ВПУСКНОЙ ВОЗДУХОВОД ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 2003 года по МПК F02B29/02 

Изобретение относится к всасывающим трубопроводам двигателей внутреннего сгорания и может быть использовано для регулируемой подачи воздуха или воздушно-топливной смеси в камеру сгорания.

Известен впускной воздуховод переменной длины, включающий коллектор, патрубки спиральной формы с отверстиями, соединяющими витки патрубков, и заслонки, установленные перед соединяющими отверстиями (см. журнал "Автомобили", 1999 г., 4, ст. "Новая звезда").

Недостатком известного устройства является невозможность обеспечить оптимальное заполнение цилиндров воздухом во всем диапазоне оборотов двигателя, обусловленная наличием только двух фиксированных вариантов длины впускного тракта.

Наиболее близким аналогом к заявляемому устройству является впускной воздуховод бесступенчато изменяемой длины, включающий воздушный фильтр, цилиндрический корпус, регулировочный барабан, размещенный с возможностью поворота в цилиндрическом корпусе соосно последнему и выполняющий функцию коллектора, поперечные перегородки, разделяющие пространство между корпусом и барабаном на кольцевые каналы? и впускные патрубки, соединенные с кольцевыми каналами, при этом фильтр соединен с коллектором патрубком, соосным цилиндрическому корпусу (см. газета "Авторевю", 2001 г., 15, ст. "BMW XXI века").

Недостатком данного устройства является значительно больший, чем требуется для регулирования длины воздуховода с помощью кольцевых каналов диаметр устройства (наружный диаметр корпуса порядка 250 мм), что обусловлено большим диаметром барабана, выполняющего функцию коллектора, вследствие необходимости обеспечить достаточную подачу воздуха сквозь него. В сочетании с расположением устройства над блоком цилиндров это вынуждает значительно увеличивать высоту капота. Другим недостатком является неравномерность наполнения цилиндров воздухом, вызванная тем, что воздух подается из фильтра в коллектор вдоль ряда отверстий впускных патрубков, при этом возле дальних от фильтра впускных патрубков возникает разрежение.

В основу изобретения поставлена задача разработать такую конструкцию впускного воздуховода двигателя внутреннего сгорания, которая при бесступенчатом регулировании длины позволила бы добиться минимальных габаритных размеров конструкции, а также обеспечила бы равноудаленность впускных патрубков от патрубка для подачи воздуха в коллектор.

Поставленная задача решается тем, что в известном устройстве, содержащем воздушный фильтр, коллектор, цилиндрический корпус, регулировочный барабан, размещенный с возможностью поворота в цилиндрическом корпусе соосно последнему, поперечные перегородки, разделяющие пространство между корпусом и барабаном на кольцевые каналы, и впускные патрубки, соединенные с кольцевыми каналами, согласно изобретению коллектор расположен снаружи от цилиндрического корпуса напротив отверстий впускных патрубков и соединен с кольцевыми каналами посредством отверстий в корпусе, каждый кольцевой канал разделен перегородками на две равные части, одна из которых соединена с коллектором, а другая с впускным патрубком, барабан содержит сквозные отверстия, соединяющие части каналов, при этом перегородки кольцевых каналов могут быть установлены на корпусе или на барабане. Также перегородки кольцевых каналов могут быть установлены на корпусе и на барабане одновременно.

Такое выполнение позволяет уменьшить диаметр барабана, поскольку для регулирования длины воздуховода можно использовать всю длину окружности кольцевых каналов. При этом благодаря тому, что коллектор может иметь любую желаемую конфигурацию, достигается равное давление у отверстий впускных патрубков. Все это позволяет создать условия для равномерного наполнения всех цилиндров и вместе с этим уменьшить высоту устройства до приблизительно 180-190 мм.

Сущность заявляемого изобретения поясняется чертежами, где:
на фиг.1 схематично изображен вариант исполнения впускного воздуховода, поперечный разрез;
на фиг.2 схематично изображен вариант исполнения впускного воздуховода, поперечный разрез;
на фиг.3 - вариант исполнения впускного воздуховода, продольное сечение;
на фиг.4 - вариант исполнения впускного воздуховода, продольное сечение;
на фиг.5 - вариант исполнения впускного воздуховода, продольное сечение.

