Многоцилиндровый двигатель внутреннего сгорания

 

Изобретение может быть использовано в многоцилиндровых двигателях внутреннего сгорания с впрыском топлива в цилиндры. Многоцилиндровый двигатель внутреннего сгорания содержит головку цилиндра с впускными отверстиями, в которых установлены впускные клапаны и средства топливоподачи. Впускные патрубки отходят непосредственно от впускных отверстий и выходят в подключенный к системе впуска и воздухоочистки общий газосборный ресивер, имеющий цилиндрический корпус, ограниченный торцевыми стенками. В полости ресивера установлен закрепленный на его торцевой стороне штуцер, который размещен внутри ресивера, соосно его корпусу, а его выход подключен к системе впуска и воздухоочистки двигателя. Все выходные динамические срезы впускных патрубков расположены в одной плоскости Х-Х, проходящей через центр тяжести ЦТ воздушного объема полости ресивера. Входной динамический срез штуцера расположен в плоскости Y-Y, параллельной плоскости Х-Х и проходящей через центр тяжести ЦТ₁ условного объема полости ресивера, ограниченного плоскостью Х-Х, ближайшей к срезу торцевой стенкой и соединяющей их боковой стенкой корпуса ресивера. Технический результат заключается в обеспечении высокой эффективности шумоглушения и подавления газовых пульсаций в системе впуска двигателя, а также в достижении оптимальных мощностных, экономических и экологических показателей двигателя. 2 з. п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к многоцилиндровым двигателям внутреннего сгорания (ДВС) с впрыском топлива в цилиндры.

В отличие от ДВС с впрыском топлива в цилиндры, в системах впуска карбюраторных двигателей внутреннего сгорания наличие в них диффузорных элементов обеспечивает ослабление резонансных свойств системы в целом, т.к. вследствие значительных активных сопротивлений этих элементов система становится менее "добротной" (т.е. резонансные частоты являются частично задемпфированными). Это, в определенной степени, является положительным фактором, т.к. с одной стороны компенсируются потери наполнения цилиндров (потери эффективной мощности, ухудшение экономичности двигателя) вследствие снижения резонансных амплитуд пульсаций объемного расхода воздуха (а рост гидросопротивлений системы, как известно, пропорционален квадрату амплитуды пульсаций расхода газа). С другой стороны, подавление резонансных пульсаций газа во впускной системе ДВС благоприятно с точки зрения звукового (шумового) излучения в окружающую среду, производимого как открытыми концами воздухозаборных патрубков воздухоочистителя (аэродинамический шум), так и вибрирующими стенками элементов системы впуска (структурный, корпусной шум).

Таким образом, устранение карбюратора как консервативного устройства, не обеспечивающего высокие экологические характеристики ДВС и транспортного средства в целом ("грубая" дозировка топлива, испарение паров топлива из карбюратора и пр.) за счет применения системы электронного впрыска топлива, вызывает необходимость применения в конструкциях ДВС устройств дополнительного ослабления или устранения перечисленных выше нежелательных явлений. Для этой цели, в настоящее время известно использование самых разнообразных конструктивных устройств.

Так, например, японская фирма "Ямаха Мотор" в заявке М 61-244824, P 02 В 27/00, публ. 31.10.86, для снижения пульсаций и шума предлагает использовать два ресивера, параллельно и последовательно подключенных к трассе трубопровода.

Японская фирма "Хонда Мотор" в заявке N 63-219866, F 02 M 35/10, публ. 13.09.88, предлагает для снижения шума при всасывании использовать два раздельных воздушных трубопровода, соединяющих воздухоочиститель и ресивер с двумя управляемыми дроссельными заслонками, обеспечивающими закрытие вспомогательного канала на низких оборотах и открытое состояние обоих соединительных трубопроводов на высоких оборотах. Эта же фирма в заявке N 61- 190159, F 02 M 35/12, публ. 14.01.87, в целях обеспечения шумоглушения в широком диапазоне частот, предлагает соединять с впускной трубой два устройства шумоглушения - 1/4 волновой резонатор тупикового типа и дополнительную резонансную камеру.

