Впускной коллектор двигателя внутреннего сгорания

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано во впускных системах двигателей внутреннего сгорания. В торце впускного коллектора двигателя внутреннего сгорания вокруг каждого его выходного отверстия выполнен кольцевой паз, образующий внутреннюю и наружную стенки. В наружной стенке выполнено по меньшей мере одно отверстие, а во внутренней - по меньшей мере два тангенциальных отверстия, которые предпочтительно расположены симметрично относительно продольной оси выходного отверстия через равные между собой расстояния. Изобретение позволяет повысить мощность двигателя, уменьшить расход топлива за счет обеспечения более полного сгорания топлива и значительно снизить токсичность выхлопных газов. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано во впускных системах двигателей внутреннего сгорания.

Известно, что для повышения экологической и экономической (по расходу топлива) эффективности двигателей внутреннего сгорания необходимо обеспечить максимально полное дробление топлива на капли диаметром не более 40 мкм. Способов решения данной задачи достаточно много. Наиболее распространенный - турбулизация воздуха на входе в коллектор или турбулизация топливовоздушной смеси на выходе из него. Недостатком всех известных турбулизаторов является то, что они отбирают часть энергии потока, поскольку увеличивают сопротивление его движения, при этом значительная часть капелек топлива оседает на стенках впускного коллектора, образуя пленку, которая «сползает» в цилиндры и ухудшает процесс горения.

На двигателях внутреннего сгорания применяются впускные коллекторы, выполненные в виде трубопроводов различной длины и требуемого конструктивного профиля. Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является впускной коллектор двигателя внутреннего сгорания, содержащий трубопроводы с выходными отверстиями (см. SU 1326745, МПК 7 F 02 B 29/00, публикация 1987). Недостатком известного коллектора является то, что он обеспечивает достаточно высокий расход топлива и невысокие мощностные характеристики двигателя из-за недостаточно эффективного распыления топлива и перемешивания его с воздухом.

Технической задачей предлагаемого изобретение является повышение мощностных, экономических и экологических характеристик двигателя за счет конструкции впускного коллектора, обеспечивающей эффективное перемешивания воздуха с топливом.

Поставленная задача решается тем, что в торце впускного коллектора двигателя внутреннего сгорания вокруг каждого его выходного отверстия выполнен кольцевой паз, образующий внутреннюю и наружную стенки, при этом в наружной стенке выполнено по меньшей мере одно отверстие, а во внутренней - по меньшей мере два отверстия.

Для более интенсивной турбулизации потока топливовоздушной смеси отверстия во внутренней стенке выполнены тангенциальными, расположены симметрично относительно продольной оси выходного отверстия через равные между собой расстояния.

Нижеприведенные графические материалы поясняют сущность предложенного изобретения.

На фиг.1 схематично показано место соединения впускного коллектора с головкой цилиндров двигателя.

На фиг.2 показан разрез А-А по фиг.1

Впускной коллектор (см. фиг.1) состоит из патрубков 1 с выходными отверстиями 2, число которых равно числу цилиндров двигателя. Патрубки 1 с помощью фланцев прикреплены к головке блока цилиндров 3 двигателя внутреннего сгорания. В торце каждого патрубка 1 (см. фиг.2) вокруг выходного отверстия выполнен кольцевой паз 4, образующий внутреннюю 5 и наружную 6 стенки. В наружной стенке выполнено по меньшей мере одно радиальное отверстие 7, служащее для прохода воздуха в паз 4, а во внутренней - по меньшей мере два тангенциальных отверстия 8, служащих для прохода и закручивания воздуха в выходное отверстие 2 коллектора. На выходе коллектора перед отверстиями 8 размещена топливная форсунка 9.

Работа устройства происходит следующим образом.

При работе двигателя топливовоздушная смесь, приготовленная с помощью форсунки (карбюратор), поступает по патрубкам 1 коллектора в цилиндры двигателя, в которых происходит ее сгорание. Проходя через выходные отверстия 2, поток топливовоздушной смеси засасывает воздух через тангенциальные отверстия 8, который закручивается, обеспечивая завихрения потока смеси, в результате чего в устройстве образуются миниатюрные смерчи с вакуумом в центре, которые способствуют срыву осевших на стенках капелек топлива, измельчению частиц топлива и испарению тонкодисперсных частиц топлива, образуя при этом гомогенную смесь.

Использование предлагаемого технического решения позволяет повысить мощность двигателя и уменьшить расход топлива за счет обеспечения более полного сгорания топлива и значительно снизить токсичность выхлопных газов.

1. Впускной коллектор двигателя внутреннего сгорания, имеющий, по меньшей мере, одно выходное отверстие, отличающийся тем, что в его торце вокруг каждого выходного отверстия выполнен кольцевой паз, образующий внутреннюю и наружную стенки, при этом в наружной стенке выполнено, по меньшей мере, одно отверстие, а во внутренней - по меньшей мере, два отверстия.

2. Коллектор по п.1, отличающийся тем, что отверстия во внутренней стенке выполнены тангенциальными.

3. Коллектор по п.2, отличающийся тем, что отверстия расположены осесимметрично через равные между собой расстояния.