЗДУХА, содержащее по меньшей мере один обратный клапан, установленный в корпусе, с крышкой и боковыми стенками, демпфирующую полость, воздушные окна и канал подачи вторичного воздуха, сообщенный с выхлопным коллектором двигателя, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности, оно дополнительно содержит выпускной канал, шток, размещенный в корпусе, и многоступенчатый затвор, установленный на штоке с возможностью возвратно-поступательного перемещения, демпфирующая полость расположена в корпусе обратного клапана и ограничена крышкой и многоступенчатым затвором, воздушные окна размещены на боковых стенках корпуса с возможностью их сообщения с каналом подачи вторичного воздуха, сообщенным с выхлопным коллектором через выпускной канал, выполненный в виде сопла эжектора.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2