В ЕПВ N 0278117, P 02 В 27/00, публ. 17.08.88, для использования эффектов повышения наполнения цилиндров, за счет подавления резонансных пульсаций газа путем их сложения в противофазе, предлагается использовать взаимосогласованные дополнительные резонансные трубы и дополнительный ресивер.

Австрийская фирма "АВЛ" в заявке ФРГ N 3820607, F 01 B 25/00, публ. 29.12.88, для расширения частотного диапазона эффективной работы дополнительного акустического резонатора, предлагает выполнять его конструкцию изменяемого объема в зависимости от скорости вращения коленвала.

Японская фирма "Ниппон радзиэта" в заявке Японии N 62-48047, ГС1М 1/02, публ. 12.10.87, предлагает, с целью повышения эффекта глушения шума, взамен использования крупногабаритных сложных конструкций глушителей применять антирезонансную впускную трубу, включающую управляемый источник шума или вибраций, электромагнитный клапан, приемные акустические датчики, управляющий процессор.

Японская фирма "Хитачи сэйсакусе" в заявке Японии N 2-4840, F 16 L 55/04, публ. 30.01.90, для снижения пульсаций в системе трубопроводов предлагает трубопровод разветвлять по меньшей мере на два канала, на различных расстояниях от точки разветвления размещать расширительные камеры, отражающие прямые падающие волны назад к источнику пульсаций (цилиндру двигателя), причем расстояние между стенками камер выбирается определенным образом.

Английское отделение фирмы "Форд Мотор" в заявке Великобритании N 2203488, F 02 B 29/00, публ. 19.10.88, для подавления пульсаций газа и шума во впускном коллекторе, предусматривает установку устройства "антизвука" в виде специального громкоговорителя или специального резервуара с электроклапаном.

Японская фирма "Ниссан Дзидося" в японской заявке N 51-23656, F 02 B 37/00, публ. 08.05.89, для снижения шума впуска ДВС и повышения его мощности, вследствие снижения обратного тока наддувочного воздуха, предлагает использовать специальную конструкцию глушителя в виде расширительной камеры с внутренними трубками определенного соотношения диаметров и определенного расстояния срезов труб между собой.

Канадское отделение фирмы "Сименс-Бендикс" в патенте США N 4934343, F 02 M 35/00, для глушения шума газового потока, без существенного влияния на гидравлическое сопротивление впускного тракта, предусматривает применение двух диффузорных секций на раздвоенном участке газопровода, обеспечивающих фазовый сдвиг и компенсацию амплитуд пульсаций при их сложении в зоне соединения.

Французской фирмой "Пежо" в патенте Франции N 2536792, публ. 22.06.84, заявляется использование сужающей проходное сечение впускной трубы дроссельной шайбы или диффузорной вставки для снижения шума впуска ДВС с непосредственным впрыском топлива. Дроссельная шайба или диффузорная вставка для обеспечения требуемой эффективности располагается в зоне пучности волны колебательной скорости газового потока на некотором заданном скоростном режиме работы ДВС. Очевидным недостатком устройства является рост гидравлических сопротивлений впускной системы вследствие заужения проходного сечения и, как следствие, ухудшение мощностных, экономических и экологических (токсических) показателей ДВС. Так же расположение дроссельной шайбы или диффузорной вставки в одно конкретное место впускной трассы позволяет эффективно воздействовать, как правило, только на одну резонансную частоту и кратные ей гармоники, т.е. имеется в наличии ограниченное воздействие на отдельных скоростных режимах работы ДВС.

Американское отделение фирмы "Сименс-Бендикс" в патенте США N 4907547, F 02 M 35/10, публ. 13.03.90, для подавления шумов и пульсаций в системе впуска ДВС предлагает использовать специальный отражатель волн, располагаемый поперек впускной трубы одного из цилиндров и пары цилиндров на вращающемся валике, который, поворачиваясь, обеспечивает избирательное открытие одной из соседних впускных труб цилиндра ДВС.

Японской фирмой "Мазда Мотор" в ЕВП N 0376299, F 02 M 35/12, публ. 04.07.90, для подавления газовых пульсаций и шума во впускной системе ДВС предусмотрено использование специального приспособления для подавления каждой из резонансных гармоник пульсаций, кратных λ (0,5 + n) длинам резонансных волн пульсаций, где n - целое число, равное нулю или более нуля.

