Впускная система для волнового наддува V-образного двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1990 года по МПК F02B27/00 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, а именно к впускным системам двигателей.

Цель изобретения -- повышение эффективности.

На фиг.1 изображена общая схема системы; на фиг.2 - скоростные характеристики дизеля 64 15/15 с симметричной и несимметричной системами впуска.

Впускная система содержит два основных настроенных впускных трубопровода 1, 2, которые могут быть прямыми или изогнутыми. Каждый из трубопроводов включает впускной коллектор 3, 4, объединяющий цилиндры .5 с несовпадающими фазами впуска, и дополнительные настроенные впускные патрубки б и 7, каждый из которых подключен.одним торцом к соответствующему коллектору 3 и 4, а другим - к соеди- иительному патрубку 8. Впускные трубопроводы 1 и 2 расположены рично относительно соединительного патрубка 8. Диаметры трубопроводов 1 и 2, включая коллекторы 3 и 4 и дополнительные трубопроводы 6 и 7, а также соединительного патрубка 8 выполнены одинаковыми. Система также снабжена отражательным трубопроводом 9 с открытым и закрытым торцами, который подключен открытым торцом к соединительному патрубку 8 перпендикулярно его оси и размещен симметрично относительно настроенных впускных трубопроводов 1 и 2. В открытом торце отража- тельного трубопровода 9 установлена, заслонка 10 подключения отражательного трубопровода 9 к соединительному патрубку 8, которая через тягу 11 связана с рейкой топливного насоса 12, а пpмвoдo 13 - с датчиког частоты вращения {не показан).

Система работает следующим образом. При работе двигателя с высокой нагрузкой, например при коэффициенте избытка воздуха менее 1,7-1,8, тяга 11 смещается вверх и отгфывает заслонку 10. Отражательный трубопровод 9 оказывается подключенным к соединительному патрубку 8 и образует с ним тройник, служаидий отражателем волн и заменяющий емкость-резонатор. В .этом случае в трубопроводах 1 и 2, образующих отдельные резонансные системы (трассы) впуска, развиваются колебательные процессы, в результате чего осуществляется волновой наддув двигателя. При этом повышается коэффициент избытка

воздуха и обеспечивается нормальное протекание рабочего процесса.

По мере снижения нагрузки и соответствующем увеличении коэффициента избытка воздуха больше 1,8-2,2 заслонка 10

закрывается, в результате объемы отражательного трубопровода 9 и соединительного патрубка 8 оказываются разобщенными, отражения волн от тройника не происходит. Фактически обе трассы впуска левого и правого блоков цилиндров 5 оказываются объединенными и резонансная настройка системы впуска отсутствует. Отключение отражательного трубопровода 9 и прекращение волнового наддува на малых и средних

нагрузках необходимы для снижения насосных потерь.

Наибольший прирост давления конца сжатия (фиг.2), т.е. фактически коэффициента наполнения, обеспечивает симметричная система (кривая а) с двумя входами воздушного потока. Любое отклонение в конструкции системы от симметричной вызывает снижение давления конца сжатия. Это явление можно проследить по кривой б (системе . с двумя входами воздушного потока, но несимметричной) и кривой в (наиболее распространенный тип настроенных систем, когда один конец впускного коллектора заглушен, а к другому подключен участок настроенного трубопровода). Симметричная резонансная система впуска обесг ечивает самый высокий прирост расхода воздуха до 40%, а по сравнению с несимметричной системой впуска прирост составляет 10-15%.

Формула изобретения Впускная система для волнового наддува V-образного двигателя внутреннего сгорания, содержащая настроенные впускные трубопроводы, объединяющие в каждом ряду цилиндры с несовпадающими фазами впуска, соединительный патрубок, объединяющий попарно впускные трубопроводы разных рядов и по меньшей мере одну за- сяонку в канале подключений дополнительной емкости резонансной длины, кинематически связанную с oprai-.ачш топ

ливоподачи и датчиком частоты вращения, отличающаяся тем. что, с целью повышения эффективности, дополнительная емкость резонансной длины выполнена S виде отражательного трубопрозода с закрытым и открытым торцами, который под- ключен своим открытым торцом х соединительному патрубку перпендикулярно его оси и размещен симметрично относи- тeлJ,нoнастроенныхвпускных

трубопроводов, 9 заслонха установлена в открытом торце отражательного трубопрОЕода.

Изобретение позволяет повысить эффективность системы впуска. Впускная система содержит два основных настроенных впускных трубопровода 1 и 2, которые могут быть прямыми или изогнутыми. Каждый из трубопроводов имеет впускной коллектор 3 и 4, объединяющий цилиндры 5 с несовпадающими фазами впуска, и дополнительные настроенные впускные патрубки 6 и 7, каждый из которых подключен одним торцом к соответствующему коллектору 3 и 4, а другим - к соединительному патрубку 8. Впускные трубопроводы 1 и 2 расположены симметрично относительно соединительного патрубка 8. Диаметры трубопроводов 1 и 2, включая коллекторы 3 и 4 и дополнительные трубопроводы 6 и 7, а также соединительного патрубка 8 выполнены одинаковыми. Система также снабжена отражательным трубопроводом 9, который подключен открытым торцом к соединительному патрубку 8 перпендикулярно его оси и размещен симметрично относительно настроенных впускных трубопроводов 1 и 2. В открытом торце отражательного трубопровода 9 установлена заслонка 10, которая через тягу 11 связана с рейкой теплового насоса 12, а приводом 13-с датчиком частоты вращения. Система обеспечивает увеличение коэффициента наполнения при высокой нагрузке двигателя и прирост расхода воздуха на 40%. 2 ил.

то

1500

1700 1900 Фиг. 2

гюо

2300 л, мин

-/