Устройство рециркуляции отработавших газов двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1980 года по МПК F02M25/06 

Описание патента на изобретение SU784806A3

Изобретение .относится к области машиностроения, а именно к устрой.ствам рециркуляции отработавших газов двигателя внутреннего сгорания. Известны устройства рециркуляции отработавших газов, содержащие цилиндрический корпус в виде вихревой камеры с двумя плоскими торцовыми стенками, одна из которых выполнена с выпускным отверстием для подачи рециркулируемых отработавших газов из вихревой камеры во впускной коллектор двигателя, причем корпус сна жен первым соплом, подсоединенным к трубопроводу для впуска воздуха в вихревую камеру, расположенным в стороне от выпускного отверстия и открытым к внутренней стороне вихревой камеры, в тангенциальном направлении к ее цилиндрической повер ности и вторым соплом, подсоединенным к трубопроводу для впуска выхло ных газов, рециркулируемых из двига теля в вихревую камеру, при этом вт рое сопло примыкает к первому и открыто к внутренней стенке вихревой камеры в перпендикулярном направлении к цилиндрической.поверхности стенки вихревой камеры. Согласно этой системе рециркуляции снижение.токсичности отработавших газов осуществляется недостаточно эффективно, так как при такой схеме невозможно управлять скоростью потока рециркулируемых газов в зависимости от нагрузки, приложенной к двигателю. Целью изобретения является снижение содержания токсических веществ в отработавших газах путем согласования количества рециркулируемых-газов с изменением нагрузки двигателя. Для достижения поставленной цели трубопровод для впуска воздуха сообщен с атмосферой,а его подсоединение к первому соплу выполнено при помощи ответвленного канала и ко второму при помощи прямого канала, снабженного запорным клапаном, выполненным ,с возможностью открытия при давлении рециркулируемых отработавших газов ниже заданного предела и автоматического закрытия при давлении отработавших газов выше заданного предела. Кроме того, второе сопло подсоединено к трубопроводу для впуска отработавших газов через третье сопло, выполненное между вторым соплом и запорным клапаном, а прямой расположен соосно со вторым соплом. На фиг. 1 дана схема двигателя внутреннего сгорания, снабженного системой рециркуляции отработавших газов; на фиг. 2 - устройство рецир куляции отработавших газов, поперечный разре ; на фиг: 3 - разрез А-Л на фиг. 2, на фиг. 4 - график зависимости между скоростью потока (Gg) рециркулируемых отработавших г зов и давле нием (Р) отработавших газов, когда отрицательное давление впускаемого воздуха поддерживается на постоянном уровне) на фиг. 5 график зависимости между скоростью потока (Gg) рециркулируемых отработавших газов.и отрицательным давлением впускаемого воздуха, .причем давление отработавших газов берется в качестве параметра. Двигатель внутреннего сгорания 1 снабжен впускным коллектором 2, выпускньом коллектором 3 и трубопроводами 4 и 5 для перепуска части от работавших газов из выпускного коллёктора 3 во впускной коллектор 2. Между трубопроводом 4 и трубопрово дом 5 установлено устройство б рециркуляции отработавших газов, кот рое сообщено посредством трубопровода 7 с. атмосферой. Устройство б рециркуляции отработавших газов содержит вихревую камеру 8, имеющую цилиндрическую форму, с отверстием 9 для выпуска рециркулируемых отработавших газов Трубопровод 10 для впуска возду в вихревую камеру 8 сообщен с перв соплом 11, имеющим тангенциальное направление по от.ношению к стенке вихревой камеры. Трубопровод 10 также сообщен со вторым соплом 12. Трубопровод 13 для впуска отработавших газов сообщается СОвторы соплом 12, открывающимся в направл нии, перпендикулярном к цилиндриче кой стенке вихревой камеры. Сопла 11 и 12 расположены рядом оба сообщаются с вихревой камерой 6 так, что давление, близкое к атм cфepнo fy, преобладает вблизи второ сопла 12. Один конец ответвляющего канала 14 сообщается с первым соплом 11. Третье сопло 15, сообщающе ся с трубопроводом 13 для впуска отработавших газов, вйходит во вну реннюю полость прямого канала 16 между входом ответвляющегося канал 14 и вторым соплом 12. КроМе того предусмотрен запорный клапан 17, .установлённый во внутренней полост прямого канала 16, между выходом с ла и входом ответвляющегося канала- 14. В этом случае давление, близкое к атмосферному, преобладае вблизи сопла 12, открывающегося в вихревую камеру В.. Устройство работает следующим образом. Давление реци зкулируемых газов через трубопровод 4 воздействует на отверстие трубопровода 13 для впуска отработавших газов так, что атмосферное давление Р,-, воздействует на отверстие трубопровода 10 для впуска воздуха и что отрицательное давление впускаемого воздуха внутри впускного трубопровода 2 воздействует на выпускное отверстие 9 при помощи трубопровода 5 соответственно,. Когда давление Р, отработавших газов высокое вследствие работы двигателя с большой нагрузкой, запорный клапан 17 закрывается, предотвращая . их