Германской фирмой "Фольксваген" в заявке ФРГ N 3742322, F 02 M 35/10, публ. 07.07.88, предусматривается демпфировать колебания потока всасываемого воздуха в ДВС за счет включения во впускной тракт дополнительного "успокоительного" ресивера с эластичными стенками, в которых за счет упругих деформаций стенок ресивера, вследствие пульсирующего воздействия газового потока, будет происходить преобразование энергии пульсаций в тепловую энергию в упругом материале стенки с высоким внутренним трением материала (резины). К очевидным недостаткам такой системы следует отнести дороговизну устройства, нестабильность эксплуатационных характеристик упругой стенки, ее малую долговечность, опасность попадания неочищенного воздуха в цилиндры ДВС при повреждении упругой стенки, возможное при определенных условиях существенное излучение звука "пульсирующей" упругой стенкой и т.п.

Анализируя и обобщая результаты вышеприведенного патентного обзора, следует сделать вывод, что все вышеперечисленные устройства улучшения акустических характеристик и снижения газодинамических пульсаций во впускных системах ДВС и соответственно улучшения их мощностных, экономических и экологических показателей связаны с использованием дополнительных материалоемких расширительных или резонансных камер, подключаемых как параллельно, так и последовательно к впускному тракту, использованием дорогостоящих электронных систем формирования искусственных противофазных сигналов для компенсации реальных сигналов пульсаций и шума, использованием дополнительных материалоемких ресиверов, дополнительных управляемых воздуховодов и камер с изменяемым объемом, разветвленных газоводов с фазоуправляемыми диффузорными секциями.

Известен двигатель внутреннего сгорания фирмы "Мазда Мотор", описанный в заявке ЕПВ N 0379926, F 02 M 35/12, публ. 01.08.90, содержащий головку цилиндров, с впускными отверстиями, в которых установлены впускные клапаны, впускные патрубки, отходящие непосредственно от впускных отверстий и выходящие в газосборный ресивер, боковая стенка которого снабжена присоединительными отверстиями для названных патрубков, и установленный вдоль полости ресивера, закрепленный на его торцевой стенке штуцер. К системе впуска двигателя подключены три резонансных глушителя (между дроссельной заслонкой и воздухоочистителем), непосредственно сообщенных с объемом ресивера, трубой между ресивером и камерой воздухоочистителя и с объемом камеры воздухоочистителя соответственно.

Достигнутая эффективность использования каждого отдельного шумозаглушающего элемента, эффективного только в узком частотном (скоростном) диапазоне, обуславливает необходимость совместного применения одновременно трех указанных глушителей. Но учитывая широкий скоростной режим работы двигателя, наличие большого числа собственных частот колебаний отдельных элементов газоводов, резонирующих при совпадении их с частотами (или их кратными гармониками) вынужденных колебаний (пульсаций газа в процессе открытия и закрытия впускных клапанов и в моменты перекрытия фаз в процессах впуска и выпуска газа в ДВС), использование даже нескольких остронастроенных параллельно подключенных акустических резонаторов не может, в ряде случаев, обеспечить требуемую эффективность во всем эксплуатационном диапазоне оборотов и нагрузок, а способно лишь подавить или несколько скомпенсировать наиболее ярко выраженные "акустические дефекты" системы на отдельном (отдельных) режиме, что подтверждается приведенными в заявке иллюстрациями экспериментальных оценок.

Очевидны недостатки такой системы впуска также и с точки зрения материалоемкости, ограниченных возможностей компоновки в стесненном пространстве моторного отсека автомобиля, а также неблагоприятного ее влияния на изменение коэффициента избытка воздуха в процессе впуска на нестационарных режимах интенсивного разгона двигателя автомобиля.

