Устройство для выпуска отработавших газов двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1985 года по МПК F02B37/02 

Изобретение относится к машиностроению, в частности двигателестро нию, а именно к устройствам для над дува двигателя внутреннего сгорания Целью изобретения является снижение сопротивления вьтускной систе мы путем усиления эжекционного эффекта. На фиг. 1 показаны варианты объе динения в коллекторы выхлопных пат убков цилиндров с перекрывающимися фазами выхлопа; на фиг.2 - фазы га ораспределения для двига геля с продолжительностью открытия клапано 280°и углом перекрытия 60 jHa фиг.З камеры смешения эжекторов одной пар разрез-; на фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 3. Цилиндры 1-8 двигателя разбиты н группы с несовпадающими фазами выхлопа. Для четырехцилиндрового двигателя (вариант Q ) цилиндры объ динены по два 1-4 и 2-3, для пятици линдрового (варианта 5 и В)в одной группе два цилиндра,а в другой-три, цилиндры шестицилнндрового двигател объединяются в две группы,в зависимости от порядка их работы (вари :анты г и и), точно также от по,рядка работы цилиндров зависит их объединение для восьмицилиндро-вого двигателя (варианты е и ж). Выхлопные патрубки 9 цилиндров каждой группы соединяют их в коллекторы 10, и каждый из к оллекторо в подключен к активному соплу одного ,из пары 11 эжекторов. Число пар эжекторов может быть увеличено, и в этом случае вторая пара 12 устанавливается последовательно с первой. .Приведенная диаграмма фаз газораспределения (фиг.2) показывает, что выпуск газа из первого цилиндра начинается через 110 поворота коленчатого вала от верхней мертвой точки (ВМТ) в тот момент, когда выхлоп из второго цилиндра заканчивается. Вытекающие под высоким давлением и с высокой скоростью газы из первого цилиндра будут эжектировать газы из второго цилиндра. Аналогичный процесс происходит в момент начала выхлопа из следующего цилиндра. Каждый из эжекторов одной пары 11 или 12 снабжен активным соплом 13. К этому соплу подсоединяется од из коллекторов 10. Сопло каждого эжектора связано с его камерой смещения 14 tiepe3 ее периферийный тангенциальный вход 15, камера смешения 14 каждого из эжекторов выполнена цилиндрической с осевым выходом 16 через открытий торец. Закрытые торцы 17 камер.14 состыкованы между собой. Перепускная магистраль 18 выполнена в виде трубки и установлена в глухих торцах вдоль общей оси 19 камер. Для выпуска газов и придания им нужного направления движения служат патрубки 20, выполненные каждый в виде улитки. Каждый из эжекторов выполнен в отдельном .корпусе 21, при этом эжекторы соединяются между собой при помощи |болтов 22 и меявду глухими торцами их камер помещается асбестовая прокладка 23. В процессе работы двигателя выхлопные газы из цилиндров поступают в каждый из коллекторов импульсами в соответствии с порядком работы цилиндров. В случае выполнения двигателя по варианту а (фиг.1) истечение газов из цилиндра 1 в момент выхлопа образует поток, поступающий с высокой скоростью в цилиндрическую камеру 14 одного из пары эжекторов. В результате тангенциального ввода потока в ней образуется вращающийся поток с центральной зоной разрежения. В эту зону через перепускную магистраль 18 подсасываются отработавшие газы из соседнего коллектора, объединяющего выпускные па.трубки второго и третьего цилиндров, а через открытый выпускной клапан второго цилиндра происходит подсасывание газов и из его внутренней полости. После открытия впускного и до закрытия выпускного клапана во втором цилиндре происходит подсасывание из него свежего заряда-продува. После закрытия выпускного клапана во втором цилиндре эжектор продолжает работать до тех пор, пока не начнется выпуск газа из следующего по порядку работы третьего цилиндра. При выпуске газа из третьего цилиндра направление движения подсасываемых газов меняется. Теперь уже отработавшие газы перекачиваются из коллектора, объединяющего выпускные патрубки первого и четвертого цилиндров, в Коллектор, объединяющий вы3пускные патрубки второго и третьего цилиндров. Таким образом, за время цикла каждый из двух эжекторов одной пары работает попеременно то в роли акти ного эжектора, то в роли камеры, к которой подсоединено пассивное сопло для эжектирования из нее находящейся в ней среды. Объединение эжекторов в единую конструкцию обеспечивает высокую эффективность из-за того, что эжекторы практически безинерционны и обладают малым сопротивлением рабочему потоку. Поочередный вьтуск отработавших газов по двум коллектора обеспечивает эффективную работу эже торов на всех режимах работы двигателя потому, что малейшее изменение 174 параметров газа в любом из двух коллекторов влечет за собой изменение в работе эжектора - возникает обратная связь. Выполнение камер смещения эжекторов цилиндрическими с периферийным входом и осевым выходом позволяет усилить зжекционный эффект вследствие того, что в центре вихря образуется зона разрежения более высокого, чем струйных камерах смешения. При этом, поскольку камеры состыкованы между собой торцами, а перепускная магистраль размещена вдоль общей оси камер, обеспечивается подсос газов в зону высокого разрежения по самому короткому пути, что очень важно для попеременной работы эжекторов.

1 цилиндр.

2 цилиндр

ципиндр

Q° Ш« Вып &шшш. Ц цилиндр

5Ю 570° 720 250 360 Фиг, 2 470

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫПУСКА ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащее по меньше мере одну пару выхлопных коллекторо каждый из которых объединяет цилиндры с несовпадающими фазами выхлопа и подсоединен к активному соплу одного из пары ежекторов, у которых 1-г-ч камеры смешения соединены между собой при помощр перепускной магистрали, отличающееся тем, что, с целью снижения сопротивления путем усиле ия эжекционного эффекта, камера смешения каждого эжектора выполнена цилиндрической с одним открытым и o.iiiHM закрытым торцами, с периферийным та1ггенциапьным входом и осевым выходом через открытьй торец, закрытые торцы камер пары эжекторов состыкованы друг с другом, а перепускная магистраль выполнена в виде трубки, размещенной вдоль общей оси камер.