Устройство для подвода газов к турбокомпрессору двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1986 года по МПК F02B37/02 F02B27/00 

Изобретение относится к машиностроению, в частности двигателестрое нию, а конкретно к устройству каналов для подвода отработавших газов двигателя внутреннего сгорания к турбокомпрессору системы наддува.

Целью изобретения является повышение эффективности устройства путем улучшения использования импульсов давления.

На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство, разрез по оси преобразователя импульсовJ на.фиг. 2 - поперечное сечение трубопровода и перегородки в случае, вьшолнения трубопроводов полукруглыми; на фиг. 3 - то же, в случае вьшолнения трубопроводов прямоугольнымио

Выхлопные патрубки 1-4 дилиндров двигателя (не показан) подсоединены каждый через переходники 5 и 6 к одному из коллекторов 7 или 8 из расчета, чтобы каяодьй коллектор объединял цилиндры с неперекрьшающимися фазами вьшуска. Преобразователь импульсов выполнен в виде смесительной камеры 9, к которой трубопроводы 7 и 8 подключены через суживающийся трубопровод. Перегородка 10, отделяющая один трубопровод от другого, выполнена со сквозными каналами 11. В цилиндрической стенке смесительной камеры 9 вьшолнены соединительные отверстия, в которых установлены трубки 12.

Диффузор 13 соединяет смесительную камеру с турбокомпрессором (не показан). Резонатор 14 вьтолнен в виде емкости, охватьюающей преобразователь импульсов, и подключен к его смесительной камере 9 через трубки 12, установленные в соединительных отверстиях. Для того, чтобы не создавать сопротивления движению газов, трубки выступают в емкость ре зонатора 14 и наклонены в ней в сторону трубопроводов. Длина трубок 12, их число и наклон осей подбирается экспериментально. Отверстия могут быть расположены по окружности произвольно, но должны примыкать к тру- бопроводам. Однако суммарная площадь .отверстий в цилиндрической стенке смесительной камеры должна быть не меньше площади ее поперечного сечения. Это определяется из условия полного отражения импульсов давления от отверстий (без учета площади ка

to

«S

20

2S

30

35

40

45

SO

55

налов 11 в стенке 10). Форма резонатора не имеет существенного значения, однако необходимо, чтобы объем резонатора был достаточным для полного отражения импульсов давления.

В процессе работы при выпуске :отработавших газов из цилиндров двигателя через соответствующий патрубок, например 3, возникает импульс массы и волна давления. Волна давления движется по трубопроводу 7 к смесительной камере 9 со скоростью звука, а импульс массы - со скоростью движения отработавших газов. По достижении волной давления смесительной камеры происходит ее отражение от соединительных отверстий с трубами 12 в виде волны разрежения. Дальнейшего движения волны (в направлении преобразователя импульсов) не происходит. Отраженная волна разрежения движется в обратном направлении, что способствует истечению отработавших газов из цилиндра и снижению насосных потерь за такт выпуска следующего по порядку работы цилиндра или данного цилиндра при соответствующей настройке трубопровода на резонанс. В последнем случае возврат волны разрежения совмещают с серединой и концом фазы вьшуска, что улучшает условия продувки и снижает насосные потери. Б.обоих случаях длину трубопроводов необходимо подбирать экспериментально. В это время В93НИКШИЙ импульс массы продолжает движение, к смесительной камере со значительно меньшей скоростью, чем волна давления, и при прохождении конечного участка стенки 10, где размещены сквозные каналы 11, осуществляет эжекцию из соседнего трубопровода. При дальнейшем движении импульса к смесительной камере в месте стыка резонансных трубопроводов и смесительной камеры осуществляется дополнительная эжекция. По достижении импульсом отверстий или трубок 12 часть отработавошк газов поступает в емкость резонатора 14, создавай в нем повышенное давление.

При перемещении импульса за пре- дель смесительной камеры происходит обратное перетекание отработавшего газа из емкости резонатора в смесительную камеру за счет избыточного давления в резонаторе, а поскольку оси трубок наклонены, то происходит

дополнительная эжекция и растягивание импульса кинетической энергии по времени. Кинетическая энергия этого растянутого импульса затем в преобразователе импульсов трансформируется в потен1щальную, а отработавшие газы попадают на лопатки трубо- компрессора при более высоком выравненном давлении без значительных колебаний массы и давления.

10

Редактор М.Келемеш

Составитель М.Файн Техред Г.Гербер1901/29

Тираж 523Подгшсное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Фиг.З

Корректор В.Синицкая