Выпускной коллектор двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1984 года по МПК F02B37/02 

2.Коппектор по п. 1,отпича ю щ и и с я тем, что диаметр корпуса со тавпяет О,30-О,75 диаметра расточки цилиндра. 3.Коппектор по пп. 1 и 2, о т п и чающийся тем, что корпус состо из соединенных неподвижно отрезков, центрированных по оси. 4.Коппектор по пп. 1-3, о т л и чаюшийся тем, что отрезки корг са выполнены заодно с входными патр5 ками. 5.Коллектор по пп. 1-4, отличающийся тем, что соединение выхоа}гого конца корпуса с турбиной выполнено при помощи трубопровода спиральной формы. 6.Коллектор по п. 5. о т л и ч а ю тц и и с я тем, что трубопровод выполнен псютоянного сечения. 7. Коллектор по п. 5, о т л и чающийся тем, что сечение трубопровода линейно уменьшается до нулевого значения. 56 8. Коллектор по п. 5, отличающийся тем, что трубопровод вьшоннен в форме попной спирапи на 360°. 9.Коллектор по п. 5, о т ц и - чающийся тем, что трубопровод выполнен в форме двух состыкованных полуспиралей с двойным входом. 10.Коллектор по п. 9, о т п и чающийся тем, что обе полуспирали сообщены между собой. 11.Коллектор по п. 9, о т п и чающийся тем, что погауспирали изолированы одна от другой. 12.Коллектор по п, 5, о т п и чающийся тем, что трубопровод выполнен в форме усеченного конуса, меньщее основание которого сообщено с выходным концом корпуса, а большее перекрывает рабочее колесо турбины и содержит обтекатель и лопауки, размещенные между стенками трубопровода и обтекателем.

1. ВЫПУСКНОЙ КОЛЛЕКТОР . ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ с наццувом и по меньшей мере с четырьмя рядными даншнпрами, соцержащий цилиндрический корпус с выкодным концом, сообщенным с турбиной агрегата надцува и с выкоаны -га патрубками, размешенными на его боковой части и сообщёнными с каждым из цининдров., причем поперечное сечение патрубков со стороны коппектора меньше его поперечного сечения со стороны ципиндров, отличающийся тем, что, с цепью повышения КПД двигателя путем увеличения эжекционного эффекта и уокорения истечения газов в выпускной коллектор, корпус выполнен постоянного диаметра, отношение площади поперечного сечения патрубков со стороны g коллектора к поперечному сечению со СО стороны цилиндров составляет 0,3-0,8 преимущественно 0,4-0,5. 00 о СП 05