Заявляемая конструкция устроена, например, следующим образом. Впускной воздуховод состоит из цилиндрического корпуса 1 (фиг.1-5), внутри которого установлен с возможностью вращения барабан 2. В последнем выполнены сквозные каналы 3, а пространство между корпусом 1 и барабаном 2 разделено поперечными перегородками 4 (фиг.1-2), которые могут быть установлены на корпусе 1 либо на барабане 2. Поверхности корпуса, барабана и поперечных перегородок формируют кольцевые каналы 5 (фиг.3-4) и 6, разделенные между собой перегородками 7. Последние могут быть установлены на корпусе 1 (фиг.3), на барабане 2 (фиг.4), а также на корпусе и на барабане одновременно (фиг.5). В корпусе имеются также отверстия 8 (фиг.3-5) для входа и 9 для выхода воздуха. К отверстиям 8 примыкает коллектор 10 (фиг.1-5) с воздушным фильтром 11 (фиг. 1-2), к отверстиям 9 примыкают впускные патрубки 12 (фиг.1-5) подачи воздуха к камерам сгорания 13. Барабан 2 соединен с электромотором 14 (фиг.1-2) через червячный редуктор 15.

Воздушный фильтр 11 может иметь стандартную форму, при этом коллектор 10 снабжен патрубком для соединения с фильтром (фиг.1).

Кроме того, воздушный фильтр 11 может иметь вытянутую форму и располагаться вдоль ряда отверстий 8, сообщаясь с ними через коллектор 10 (фиг.2) либо примыкая к ним непосредственно.

Заявляемое устройство работает следующим образом. Воздух, поступивший через воздушный фильтр 11 в коллектор 10, через отверстие 8 поступает в кольцевой канал 5, из него через сквозной канал 3 барабана 2 поступает в кольцевой канал 6, затем через отверстие 9 и впускной патрубок 12 всасывается в камеру сгорания 13.

При работе двигателя внутреннего сгорания на малых оборотах барабан 2 расположен так (фиг.3), что входное отверстие канала 3 максимально удалено от отверстия 8, а выходное - от отверстия 9. При повышении частоты вращения двигателя электромотор 14 через редуктор 15 поворачивает барабан 2 (фиг.4), при этом входное отверстие канала 3 приближается к отверстию 8, а выходное - к отверстию 9. Соответственно используемая часть длины каналов 5 и 6 бесступенчато уменьшается. При максимальных оборотах двигателя барабан поворачивается в такое положение (фиг.5), при котором воздух из отверстия 8 напрямую поступает в канал 3, а из канала 3 через отверстие 9 во впускной патрубок 12.

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано для регулирования подачи свежего заряда в цилиндры двигателей внутреннего сгорания. Техническим результатом является снижение габаритов устройства. Сущность изобретения заключается в том, что впускной воздуховод содержит воздушный фильтр, коллектор, цилиндрический корпус, регулировочный барабан, размещенный с возможностью поворота в цилиндрическом корпусе соосно последнему, поперечные перегородки, разделяющие пространство между корпусом и барабаном на кольцевые каналы, и впускные патрубки, соединенные с кольцевыми каналами. Согласно изобретению коллектор расположен снаружи от цилиндрического корпуса напротив отверстий впускных патрубков и соединен с кольцевыми каналами посредством отверстий в корпусе. Каждый кольцевой канал разделен перегородками на две равные части, одна из которых соединена с коллектором, а другая с впускным патрубком, а барабан содержит сквозные отверстия, соединяющие части каналов. При этом перегородки кольцевых каналов установлены на корпусе и/или на барабане. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Впускной воздуховод двигателя внутреннего сгорания, включающий воздушный фильтр, коллектор, цилиндрический корпус, регулировочный барабан, размещенный с возможностью поворота в цилиндрическом корпусе соосно последнему, поперечные перегородки, разделяющие пространство между корпусом и барабаном на кольцевые каналы, и впускные патрубки, соединенные с кольцевыми каналами, отличающийся тем, что коллектор расположен снаружи от цилиндрического корпуса напротив отверстий впускных патрубков и соединен с кольцевыми каналами посредством отверстий в корпусе, каждый кольцевой канал разделен перегородками на две равные части, одна из которых соединена с коллектором, а другая с впускным патрубком, барабан содержит сквозные отверстия, соединяющие части каналов, при этом перегородки кольцевых каналов установлены на корпусе и/или на барабане. 2. Впускной воздуховод по п. 1, отличающийся тем, что воздушный фильтр выполнен повторяющим поперечное сечение коллектора и непосредственно совмещен с последним.