В качестве прототипа принят двигатель внутреннего сгорания, патент Российской Федерации N 2095612, кл. F 02 M 35/10, публ. 10.11.97, Бюл. N 31, содержащий головку цилиндров с впускными отверстиями, в которых установлены впускные клапаны, снабженные средствами топливоподачи (например, форсунками) впускные патрубки, отходящие непосредственно от впускных отверстий и выходящие в подключенный к системе воздухоочистки газосборный ресивер, имеющий цилиндрический корпус, ограниченный торцовыми стенками, боковая стенка которого снабжена присоединительными отверстиями для названных патрубков, и установленный в полости ресивера, закрепленный на его боковой стенке штуцер, который размещен внутри ресивера, а его выход подключен к системе воздухоочистки двигателя.

В прототипе имеет место традиционное подключение впускных патрубков к корпусу ресивера в линию, вдоль оси его корпуса, что, несмотря на компактность такого конструктивного решения, приводит к возбуждению продольных собственных мод колебаний воздушного объема, заключенного в полости ресивера, ввиду того, что каждый из выходящих в полость ресивера срезов впускных патрубков при открытии соответствующего впукскного клапана создает силовой импульс объемного расхода газа, вектор которого находится на некотором расстоянии относительно центра тяжести названного объема газа. Момент действия этого силового импульса и обеспечивает раскачку продольных акустических форм колебаний воздушного объема в полости ресивера. Возникающая при этом звуковая энергия на этой резонансной акустической моде передается в тракт системы впуска двигателя и излучается в окружающую среду свободным срезом воздухозаборного патрубка. Еще одним существенным недостатком прототипа является то, что в результате осуществления рабочих процессов в ДВС, из-за разности длин траекторий газового потока от срезов впускных патрубков до дроссельной заслонки становятся различными (неидентичными) условия наполнения цилиндров двигателя, что уменьшает оптимальность настройки дозирования топлива по цилиндрам и создает "провалы" в характеристике кривой крутящего момента на коленчатом валу, что в конечном итоге приводит к повышенному удельному расходу топлива и ухудшению токсических характеристик двигателя.

Задача изобретения - обеспечение высокой эффективности шумоглушения и подавления газовых пульсаций в тракте системы впуска двигателя в широком частотном и скоростном диапазонах его работы, а также обеспечение идентичности условий протекания газообмена цилиндров по наполнению и рабочих процессов во всех цилиндрах двигателя и достижения, тем самым, оптимальных мощностных, экономических и экологических (шум, токсичность) показателей ДВС.

Сущность изобретения заключается в том, что в известном двигателе внутреннего сгорания, содержащем головку цилиндров с впускными отверстиями, в которых установлены впускные клапаны, снабженные средствами топливоподачи (например, форсунками) впускные патрубки, отходящие непосредственно от впускных отверстий и выходящие в подключенный к системе впуска и воздухоочистки общий газосборный ресивер, имеющий цилиндрический корпус, ограниченный торцовыми стенками, боковая стенка которого снабжена присоединительными отверстиями для названных патрубков, и установленный в полости ресивера, закрепленный на его торцовой стенке штуцер, который размещен внутри ресивера, а его выход подключен к системе воздухоочистки двигателя, все выходные динамические срезы впускных патрубков расположены в одной плоскости Х-Х, проходящей через центр тяжести воздушного объема полости ресивера и перпендикулярной боковым стенкам ресивера, при этом входной динамический срез штуцера расположен в плоскости Y-Y, параллельной плоскости Х-Х и проходящей через центр тяжести ЦТ₁ условного объема полости ресивера, ограниченного плоскостью Х-Х, ближайшей к срезу торцовой стенкой и соединяющей их боковой стенкой корпуса ресивера.

При таком конструктивном исполнении исключается возбуждение пульсирующими срезами впускных патрубков нечетных собственных акустических продольных мод воздушного объема полости ресивера и передача в систему впуска и воздухоочистки по направлению к свободному срезу воздухозаборного патрубка воздухоочистителя четных акустических продольных собственных мод колебаний объема газа, заключенного в полости ресивера. С другой стороны, при таком конструктивном исполнении достигаются идентичные условия протекания рабочих процессов в цилиндрах, вследствие ослабления неравномерности наполнения цилиндров, из-за исключения неравенства длин впускных патрубков, повышается точность дозирования топлива по цилиндрам и исключаются "провалы" в характеристике кривой крутящего момента на коленчатом валу, что в конечном итоге приводит к снижению удельного расхода топлива и улучшению токсических характеристик двигателя.

