Выпуское устройство двигателя внутреннего сгорания с газотурбинным наддувом Советский патент 1979 года по МПК F02B37/02 

I

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к двигателям внутреннего сгорания с наддувом, а именно к выпускным устройствам двигателя.

Известны выпускные устройства двигателей внутреннего сгорания с газотурбинным наддувом, содержащие но меньшей мере две коллекторные трубы, каждая из которых при помощи патрубков подключена к цилиндрам с неперекрывающимися фаза.ми выпуска 1 .

В известных выпускных устройствах коллекторные трубы имеют увеличенную длину, так как расположены параллельно друг другу почти па всей длине двигателя, а на выходе объединяются в одну трубу. Это приводит к повышенному гидравлическому сопротивлению выпускного тракта и к увеличению потери работоспособности выпускных газов.

Целью описываемого изобретения является упрощение конструкции и повыщение эффективности использования энергии выпускных газов.

Для достижения поставленной цели коллекторные трубы соединены последовательно и площадь проходного сечения каждой последующей (по ходу газа) коллекторной трубы на 20-40Vo больше площади проходного сечения предыдущей, а соединение коллекторных труб выполнено при помощи диффузорного участка.

На фиг. 1 представлена схема выпускного устройства применительно к щестицилиндровому двигателю внутреннего сгорания с газотурбинным наддувом; на фиг. 2 - вариапт ступенчатого соединения коллекторных труб.

Выпускное устройство включает в себя коллекторные трубы 1 и 2, соединенные последовательно, с памощью диффузорного участка 3 и выпускные патрубки 4-9, связывающие коллекторные трубы 1 и 2 с цилиндрами двигателя, имеющими неперекрывающиеся фазы выпуска. Приче.м площадь проходного сечения Ft коллекторной трубы 2 на 20-40% больше площади проходного сечения Pi коллекторной трубы 1. Стрелками на фиг. 1 показано направление движения газа в коллекторных трубах 1 и 2.

Предлагаемая выпускная система двигателя внутреннего сгорания с газотурбинiibLM иаддувом (с порядком работь цилиндров 1 -5-3--6-2-4) работает следующим образом.

Выпускные газы из первого цилиндра через вьнтускной патрубок 4 поступают в коллекторную трубу 1, а затем через диффузорный участок 3 в коллекторную трубу 2

и далее в турбину турбокомпрессора. Чер(;з 120° поворота коленчатого вала двигателя начинается выпуск в .ятом цилиндре и Bt iпускные газы через патрубок 8 поступают в коллекторную трубу 2. При этом и.мпульс давления выпуекных газов пятого цилиндра создает эффект эжекции, что исключает опасность заброса выпускных газов из коллекторпо;й трубы 1 в первый цилиндр в период перекрытия клаг нов и улучшает очистку первого цилиндра от выпускны.х газов. Далее выпускные газь первого и пятогю цилиндров, ем-ешиваясь в коллекторной трубе 2, единыл потоком поступают в турбину. Аналогично происходит работа последующих пар цилиндров двигателя, т. е. 5 и 3, 3 и 6, 6 и :2, 2 и 4 ци;1И11дров согласно порядка их рибогы.

Пред.чагаемая конструктивная схема выпускного устройства двигателя внутреннего сгорания с 1азотурбинным паддуво.м по;.воляет спизить коэффициент гидравлического сопротивления в 1,5-2,0 раза и, следовательно, повысить эффективность использования энергии выпускных газов. Кроме того, за счет эффекта эжекции пред. устройство исключает воз.можность заброса выпускных газов из коллектора в рабочие цилиндры двигателя в период перекрытия клапанов. К npc/i ,п:цест ам г;рг,ч,лагае.мого вьшускного yi. гройства от.носится также простота и технологичность изготовления.

Формула изобрегения

1.Выпускное устройство .чвигателн ьм-треннего сгорания с газотурбинным наддувом, содержащее по меньшей ; коллекторные трубы, каждая из которых при помоши патрубков подключена к цилиндрам с иенерекрывающимися фазами выпуека, отличающееся тек, что, с целью 1 ро|це;||:;;

конструкции и ПОВЫШеНН ЭЬФСКГ;-1В ;ОС7;. Ипользования энергии лы;; j-азиз, ко/i лекторные трубы соеди ;ены м;следовате.. и площадь проходного сечения каждой последующей (по ходу га:-а; коллекторнсп трубы на 20-40°/о больше площади проходного сечения предыдугцей.

2.Устройство по п. i, отличающееся тем, что соединение коллекторных труб выполнено при ПОМОП1И ди({5фузорного учасгка.

Источники и н ф о р .м а ц и и, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Франции J№ 2147426, кл. F 01 N 7/00, 1973.