Устройство для выпуска отработавших газов двигателя внутреннего сгорания

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫПУСКА ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащее выпускные трубопроводы, каждый из которых объединяет выпускные органы цилиндтров с неперекрывающимися фазами выпуска, преобразователь импульсов, снабженный продольными разделительными перегородками , каналы между которыми подсоединены к выпускным трубопроводам, и глушитель, подключенный через выхлопную трубу к преобразователю импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности путем предотвращения пропускания обратной волны давления от глушителя к преобразователю импульсов, выхлопная труба снабжена волновым выпрямителем, выполненным в виде по меньшей мере двух рядов кольцевых разделителей потока обтекаемой формы , образующих со стенкой выхлопной трубы плавные кольцевые каналы, причем переддние торцы разделителей потока, начиная со второго от глущителя, выполнены с вогнутой навстречу обратной волне формой, а задние торцы всех разделителей - с выСО пуклой формой. со оо сд кэ 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

Ф Rpy

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3488379/25-06 (22) 06.09.82 .(46) 07.02.85. Бюл. № 5 (72) Х. А. Саков и П. C. Марченко (71) Краматорский научно-исследовательский и проектно-технологический институт машиностроения (53) 621.43.052 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 754098, кл. F 02 В 3702, 1980. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫПУСКА

ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ ДВИГАТЕЛЯ

ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащее выпускные трубопроводы, каждый из которых объединяет выпускные органы цилинд-. ров с неперекрывающимися фазами выпуска, преобразователь импульсов, снабженный

„,SU„. 1138528 А

4(59 F 01 N 700 F 01 N 1 00 продольными разделительными перегородками, каналы между которыми подсоединены к выпускным трубопроводам, и глушитель, подключенный через выхлопную трубу к преобразователю импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности путем предотвращения пропускания обратной волны давления от глушителя к преобразователю импульсов, выхлопная труба снабжена волновым выпрямителем, выполненным в виде по меньшей мере двух рядов кольцевых разделителей потока обтекаемой формы, образующих со стенкой выхлопной трубы плавные кольцевые каналы, причем переддние торцы разделителей потока, начиная со второго от глушителя, выполнены с вогнутой навстречу обратной волне формой, а задние торцы всех разделителей — с выпуклой формой.

1138528

Изобретение относится к машиностроению, а именно двигателестроению, в частности к устройству выхлопных систем двигателей внутреннего сгорания.

Известно устройство для выпуска отработавших газов двигателя внутреннего сгорания, содержашее выпускные трубопроводы, каждый из которых объединяет выпускные органы цилиндров с неперекрывающимися фазами выпуска, преобразователь импульсов, снабженный продольными разделительными перегородками, каналы между которыми подсоединены к выпускным трубопроводам, и глушитель, подключенный через выхлопную трубу к преобразователю и м пул ьсов.

В данном устройстве достаточно высока эффективность использования импульсов давления выпускных газов в выпускной системе двигателя за счет того, что разделительная перегородка впускной камеры преобразователя выполнена в виде состыкованных под углом пластин, образующих ломанную выпускную кромку перегородки, соединенную своими вершинами со стенками камеры,и выделяющих в каждом канале не менее, чем три секции. Увеличение поверхности соприкосновения эжектируемого и эжектирую цего потоков путем дробления суммарного потока на ряд струй в секциях впускной камеры устройства увеличивает эффективность усгройства Il).

Однако в известном устройстве не обеспечивается предотвращение пропускания ооратной волны давления газов от глушители (газовой турбины) к системе выпуска, что приводит к неэффективной очистке цилиндров от отработавших газов а, следовательно, к ухудшению условий конечной стадии выпуска отработавших газов и эффективности использования устройства.

Цель изобретения — повышение эффективности путем предотвращения пропускания обратной волны давления от глушителя к преобразователю импульсов.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для выпуска отработавших газов двигателя внутреннего сгорания, содержан;ем выпускныс трубопроводы, каждый из которых объединяет выпускные органы цилиндров с неперекрыван нщимися фазами выпуска, преобразователь импульсов, снабженный продольными разделительными перегородками, каналы между которыми подсоединены к выпускным трубопроводам, и глушитель, подключенный через выхлопную трубу к преобразователю импульсов, выхлопная труба снабжена волновым выпрямителем, выполненным в виде по меньшей мере двух рядов кольцевых разделителей потока обтекаемой формы, образующих со стенкой выхлопной трубы плавные кольцевые каналы, причем передние торцы разделителей потока, начиная со второго от глушителя, выполнены с вогнутой навстречу обратной волне формой, а задние торцы всех разделителейс выпуклой формой