Сущность изобретения поясняется графически.

На фиг.1 показана схема заявляемого многоцилиндрового двигателя (один из его вариантов); на фиг.2 показано сечение А-А варианта ресивера, изображенного на фиг.1; на фиг. 3 показан еще один вариант выполнения конструкции ресивера, а также низшие (первая и вторая) собственные резонансные продольные моды (т.е. распределения соответствующих звуковых давлений в полости ресивера, соответственно Р1п и Р2п) и аналогичная низшая собственная радиальная форма P1p; на фиг.4 показано сечение ресивера Б-Б, изображенного на фиг.3.

Принятые на фиг. 1 и 3 обозначения: L - длина корпуса (воздушной полости) ресивера (расстояние между торцевыми стенками 10 и 11); d - внутренний диаметр соответствующего патрубка (3-6, 12); δ - величина динамического "удлинения" патрубка, составляющая (0,2-0,4)d; h - длина впускных патрубков.

Дополнительно, на фиг. 1, показаны: поршень 18, воздухоочиститель 19, воздухозаборный патрубок 20 и камера сгорания 21.

Двигатель внутреннего сгорания содержит головку цилиндров 1 с впускными отверстиями, в которых установлены впускные клапаны 2, снабженные средствами топливоподачи (например, форсунками, которые на чертежах не показаны) впускные патрубки 3, 4, 5 и 6, отходящие непосредственно от впускных отверстий и выходящие в подключенный к системе впуска и воздухоочистки 7 общий газосборный ресивер 8, имеющий цилиндрический корпус 9, ограниченный торцовыми стенками 10 и 11 и установленный в полости ресивера 8, закрепленный на его торцевой стенке 10 или 11 штуцер 12, который размещен внутри ресивера, а его выход подключен к системе впуска и воздухоочистки 7 двигателя, все выходные динамические срезы 13, 14, 15 и 16 впускных патрубков 3-6 расположены в одной плоскости Х-Х, проходящей через центр тяжести "ЦТ" воздушного объема полости ресивера и перпендикулярной боковым стенкам ресивера, при этом входной динамический срез 17 штуцера 12 расположен в плоскости Y-Y, параллельной плоскости Х-Х и проходящей через центр тяжести ЦТ₁ условного объема полости ресивера, ограниченного плоскостью Х-Х, ближайшей к срезу 17 торцовой стенкой 10 или 11 и соединяющей их боковой стенкой корпуса 9 ресивера 8.

В случае, когда корпус 9 ресивера 8 имеет цилиндрическую форму, а торцовые стенки выполнены плоскими, динамический срез 17 штуцера 12 расположен от ближайшей к нему торцовой стенки 10 или 11 на расстоянии 1/4L, где L - длина полости (в данном случае корпуса) ресивера.

Реализация рабочего процесса в ДВС соответствующим открытием впускного клапана 2 вызывает перепад давлений в емкости цилиндра двигателя, которая сформирована поверхностями днища поршня 18 и камеры сгорания 21 (за клапаном) по отношению к окружающей среде. При этом колебательный импульс в виде упругих волн распространяется со скоростью звука в воздушной среде, заполняющей впускной тракт, вследствие чего происходит возбуждение воздушных объемов впускных патрубков 3-6 с закрытыми впускными клапанами 2 (тупиковых волноводов) и взаимодействие и связанность звуковых полей и газодинамических пульсаций газа в патрубках 3-6, что затрудняет разобщающее (разделяющее) действие ресивера 8, формирование соответствующего звукового поля в пространстве ресивера 8, отражение звуковых волн от стенок ресивера 8 по направлению к впускным клапанам 2 патрубков 3-6 и "вытеснение" и распространение звуковой энергии из полости ресивера в магистраль системы впуска и воздухоочистки 7, как в звукопередающий волновод с определенной акустической проводимостью.

Физико-математическая модель описанного выше динамического состояния объекта выглядит следующим образом.

Каждый из 4-х цилиндров рядного четырехтактного ДВС при его работе генерирует серию импульсов всасывания. Эта последовательность импульсов создает колебания (пульсации) объемного расхода газа с основной частотой и кратными частотами
f_m = m • f₁, Гц,
где m = 1, 2, 3; n - число оборотов в мин.

