Выпускной коллектор двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1992 года по МПК F02B37/02 F02F1/42 

4

4

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания.

Целью изобретения является повышение топливной экономичности двигателя за счет улучшения наполнения цилиндров свежим зарядом путем сглаживания отраженных волн давления в выпускных каналах.

На фиг. 1 показан коллектор, разрез, общий вид; на фиг. 2 - стабилизаторы давления, разрез.

Коллектор содержит по крайней мере два канала 1 и 2, объединяющих выхлопные патрубки 3 и 4 цилиндров с неперекрывающимися фазами выпуска (что обусловлено чередованием рабочих циклов в цилиндрах двигателя).

В каждом канале коллектора, в его выходной части, установлены стабилизаторы 5 и 6 давления, включающие в себя соответственно сопла 7 и 8, суженные в сторону выхода из коллектора и заключенные между соплами и выходами из коллектора кольцеBbie вихревы камеры 9 и 10, при этом сопла имеют суженные части 11 и 12. Суженные части стабилизаторов давления соединены дополнительным каналом 13, ось которого перпендикулярна осям соединяемых им сопел и пересекает последние в их суженных участках.

Выпускной коллектор работает следующим образом.

Вследствие того, что каналы 1 и 2 объединяют группы цилиндров с неперекрывающимися фазами выпуска, в то время, когда в канале 1 заканчивается выпуск из цилиндра и давление газов близко к минимальному, в канале 2 давление близко к максимальному и наоборот, во время максимума давления в канале 1 наблюдается минимум давления во втором канале, т.е. процессы в каналах 1 и 2 протекают в противофазе.

В начале выпуска из присоединенного к нему цилиндра-в канале 1 интенсивно нарастает давление, отработавшие газы из канала 1 поступают в сопло 7 стабилизатора 5 давления, где их давление понижается, а скорость возрастает, и с высокой скоростью истекают через суженную часть 11 сопла, кольцевую вихревую камеру 9 и далее в газоприемный патрубок турбины, или глушителя (не показаны). При этом часть газов из суженной части 11 сопла стабилизатора 5 поступает через канал 13 в суженную часть 11 сопла стабилизатора б давления соседнего канала 2, где в это время давление меньше, чем в канале. В конечной фазе

выпуска давление в канале 1 понижается и возникает обратная волна давления, вызывающая движение отработавших газов в обратном направлении.

При взаимодействии обратного потока

со стенками кольцевой вихревой камеры 9 образуется тороидальный вихрь, сжимающий обратный поток в узкую затопленную струю, .направленную вдоль оси суженной

части сопла стабилизатора 5.

В это время в канале 2 протекает первая фаза выпуска из очередного цилиндра, давление в суженной части 12 сопла стабилизаора 6 больше, чем в суженной части 11

сопла стабилизатора 5 и по каналу 13 часть отработавших газов поступает в стабилизатор 5. Так как канал 13 направлен перпендикулярно оси стабилизатора 5, то поток из канала 13 турбулизирует обратную струю

газов в суженной части сопла стабилизатора 5 и отжимает ее от оси к стенке сопла 7. Вследствие несимметричности потока на выходе сопла 7 перед ним возникает макровихрь. Таким образом, в конечной части

выпуска в стабилизаторе 5 давления возникают три зоны диссинации энергии; тороидальный вихоь в кольцезой вихревой камере 9, микротурбулентная зона в суженной части 11 сопла и макровихрь на выходе

из сопла, что позволяет эффективно сглаживать отраженные волны давления в выпускном коллекторе. Газодинамические процессы в канале 2 коллектора и стабилизатора 6 давления протекают аналогично

указанным.

Формула изобретения

1.Выпускной коллектор двигателя внутреннего сгорания, содержащий по меньшей

мере одну пару каналов, каждый из которых присоединен к группе цилиндров с неперекрывающимися фазами выпуска и снабженный в выходной части стабилизатором давления, выполненным в виде суженного в

сторону выхода из коллектора кольцевой вихревой камеры, отличающийся тем, что, с целью повышения топливной экономичности двигателя, сопла каждой пары стабилизаторов давления соединены

дополнительным каналом, причем точки пересечения осей сопел и дополнительного канала расположены в суженных участках сопел.

2.Коллектор поп. 1,отличающийс я тем, что дополнительный канал перпендикулярен осям соединяемых им сопел, суженная часть которых выполнена в виде цилиндра.

Изобретение относится к машиностроению в частности к двигателестроению, и по- зволяетулучшитьтопливную экономичность двигателя путем устранениязабросов отработавших газов из выпускного коллектора в цилиндры двигателя. Выпускной коллектор содержит каналы 1 и 2, каждый из которых присоединен к группе цилиндров 3, 4 и снабжен в выходной части стабилизатором давления 5, 6, содержащим суженное в сторону выхода из коллектора сопло 7, 8 и заключенную между соплом и выходом из коллектора кольцевую вихревую камеру 9, 10, сопла стабилизаторов соединены дополнительным каналом 13, при этом точки пересечения осей сопл и дополнительного канала расположены в суженных участках сопел. Для улучшения технологичности конструкции дополнительный канал 13 перпендикулярен осям соединяемых им сопел, суженная часть которых- выполнена в виде цилиндров 11 и 12. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.слс