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 — волновой выпрямитель, разрез; на фиг. 3 — вид А на фиг. 2; на фиг. 4 — сечение Б — Б на фиг. 2; на фиг. 5 — показан глушитель, общий вид; на фиг. 6 — сечение  — В на фиг. 5

Устройство содержит выпускные трубопроводы 1 и 2, каждый из которых через патрубки 3 и 4 объединяет выпускные органы цилиндров 5 — 8 с неперекрывающимися фазами выпуска, преобразователь 9 импульсов, снабженный продольными разделительными перегородками (не показаны), каналы (не показаны) между которыми подсоединены к выпускным трубопроводам 1 и 2, и глушитель 10, подключенный через выхлопную трубу 11 к преобразователю 9 импульсов.

Выхлопная труба 11 снабжена волновым

2О выпрямителем 12, выполненным в виде по меньшей мере двух рядов кольцевых разделителей 13, потока обтекаемой формы, образующих со стенкой 14 выхлопной трубы плавные кольцевые каналы 15. Передние торцы 16 разделителей 13 потока, начиная со второго от глушителя 10, выполнены с вогнутой навстречу обратной волне формой, а .задние торцы 17 всех разделителей — с выпуклой формой.

Глушитель 10 снабжен входной улиткой

3о 18, выполненной в виде спирали Архимеда, кольцевой щелью 19 и выходным трубопроводом 20. В волновом выпрямителе 12 между кольцевыми разделителями 13 установлены ромбические перегородки 21.

Устройство работает следующим обраЗ5 зом.

В период выпуска отработавших газов из цилиндра 7 по патрубку 3, а затем по выпускному трубопроводу 1 газы поступают в преобразователь 9 импульсов, где дробятся

4> на несколько потоков. Выходя по каналам и между разделительными перегородками преобразователя 9 импульсов, газы вызывают разрежение в трубопроводе 2 и в патрубке

4 цилиндров 5 и 8. Это обеспечивает улучшенную очистку цилиндра 5, у которого за4 канчивается выпуск газов. Аналогичная картина имеет место и -при выпуске газов из цилиндра 6. При прохождении газов через преобразователь 9 импульсов образуются волны давления, которые проходят через выхлопную трубу 11 и поступают в волновой выпрямитель 12. В последнем волна давления, преломляясь между плоскостями ромбических перегородок 21 и кольцевых разделителей 13 выходит в выхлопную трубу ll и во входную улитку 18 глушителя 10. Далее волна давления проходит по кольцевой шели 19 и поступает в выходной трубопровод 20.

Одновременно волна давления, отраженная от стенок глушителя 10, возвращается

3 обратно в двигатель. Однако волновой выпрямитель 12 возвращает ее обратно к глушителю 10, создавая при этом относительно разрежение в зоне преобразователя 9 импульсов. Возвращение волны давления обеспечивается за счет установки в волновом выпрямителе по меньшей мере двух рядов кольцевых разделителей 13 потока обтекаемой формы, образующих между собой и со стенкой 14 выхлопной трубы плавные кольцевые каналы 15. Волна давления проходит между передними и задними торцами 16 и

17 разделителей потока 13 и направляется обратно по кольцевым каналам 15 в сторону глушителя 10, Отрицательное влияние обратных волн заключается в том, что при работе двигателя на малой частоте и большой нагрузке эти волны, достигая цилиндра в момент перекрытия каналов, многократно увеличивают заброс газа и системы отвода во впускную трубу, резко повышают наличие остаточных газов в цилиндре, приводят к интенсивной детонации. Обратные волны особенно вызывают отрицательные явления для двига138528.телей с увеличенным углом перекрытия клапанов. В предлагаемом устройстве газовая е волна, проникая в волновой выпрямитель, преломляется (отражается) между плоскостями кольцевых разделителей 13 и выходит

5 по трубопроводу в глушитель 10 и в атмосферу.

Таким образом, при применении предлагаемого устройства происходит непрерывное растягивание волны. Одновременно с этим

10 газовая волна, отраженная от стенок глушителя 10, возвращается обратно к двигателю, однако волновой выпрямитель возвращает ее обратно к выходу. Взаимодействие преобразователя импульсов и волнового выпрямителя обеспечивает эффективную работу при любой частоте, дает возможность применения для двигателей с числом цилиндров

4 и более.

Использование предлагаемого устройства в двигателях внутреннего сгорания позво20 ляет увеличить их КПД за счет повышения эффективности испольвания импульсов давления газов, а также лучшего наполнения цилиндров свежей смесью.

1138528

Составитель В. Козлов

Редактор Н. Пушненкова Техред И. Верес Корректор В. Бутяга

Заказ 10654/24 Тираж 497 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открнтий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4