Колебания расхода газа в различных цилиндрах сдвинуты по времени

и по фазе: для 4-х цилиндрового двигателя происходит сдвиг по фазе для первой гармоники, равный

где k - порядок следования импульсов по цилиндрам в соответствии с порядком работы цилиндров. Для первого цилиндра k = 1, для второго k = 4, для третьего k = 2, для четвертого k = 3.

π = 3,14 рад.
Для n-й гармоники сдвиг по времени тот же, а по фазе
ϕ_m = m•ϕ₁, рад.
Двигатель с ресивером в системе впуска способствует обеспечению раздельного (независимого) наддува цилиндров за счет существенного разрыва газодинамических связей между патрубками 3-6 и объемом ресивера. С другой стороны, взаимная независимость волновых акустических явлений в патрубках, соединяющих ресивер с цилиндрами, приводит к более резкому развитию колебаний газа в каждом патрубке по отдельности. Эти резонансные колебания проявляются на собственных частотах колебаний патрубков

где C - скорость звука, м/с;
P = 1, 2, 3, ...

L_n - длина патрубка, м.

На низшей резонансной частоте (f⁽¹⁾) в систему, образующую резонансный контур, частично вовлекаются и другие, связанные с патрубками массы газа (непосредственно в ресивере и примыкающих к нему элементах).

Вследствие несимметрии акустических нагрузок (различного расстояния подсоединения патрубков от центра тяжести полости ресивера), формируемых конструкцией ресивера, акустические нагрузки на патрубки отдельных цилиндров различны и это приводит к небольшому несовпадению резонансных частот (f⁽¹⁾) отдельных патрубков. Поэтому, возникающие резонансные колебания газа в одном из них (на своей резонансной частоте) не подавляются колебаниями, приходящими в ресивер от других патрубков, даже если начальные импульсы от цилиндров скомпенсированы (идут в противофазе).

Второе неблагоприятное акустическое явление связано с возбуждением первой, наиболее энергоемкой, несимметричной продольной резонансной формы колебаний газа в ресивере. Как правило, ее частота близка (или кратна) к одной из собственных частот колебаний газа в патрубке, что приводит к дополнительному резонансному усилению излучения звука из системы, особенно на частотах нечетных гармоник основной частоты процесса всасывания (f⁽¹⁾). Это подразумевает передачу из ресивера усиленного резонансного излучения звука в магистраль системы впуска и воздухоочистки 7 по направлению к свободному открытому срезу воздухозаборного патрубка 20 воздухоочистителя 19 в окружающую среду. На пути этой цепи передачи, это звуковое излучение будет трансформироваться (видоизменяться по спектральному составу, частично усиливаться или ослабляться по амплитудам) по всему пути передачи - впускная труба, воздухоочиститель, воздухозаборный патрубок, моторный отсек и окружающая среда.

Учитывая важную роль ресивера в формировании акустических нагрузок, действующих как непосредственно на впускные патрубки 3-6, так и на их взаимодействие между собой - с одной стороны, и на передачу акустической энергии по свободной цепи передачи (по магистрали системы впуска) в окружающую среду - с другой стороны, логична постановка задачи о внесении в ресивер эффективного звукозаграждающего элемента для ослабления свободной передачи из него акустической энергии.

Тем более, что, как это было уже отмечено выше, предлагаемая по месту зона воздействия (полость ресивера) является зоной высокой концентрации звуковой энергии, генерируемой процессом наполнения цилиндров, а также то, что при резонансных режимах газ в системе колеблется как газ в сильно связанных между собой объемах с нарушенным (недостаточным) разделением воздушных объемов (т. е. частично нарушается основная функция ресивера - разделение газодинамических процессов в отдельных цилиндрах с получением улучшенного их наполнения за счет независимого динамического наддува). В данном случае таким предлагаемым элементом улучшения основных функций ресивера является комплексная оптимизация геометрических параметров отдельных элементов двигателя: непосредственно ресивера 8, впускных патрубков 3-6 и штуцера 12.