попадание в атмосферу. В этот момент воздух из трубопровода 10 для впуска воздуха вводится через ответвляющийся канал 14 в вихревую камеру 8, делая пропорциональными скорости потока впускаемого воздуха/ подаваемого в вихревую камеру 8, и потока рециркулируемых отработавших газов, С другой стороны, когда давление отработавших газов низкое вследствие работы двигателя с малой нагрузкой, запорный клапан 17 открывается, в результате чего воздух подается через трубопровод 10 и сопло 12 и в вихревую камеру 8 вместе с рециркулируемыми отработавшими газами через трубопровод 13. В результате делаются пропорциональными скорости потока воздуха, подаваемого ввихревую камеру 8, и потока рециркулируемых отработавших газов. Давление отработавших газов (PQ, мм рт.ст.), преобладающее в выпускном трубопроводе 3, и скорость потока рециркулируемых отработавших газов (Ge. г/с) задаются следующей формулой: Qg-5 -as-A-V2gAPi-P2V f, где j , об , А - постоянные; Р - давление газа против направления потока из сопла 12; Р- - давление газа по направлению потока из сопла 12. Как результат формула 1 выражается следующим образotv : С другой стороны, давление Р в основном равно атмосферному давлению Рд, так что Р2 Pp. Таким образом : Qe. Зависимость между отрицательным давлением впускаемого воздуха во впускном трубопроводе 2 и скоростью потока рециркулируемых отработавших газов (GO), причем чта яnnncHMfст) определяется, принимая давление отработавших газов (Pg) в качестве параметра, может быть изображена так как показано на фиг. 5. Следовательно, зависимость, как показано на фиг.4,может не зависеть от изменени отрицательного давления впускаемого воздуха, так.что рециркулируемыё отработавшие газы со скоростью пото,ка, которая пропОрционалбна квадратному, корню из давления отработавших газов, будут вводиться в отверстие трубопровода 13 для впуска отработавших газов. Зависимость между давлением отработавших газов и скоростью потока воздуха (Gg).подаваемого в отверстие трубопровода 10 ДЛЯ впуска зоздуха, может быть выражена следующей формулой: - . Ре a-Ga, - (3) где а - постоянная, следовательно ,, . Таким образом, воздух со скороетыо потока (Gg), которая пропорциональна квадратному корню из давления отработавших газов (PQ} , будет вводиться в отверстие, трубопровода 10 для впуска воздуха. Согласно формулам (2) и (3) Qe ciTrP oiVQ7. Из этого следует, что рециркулиру емые отработавшие газы со скоростью потока (GQ), пропорциональной скорос ти потЬка воздуха (Од), вводимого в отверстие трубопровода 10 для впуска воздуха, могут вводиться в вихревую камеру 8 через отверстие трубопровода 13 для впуска отработавших газов. Упомянутые текучие среды смешиваются в вихревой камере 8 и подаются из нее через выпускное ртверстие 9 и трубопровод 5 во впускной трубопровод 2. Это означает, что двигатель может быть выполнен с устройством рециркуляции отработавших газов, посредством которого количество рецйркулйруемых отработавших газов всегдаnjpo порционально меняется согласно изменениям количества воздуха, пбдавае мого в двигатель. Отношение рециркуляции отработавших газов может быть изменено в зависимости от изменений нагрузки на двигатель вcлeдcтF иe создания запорного клапана 17 и oi ветвляющего канала 14. Формула изобретения 1.Устройство рециркуляп.ии отработавших газов двигателя внутреннего сгорания, содержащее цилиндрический корпус с вихревой камерой и двумя плоскими торцовыми стенками, одна из которых выполнена с выпускным отверстием для подачи рециркулируемых отработавших газов из вихревой камеры во впускной коллектор двигателя, причем корпус снабжен первым соплом, подсоединенным к трубопроводу для влуска воздуха в вихревую камеру, расположенным в стороне от выпускного отверстия и открытым к внутренней стороне вихревой камеры в тангенциальном направлении .к ее цилиндрической поверхности,и вторым соплом, подсоединенным к трубопроводу для впуска отработавших газов, рециркулируемых из двигателя в вихревую камеру, причем второе сопло примыкает к первому и открыто в перпендикулярном направлении к цилиндрической поверхности стенки вихревой камеры, отличающееся тем, что, с целью снижения содержания токсических веществ в отработавших газах путем согласования количества рециркулируемых газов с изменением нагрузки .двигателя, трубопровод для впуска воздуха сообщен с атмосферой, а его подсоединение к первому соплу выполнено при помощи ответвленного канала и ко второму - при помощи прямого канала, снабженного запорным клапаном, выполненным с возможностьн) открытия при давлении рециркулируемых отработавших газов ниже з;аданного предела и автоматического закрытия при давлении отработавших газов выше заданного предела. 2.Устройство .по П.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что второе сопло подсоединено к трубопроводу для впуска отработавших газов через третье сопло, выполненное между вторым соплом и запорным клапаном, 3.Устройство по п. 1, о т л и .ч а .ю щ е е с я тем, что прямой канал расположен соосно со вторым соплом.

