Впускная система двигателя внутреннего сгорания

 

Изобретение относится к двигателестроению. Целью изобретения является повышение мощности и экономичности двигателя внутреннего сгорания за счет повышения эффективности газодинамического наддува. Система содержит впускной ресивер 1, по меньшей мере одну пару индивидуальных впускных патрубков 2 и 3 цилиндров 4 и 5. Открытые концы 6 и 7 индивидуальных впускных патрубков 2 и 3 размещены в ресивере 1 соосно с отверстием 8 между ними. Система снабжена органом перекрытия проходного сечения отверстия 8, выполненным в виде лемнискатной насадки 9, приводимой в движение вилкой 10 и кулачковым валом двигателя через центробежный регулятор. Пружина 14 возвращает лемнискатную насадку 9 в исходное положение. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано для наддува двигателя внутреннего сгорания (ДВС).

Известна впускная система ДВС, содержащая общую горловину, в которой начинаются патрубки, подводящие воздух по всем цилиндрам двигателя.

Однако ее конструктивные особенности (наличие узлов разветвлений трубопроводов, несогласование длины впускных патрубков с частотой рабочих циклов) не позволяют эффективно использовать волновые явления, возникающие в системах впуска ДВС.

Известна также впускная система ДВС, содержащая впускной ресивер, по меньшей мере одну пару индивидуальных впускных патрубков цилиндров, открытые торцы которых сообщены с ресивером, расположены на одной оси и обращены друг к другу, в отверстии, выполненном между входными сечениями впускных патрубков, размещено устройство перекрытия его проходного сечения, патрубки выполнены с увеличением диаметра проходного сечения в направлении открытого торца.

Такая система имеет следующие недостатки: невозможно обеспечить плавный вход во впускные патрубки (по лемнискате Бернули), так как отверстие между впускными патрубками загромождено лепестковыми клапанами; орган перекрытия в виде обратных лепестковых клапанов представляет собой регулятор прямого действия, в котором волны сжатия и разрежения являются носителями командного импульса для регулятора, а это приводит к потерям интенсивности исходных и отраженных волн и, следовательно, к снижению эффективности газодинамического наддува; необходим тщательный расчет частотных и силовых характеристик лепестковых клапанов. С учетом таких требований, как масса, стоимость, доступность материала клапанов, удовлетворение одновременно частотным и силовым требованиям может оказаться невозможным.

Целью изобретения является повышение мощности и экономичности путем улучшения эффективности газодинамического наддува.

Цель достигается тем, что во впускной системе ДВС, содержащей впускной ресивер, по меньшей мере одну пару индивидуальных впускных патрубков (ИВП) цилиндров, открытые концы которых сообщены с ресивером, расположены на одной оси и обращены друг к другу, в отверстии, выполненном между входными сечениями впускных патрубков, размещено устройство перекрытия его проходного сечения, а патрубки выполнены с увеличением диаметра проходного сечения в направлении открытого торца, устройство перекрытия выполнено в виде участка трубопровода и установлено с возможностью перемещения, при этом система дополнительно содержит механизм управления фазами перекрытия проходного сечения отверстия.

Во впускной системе контур сечения участка трубопровода может быть выполнен в виде лемнискаты. Во впускной системе механизм управления фазами перекрытия проходного сечения может быть выполнен в виде центробежного регулятора.

На фиг. 1 изображена впускная система; на фиг. 2 схема привода лемнискатной насадки.

Впускная система ДВС содержит впускной ресивер 1 двигателя, по меньшей мере одну пару индивидуальных впускных патрубков 2 и 3 цилиндров 4 и 5. Открытые концы 6 и 7 индивидуальных впускных патрубков 2 и 3 размещены в ресивере соосно с отверстием 8 между ними, система снабжена устройством перекрытия проходного сечения отверстия 8, выполненным в виде лемнискатной насадки 9, приводимой в движение вилкой 10 и вращающимся кулачковым валом 11. Кулачковый вал 11 связан с коленчатым валом 12 двигателя через центробежный регулятор 13. Пружина 14 возвращает лемнискатную насадку 9 в исходное положение.

Система работает следующим образом.

Волна разрежения, генерируемая рабочей камерой одного из цилиндров 4, при открытии его впускного органа движется по индивидуальному впускному патрубку 2 в направлении отверстия 8. В момент прихода волны разрежения отверстие 8 открыто и волна разрежения отражается от него волной давления, которая движется в обратном направлении и на настроенном режиме осуществляет повышение давления и плотности заряда перед впускным органом. Этот процесс можно назвать "первичным наддувом". При изменении частоты вращения вала двигателя волна давления, отраженная от отверстия 8, подходит к закрытому впускному органу цилиндра 4, отражается от него волной давления, вновь проходит по индивидуальному патрубку 2 в направлении ресивера 1. В это время кулачковый вал 11, приводимый во вращение валом 12 двигателя через центробежный регулятор 13, перемещает вилку 10 и лемнискатную насадку 9 в сторону перекрытия проходного сечения отверстия 8. Волна давления, минуя закрытое отверстие 8, попадает в патрубок цилиндра 5. Достигнув впускного органа этого цилиндра, волна осуществляет здесь повышение давления и плотности заряда. Пружина 14 возвращает лемнискатную насадку 9 и вилку 10 в исходное положение, открывая отверстие 8. Аналогичным образом происходит наддув цилиндра 4 волной давления, отразившейся от впускного органа цилиндра 5.

Формула изобретения

1. ВПУСКНАЯ СИСТЕМА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащая впускной ресивер, по меньшей мере одну пару индивидуальных впускных патрубков цилиндров, открытые торцы которых сообщены с ресивером, расположены на одной оси и обращены друг к другу, в отверстии, выполненном между входными сечениями впускных патрубков, размещено устройство перекрытия его проходного сечения, патрубки выполнены с увеличением диаметра проходного сечения в направлении открытого торца, отличающаяся тем, что, с целью повышения мощности и экономичности путем улучшения эффективности газодинамического наддува, устройство перекрытия выполнено в виде участка трубопровода и установлено с возможностью перемещения, при этом система дополнительно содержит механизм управления фазами перекрытия проходного сечения отверстия.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что контур сечения участка трубопровода выполнен в виде лемнискаты.

3. Система по п.1, отличающаяся тем, что механизм управления фазами перекрытия проходного сечения отверстия выполнено в виде центробежного регулятора.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2