Конкретно, предлагается выполнить впускные патрубки 3-6 одинаковой длины, а их выходные динамические срезы 13-16 разместить в одной плоскости Х-Х, по нормали пересекающей боковую стенку 9 ресивера 8 и проходящей через "ЦТ" - центр тяжести объема воздуха, заключенного в полости ресивера 8. Такой прием, как это видно из представленной эпюры звуковых давлений на фиг. 3, позволит исключить возбуждение в полости ресивера 8 наиболее энергоемкой низшей собственной резонансной продольной формы колебаний газового объема в полости ресивера, Р1п (и нечетных продольных форм более высоких порядков), поскольку источник возбуждения этой формы колебаний - динамические срезы 13-16 расположены в узловой плоскости форм колебаний Х-Х, т.е. там, где величина звукового давления на этой форме близка к нулевому значению. Одновременно с этим, за счет равенства длин -h- патрубков 3-6, достигается идентичность условий протекания рабочих процессов в цилиндрах двигателя, за счет обеспечения равномерности (идентичности) наполнения цилиндров и обеспечения оптимального дозирования подачи в них топлива. Плоскости Y-Y, фиг. 3, пересекают объем ресивера 8 в узловых зонах второй четной низшей собственной формы колебаний звуковых давлений, Р2п, расположенных примерно на расстоянии 1/4L от торцевой стенки 10 или 11 (где L - длина воздушной полости ресивера), поэтому расположение входного динамического среза 17 штуцера 12 в значительной степени предотвращает передачу звуковой энергии этой формы колебаний в систему впуска и воздухоочистки 7 и через воздухозаборный патрубок 20 воздухоочистителя 19 в окружающую среду, несмотря на то, что четные моды колебаний возбуждаются выходными динамическими срезами патрубков в плоскости Х-Х. Другими словами, динамический срез 17 штуцера 12 предлагается разместить в центре тяжести части объема ресивера 8, ограниченной плоскостью Х-Х, торцовой стенкой, расположенной от среза 17 на расстоянии 1/4L и сопряженной с ними боковой стенкой корпуса 9. Кроме того, поскольку ось штуцера 12 проходит через ЦТ и совпадает с осью ресивера, сводится к минимуму передача штуцером 12 в систему 7 и через патрубок 20 возбужденная срезами 13-16, фиг. 3, звуковая энергия низшей собственной радиальной и нечетных радиальных форм колебаний газового объема более высоких порядков в полости ресивера, поскольку ось штуцера проходит через узловую линию (см. P1p), нечетных собственных радиальных форм колебаний газа в объеме ресивера.

Практически, ресивер 8 с патрубками 3-6 и штуцером 12 может представлять цельно литую конструкцию, как это показано на фиг. 2 и 4. Возможен вариант изготовления и сборной сварной конструкции из штампованного корпуса 9 с торцовыми стенками 10 и 11 и отдельных труб 12 и 3-6.

Формула изобретения

1. Многоцилиндровый двигатель внутреннего сгорания, содержащий головку цилиндра с впускными отверстиями, в которых установлены впускные клапаны, средства топливоподачи, впускные патрубки, отходящие непосредственно от впускных отверстий и выходящие в подключенный к системе впуска и воздухоочистки общий газосборный ресивер, имеющий цилиндрический корпус, ограниченный торцевыми стенками и установленный в полости ресивера, закрепленный на его торцевой стороне штуцер, который размещен внутри ресивера, соосно его корпусу, а его выход подключен к системе впуска и воздухоочистки двигателя, отличающийся тем, что все выходные динамические срезы впускных патрубков расположены в одной плоскости Х-Х, проходящей через центр тяжести ЦТ воздушного объема полости ресивера, при этом входной динамический срез штуцера расположен в плоскости Y-Y, параллельной плоскости Х-Х, и проходящей через центр тяжести ЦТ₁ условного объема полости ресивера, ограниченного плоскостью Х-Х, ближайшей к срезу торцевой стенкой и соединяющей их боковой стенкой корпуса ресивера.

2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что клапаны снабжены средствами топливоподачи.

3. Двигатель по п.1 или 2, отличающийся тем, что средства топливоподачи выполнены в виде форсунок.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4