Фиг.1

ffg, г/сек

ffe, А

Pui.i

fui.S

/V.w fprcr.

fut.f

Похожие патенты SU784806A3

название год авторы номер документа
Система управления рециркуляцией отработавших газов двигателя внутреннего сгорания 1976
  • Хидеми Онака
SU1058518A3
Устройство рециркуляции отработавших газов 1976
  • Хидетака Нохира
  • Киеси Кобаси
  • Масааки Танака
SU876067A3
Устройство для рециркуляции отработавших газов двигателя внутреннего сгорания 1976
  • Хидетака Нохиро
  • Масаака Танака
SU703042A3
Двигатель внутреннего сгорания 1975
  • Кендзи Гото
  • Такао Татэ
SU886757A3
Устройство для присадки выхлопных газов во впускной трубопровод двигателя внутреннего сгорания 1976
  • Хидетака Нохира
SU641878A3
УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, ПОДАВЛЯЮЩЕЕ ВЫБРОСЫ БЕЛОГО ДЫМА 2015
  • Гото Исаму
RU2642710C1
ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, ИМЕЮЩИЙ ОГНЕВОЙ ПОДОГРЕВАТЕЛЬ 1999
  • Сузуки Макото
RU2169286C2
Двигатель внутреннего сгорания 1978
  • Масааки Ногучи
  • Соуго Санда
  • Масами Кониси
  • Норихико Накамура
SU869569A3
Устройство для управления дроссельной заслонкой двигателя внутреннего сгорания 1976
  • Тосиро Есида
SU856395A3
Двигатель внутреннего сгорания 1977
  • Хироказу Накамура
  • Цунео Охиноуэ
  • Кендзи Хори
  • Юхико Киета
  • Тацура Накагами
  • Ютака Цукамото
  • Кацуо Акисино
SU1080755A3

Иллюстрации к изобретению SU 784 806 A3

Реферат патента 1980 года Устройство рециркуляции отработавших газов двигателя внутреннего сгорания

Формула изобретения SU 784 806 A3

SU 784 806 A3

Авторы

Кенджи Гото

Норио Сибата

Юкихиде Хасигути

Даты

1980-11-30Публикация

1975-12-30Подача