Изобретение относится к машиностро нию, а именно к выпускным коллекторам рядных и V -образных двигателей внутреннего сгорания с. наддувом, имею ших предпочтительно от четырех до десяти цилиндров. Известн выпускные коллекторы дай гателей вн 15реннего сгорания с наддувом и по меньшей мере с четырьмя ряд цилиндрами, содержащие цилиндрический корпус с выходным концом, сооб щенным с турбиной агрегата наддува и с входными патрубками, размещенными на его боковой части и сообщенными с каждым из цилиндров, причем поперечное сечение патрубков со стороны коллектора меньше его поперечного сеч&ния со стороны цилиндров ij Однако в известных выпускных кол лекторах имеются некоторые потери энергии при передаче отработавшего газа из одного отрезка в другой. Цепь изобретения - повышение КПД двигателя путем увеличения эжекционного эффекта и ускорения истечения газов в выпускной коллектор. Поставленная цель достигается тем, что в выпускном коллекторе двигателя внутреннего сгорания с наддувом и по меньшей мере с четырьмя рядными, ци S линдрами, содержащем цилиндрический корпус с выходным концом, сообщенным с турбиной агрегата наддува и с входными патрубками, размещенными на его боковой части и сообщенными с каждым из цилиндров, причем поперечное сечение патрубков со стороны коллектора меньше его поперечного сечения со стороны цилиндров, корпус выполнен постоянного диаметра, отношение площади поп&- речного сечения патрубков со стороны коллектора к поперечному сечению со стороны цилиндров составляет 0,3-0,8, преимущественно 0,4-0,5. Диаметр корпуса составляет О,30О,75 от диаметра расточки цилиндра. Корпус состоит из соединенных неподвижно отрезков, центрированных по оси. Отрезки корпуса вьшо пианы заодно с входными патрубками. Соецинение выкоцного конца корпуса с турбиной вьгаопнено при иомоши трубо провоца спиральной формы. Трубопровод выполнен посггоянного сечения. Сечение трубопровода линейно уменьшается цо нулевого значения. Трубопровод выполнен в форме полно спирали на 360°. Трубопровод выполнен в форме двух состыкованных попуспиралей с двойным входом. Обе полуспирали сообщены между со Обе полуспирапи изолированы друг от друга. Трубопровод выполнен в форме усече ного конуса, меньшее основание которого сообщено с выходным концом корпуса,а большее перекрывает рабочее колесо турбины и содержит обтекатель и лопатк размещенные между стенками трубопровоца и обтекателем. На фиг. 1 - части выпускного копле тора в первом варианте исполнения вход ных патрубков, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А на фиг. 1; на фиг.З часть коллектора для двигателя с наддувом; на фиг. 4 - часть коллектора во втором варианте исполнен 1я входных патрубков; на фаг. 5 -.то же, с третьим вариантом входных патрубков; на фиг. 6 - вид на торец коллектора, вид на фиг. 5i вариант соединения кансдого патрубка с коллектором; на фиг. 7 разрез В-В на фиг.З; на фиг. 8 - четвертый вариант вьиголнепия изобретения на фиг. 9 - выпускной коллектор (упрощ ный вариант), общий вид; на фиг. Ю выхлопной коллектор (улучшенный вариант), продольный разрез; на фиг.. 11 то же, вид спереди; на фиг. 12 разрез Г-Г на фиг.11; на фиг. 13 разрез Ц-Ц. на фиг. 12; на фиг. 14 вид спирали по первому варианту исполнения; на фиг. 15 - то же, разрез; на фиг. 16 - развертка спирали по фиг. 14; на фиг. 17 - вид спирали по второму варианту исполнения; на фиг. 18 - развертка спирали по фиг. 1 на фиг. 19 - третий вариант испопн& шш спирали; на фиг. 20 - спЕралн по фиг.23; на фяг. 21 - попере ный разрез второго варианта соецвн& НИНвы хода вьтускного коллектора с турбиной; на isr. 22 - разрез ва фиг« 21. Выпускной коллектор двигателя внутреннего сгорания содерх ит диштидричеокий кордус 1 с выходным концом 2, сообщенным с турбиной 3 агрегата наддува и входными патрубками 4, раэмещенными на боковой части корпуса 1. Входныю патрубки 4 сообщены с каждым из цилиндров. Поперечное сечение патрубков со стороны коллектора меньше его поперечного сечения со стороны цилиндров и их отношение составляет 0,3-0,8, преимущественно О,4-0,5. Корпус 1 выполнен постоянного диаметра. Диаметр корпуса О,3 -0,5 от диаметра расточки цилиндра двигателя. Корпус состоит из соединенных непосн вижно отрезков 5, центрированных по оси. Для обеспечения соединения двух отрезков 5 предусмотрены кольцевые эжектс ры 6. Отрезки корпуса выполнены заодно с входными патрубками. Соединение выходного конца 2 корпуса 1 с туроиной 3 выполнено при помощи трубопровода 7 спиральной формы. Трубопровод 7 выполнен постоянного сеч&ния. В другом варианте выполнения с&чение трубопровода 7 выполнено линейно уменьшающимся до нуля. Трубопровод 7 выполнен в форме полной спирали на 360. В другом варианте выполнения, предусмотренном для V -образного двигат&ля, для соединения турбины 3 с выкодами обоих выхлопных коллекторов прим&няют спираль с двумя входами, причем каждый вход спирали соединен со своим . коллектором. В зависимости от порядка воспламенения топливо-воздушной смеси в цилиндрах или их числа применяют или две спирали, изолированные друг от друга, илисоединенные и сообщающиеся между собой. Трубопровод 7 выполнен в форме ус&ненного кс«уса, меньшее основание которого сообщено с выходным концом коркпуса, а большее перекрывает рабочее колесо 8 турбины 3 и содержит обтекатель 9 и лопатки 1О, размещенные межк цу стенками трубопровода 7 и обтекателем 9. работе цвигателя внутреннего сгорания отработавшие газы, посттпаюшне из ципинцров в патрубки 4, сохраняют потенциальную энергшо, что обеспечивае ся рачительным уменьшением ппошацв поп ешюго сеченвя патрубка. Это вь зывает повышение первоначапьного нротивоцавпения в патрубке, уменьшаются потери, вызываемые выхлопным клапаном. Бпагоцаря эффекту эжекщга в патрубке ускоряется перецача газов из патрубка в коппектор путем трансформации энергии цаваения в энергию скорости. 1.()8 5в6 Бпагоцаря уменьшению сечения коннектора скорость потока газов поциерживается повышенной дапее энергия скорости преобразуется в энергию цавпения диффузором, размешеннь м на вкоце в турбину, что позволяет, кроме того, уменьшить статическое цавпение в коп лекторе и улучшить очистку цилинцров.

д)ие8

Г - Г

w,

XXXX-t -ч X ч X -Ч -С&&iii.Xitdbi kaii.

Л-А

фаг/5

фиг. /4

qOue. /5

фиг. 17

фиг. 18

Е- Е

фиег2