Система резонансного наддува двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1982 года по МПК F02M35/10 F02B27/00 

(5) СИСТЕМА РЕЗОНАНСНОГО НАДДУВА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

1

Изобретение относится к машиностроен ию, а именно двигателестроению, в частности к устройству систем впуска двигателей внутреннего сгорания, использующих кинетическую и волновую энергию для улучшения напоянения.

Известны системы резонансного наддува двигателя внутреннего сгорания, содержащие впускную трубу резонанс- .„ ной длины, снабженную входным участком и подсоединенным к нему впускным ресивером, подключенным к цилиндрам с несовпадающими фазами впуска, воздухоочиститель и резонатор-отра- ,5 жатель, подсоединенные к входному участку, и дополнительный резонатор-отражатель, подключенный открытым концом к впускной трубе в зоне подсоединения ее входного участка к 20 впускному ресиверу 1.

В известных системах для расширения диапазона работы установлена электромагнитная система для включения

дополнительного резонатора-отражателя в работу. Это усложняет и удорожает систему и снижает надежность ее работы.

Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение эффективности системы резонансного наддува двигателя внутреннего сгорания.

Указанная цель достигается тем, что дополнительный резонатор-отражатель выполнен в виде трубопровода и подключен к впускной трубе перпендикулярно, а отношение длин впускного ресивера к входному участку впускной трубы трубопровода и дополнительного резонатора-отражателя к впускной трубе выполнено равным двум.

На фиг„ 1 изображена предлагаемая система резонансного наддува; на фиг. 2 - акустическая модель системы, работающей на режиме номинальной частоты вращения; на фиг. 3 акустическая модель системы, рабо39тающей на режиме частоты вращения при максимальном крутящем моменте. Система резонансного наддува содержит двигатель 1 внутреннего сгорания, впускную трубу резонансной длины Lp, снабженную входным участком 2 и впускным ресивером 3, возду хоочиститель , резонатор-отражатель 5 и дополнительный резонаторотражатель 6, подключенный к впускной трубе в зоне 7 подсоединения ее входного участка 2 к впускному ресиверу 3 Впускной ресивер 3 подклю чен к цилиндрам 8 двигателя 1 с несовпадающими фазами впуска. Дололнительный резонатор-отражатель 6 вы полнен в виде трубопровода длиной 2 LP и подключен к впускной трубе пер пендикулярно. Отношение длин впускного ресивера 3 к входному участку впускной трубы и трубопровода допол тельного резонатора-отражателя б к впускной трубе выполнено равным дву Акустическая модель системы сост ит из впускного трубопровода длиной 1-р, снабженного открытым входным участком 9 и закрытым участком 10, и патрубка 11, подсоединенного перпендикулярно к впускному трубопрово ду длиной 2 LP в зоне 12 подсоединения входного участка 9 к закрытом участку 10„ В торце последнего уста новлен возбудитель 13 колебаний, им тирующий работу цилиндров 8 в двига теле 1„ Входной участок 9, закрытый участок 10 и патрубок 11 эквивалентны, соответственно, входному участку 2, впускному ресиверу 3 и дополнительному резонатору-отражателю 6. Открытый конец l входного участка 9 эквивалентен резонатору-отражателю 5 Система резонансного наддува рабо тает следующим образом. Под влиянием всасывающего действия поршней цилиндров 8 двигателя 1 во впускном ресивере 3 возникают зоны пониженного давления, которые в виде волн разрежения распространяются вдоль ресивера 3 и достигают зоны 7 подсоединения входного участка 2 к впускному ресиверу 3 Волны разрежения, отражаясь от места под ключения трубопровода дополнительного резонатора-отражателя 6 к впускной трубе, образуют волны давления, идущие в противоположном направлении т,е„ к цилиндрам 8 двигателя 1. Если длина впускного ресивера 3 выбрана таким образом, что к концу такта Впуска каждого цилиндра к нему подходит отраженная от зоны 7 волна давления, то из этой волны давления в каждый цилиндр 8 попадает дополнительное количество воздуха, происходит резонансный наддув, Для доказательства возможности осуществления резонансного наддува на номинальной частоте вращения и на пониженной в 1,5 раза частоте вращения коленчатого вала двигателя 1 на фиг. 2 и 3 соответственно приведена акустическая модель предлагаемой системы, А j длина волны одного цикла колебаний выбранной гармоники возмущающего импульса на номинальной частоте и в 1,5 раза уменьшенной (соответствующей, как правило, режиму максимального крутящего момента); +р и -р - величины давления и разрежения в трубопроводах. При отношении длин впускного ресивера 3 к входному участку 2 впускной трубы и трубопровода дополнительного резонатора-отражателя 6 к впускной трубе равном двум обеспечивается максимальное изменение амплитуды колебаний давления в тупиковом конце ресивера 3, т.е„ обеспечивается резонансный наддув., Экспериментальная проверка (подтверждает Повышение эффективности в предлагаемой системе резонансного наддува Таким образом, предлагаемое устройство и соотношения размеров позволяют упростить конструкцию и повысить эффективность системы резонансного наддува. формула изобретения Система резонансного наддува двигателя внутреннего сгорания, содержащая впускную трубу резонансной длины, снабженную входным участком и подсоединенным к нему впускным ресивером, подключенным к цилиндрам с несовпадающими фазами впуска, воздухоочиститель и резонатор - отражатель, подсоединенные к входному участку, и дополнительный резонатор отражатель, подключенный открытым концом к впускной трубе в зоне,подсоединения ееаходного участка к впускному ресиверу, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения эффек7ивности, дополнительный резонаторотражатель выполнен в виде трубопроперпендикулярно, а отношение длин впускного ресивера к входному участку впускной трубы и трубопровода дополнительного резонатора-отражателя к впускной трубе равно двум.

принятые во внимание при экспертизе

П

9

Фиг.З