Устройство для привода вспомогательных агрегатов транспортного средства Советский патент 1992 года по МПК F02B37/02 

Фиг.1

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано на транспортных средствах с двигателями внутреннего сгорания (ДВС).

Известно устройство для привода вспомогательных агрегатов транспортного средства, содержащее крыльчатку, подключенную через конфузор к магистрали выпуска отработавших газов ДВС,и включенный в эту магистраль между двигателем и конфузором эжектор для подсоса воздуха из атмосферы.

Однако в этом устройстве эжектор устанавливается на выпускном патрубке каждого цилиндра, что усложняет конструкцию привода.

Известно устройство для привода вспомогательных агрегатов транспортного средства с общим эжектором.

Однако в этом устройстве газонакопитель, как отдельный элемент, отсутствует, что снижает эффективность использования энергии выхлопа.

Известно устройство для привода вспомогательных агрегатов транспортного cj jflCTBa, содержащее крыльчатку, подключенную через конфузор к магистрали выпуска отработавших газов ДВС;и включенные в эту магистраль последовательно между двигателем и конфузором эжектор для подсоса воздуха из атмосферы и газонакопитель.

Однако в известном устройстве не используется энергия колебаний потока.

Целью изобретения является повышение эффективности использования энергии газов.

Для достижения поставленной цели между эжектором и двигателем в магистрали установлена резонансная камера, а эжектор разделен на последовательные камерно-сопловые блоки, каждый из которых выполнен в виде расширяющегося активного и суживающегося пассивного сопла, причем на входе в каждое пассивное сопло установлен створчатый клапан, а камеры блоков геометрически подобны и их обьемы пропорциональны объемам расширяющихся сопл.

На фиг.1 приведено устройство, общий вид; на фиг.2 - эжектор.

Устройство (фиг. 1) содержит магистраль выпуска отработавших газов ДВС, в которую последовательно включен выхлопной коллектор 1, резонансная камера 2, эжектор 3, состоящий из нескольких установленных одна за другим камерно-сопловых блоков, каждый из которых выполнен в виде расширяющегося активного сопла 4. диаметр которых увеличивается от входа в их цепочку к выходу, и суживающегося пассивного сопла 5, которое сообщается с атмосферой через отверстие б, прикрываемое створчатым клапаном 7; далее идет газонакопитель 8, заслонка 9, конфузор 10, крыльчатка 11, сидящая на валу 12 вспомогательного узла (вентилятора). Камеры блоков геометрически подобны и их объемы пропорциональны

объемам расширяющихся сопл 4.

Устройство работает следующим образом.

На такте выхлопа газы через коллектор 1 и резонансную камеру 2 попадают в эжектор 3 к соплу 4 наименьшего диаметра и всасывают воздух, находящийся в камере 5 сопла. Ускоренная смесь проходит далее сквозь второе сопло, третье и так далее, повторяя процесс отсасывания воздуха из

соответствующих камер. Если на предшествующих этапах получен избыток смеси, то, начиная с последнего камерно-соплового блока, последовательно он сливается в сопловые камеры, повышая давления в них, и

закрывает створчатые клапаны, которые в начале работы приоткрыты. Таким образом, исключается дренаж рабочего тела в атмосферу. Уменьшение давления в камере, ввиду отсоса смеси из камер проходящей через

сопла струей, вызывает открытие створчатых клапанов и поступление в камеры воздуха из внешней среды. Из эжектора 3 смесь через газонакопитель 8 попадает в конфузор 10, где ускоряется и подается на

лопасти крыльчатки 11.

Устройство представляет собой единую газодинамическую систему, состоящую из набора поперечных и продольной резонансной полостей, в которой резонансная камера не самостоятельный элемент выпускного тракта двигателя, а часть единого эжектор- ного устройства, трансформирующего поток отработавших газов в результате волновых процессов, устанавливающихся в

нем, в состояние, необходимое для нормальной работы привода.

Резонансная камера является продольной резонансной полостью для активного газа, ответственной за демпфирование низкочастотной составляющей колебаний давления потока.

Сопловые камеры - это поперечные резонансные полости, предназначенные для демпфирования колебаний давления с более высокой частотой (среднечастотной составляющей).

Створчатые клапаны срезают еще более высокочастотные (импульсные) забросы давления.

В эжекторной системе учтена зависимость коэффициента эжекции R от относительной площади высоконапорного сопла

a«fl a F2

где Fi - поперечная площадь сопла активного газа;

F2- поперечная площадь сопла пассивного газа, и гидравлического сопротивления входа пассивного газа, т.е. от геометрических параметров камер сопловых блоков.

R падает с ростом а и Ј, что следует из анализа формулы зависимости R от геометрии эжектора. Для предлагаемого эжектор- ного устройства Јг 0,02-0.03, так как для него коэффициент пропорциональности

- 0,5, где г - радиус кривизны профиля

меридионального (продольного) сечения входного участка пассивного газа, а D гидравлический диаметр входного сечения сопла активного газа.

Выполнение устройства в виде единой газодинамической системы позволяет повысить эффективность использования энергии газов.

Формула изобретения Устройство для привода вспомогатель- ных агрегатов транспортного средства, содержащее крыльчатку, подключенную через конфузор к магистрали выпуска отработавших газов двигателя внутреннего сгорания, и включенные в эту магистраль последова0 тельно между двигателем и конфузором эжектор для подсоса воздуха из атмосферы и газонакопитель, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности использования энергии газов, между эжекто5 ром и двигателем в магистрали установлена резонансная камера, а эжектор разделен на последовательные камерно-сопловые блоки, каждый из которых выполнен в виде расширяющегося активного и суживающегося

0 пассивного сопл, причем на входе в каждое пассивное сопло установлен створчатый клапан, а камеры блоков геометрически подобны и их объемы пропорциональны объемам расширяющихся сопл.

Изобретение позволяет повысить эффективность использования энергии газов. поступающих на выхлоп из двигателя внутреннего сгорания. Отработавшие газы из выхлопного коллектора 1 поступают в резонансную камеру 2 и далее в эжектор 3 для подсоса воздуха из атмосферы. Эжектор выполнен из камерно-сопловых блоков, каждый из которых содержит расширяющееся активное сопло 4 и суживающееся пассивное сопло 5, на входе которого установлен створчатый клапан 6. Из эжектора газовоздушная смесь через газонакопитель 8 и кон- фузор 10 поступает на крыльчатку 11 привода вентилятора 12. Все элементы системы образуют единую газодинамическую систему, использующую резонанс колебаний потока для повышения энергии перед крыльчаткой. 2 ил.