Двигатель внутреннего сгорания с наддувом

 

ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ С НАДДУВОМ, содержащий по меньшей мере два ряда цилиндров, установленных в блоке, индивидуальные выпускные коллекторы, подсоединенные к вьшускным патрубкам соответствующего ряда цилиндров, газовый канал. расположенный на одном из торцов блока цилиндров и подключенный к вьтускным коллекторам, и турбокомпрессор, установленный на оси симметрии через газоподводящий корпус турбины к газовому каналу, отличающийся тем, что, с целью повьппения эффективности путем уменьщения амплитуды стоячих волн в газоподводящем корпусе турбины, вьшускные коллекторы сообщены между собой через набор дроссельных шайб с разным проходным сечением , причем шайбы размещены последовательно в трубке, расположенной напротив газового канала на другом торце блока цилиндров, набор дроссельс S ных шайб установлен симметрично отно (Л сительно оси симметрии блока цилиндров с увеличением сечений по мере удаления от оси симметрии.

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (l9) (11) (5D 4 F 02 В 37/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbITHA (21) 3879512/25-06 (22) 01.04.85 (46) 15.11.86. Бюл. У 42 (71) Производственное объединение

"Ворошиловградский тепловозостроительный завод" им.:Октябрьской революции и Ворошиловградский машиностроительный институт (72) С.Н, Талалаев,. Г.С. Носко и А.Л. Голубенко (53) 621.43.06(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1160079, кл. У 02 В 37/02, 1983. (54)(57) ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ С НАДДУВОМ, содержащий по меньшей мере два ряда цилиндров, установленных в блоке, индивидуальные выпускные коллекторы, подсоеДиненные к выпускным патрубкам соответствующего ряда цилиндров, газовый канал, расположенный на одном из торцов блока цилиндров и подключенный к выпускным коллекторам, и турбокомпрессор, установленный на оси симметрии через газоподводящий корпус турбины к газовому каналу, о т л и ч.а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности путем уменьшения амплитуды стоячих волн в газоподводящем корпусе турбины, выпускные коллекторы сообщены между собой через набор дрос-. сельных шайб с разным проходным сечением, причем шайбы размещены последовательно в трубке, расположенной напротив газового канала на другом торце блока цилиндров, набор дроссель- с е ных шайб установлен симметрично относительно оси симметрии блока цилиндров с увеличением сечений по мере удаления от оси симметрии.

1270386

В связи с тем, что индивидуальные коллекторы 2 и 3 отдельных рядов о цилиндров двигателя объединены через газовый канал 4 в замкнутый коллектор, который имеет окно, расположенное против входа в газоподводящий корпус 9 турбины на одном торце 7 блока 1 цилиндров, а в замкнутом коллекторе между рядами цилиндров на противоположном от турбины торце 13 в трубе 12 установлены два симметричных относительно оси 8 симметрии двигателя набора дроссельных шайб 10, проходные сечения !1 которых увеличиваются по мере удаления от оси 8 симметрии, в замкнутом коллекторе при наличии дроссельных шайб 10 в нем и отсутствии торцов достигается ослабление бегущих волн за счет диссипации энергии колебаний в наборах дроссельных шайб 10 (взаимодействия с неоднородностями в виде шайб). Установка дроссельных шайб 10 в трубе

12 с противоположной стороны от турбокомпрессора 5, т,е. вне потока от. коллекторов 2 и 3 двигателя к турби-, не, обеспечивает снижение пульсаций давления ча входе в турбину без потерь энергии газа. Волна давления от источника возмущения (цилиндра) распространяется по коллекторам 2 и 3 в двух направлениях: к турбокомпрессору 5 и к набору дроссельных шайб

4О

lO. При этом волна, бегущая к турбокомпрессору 5, распространяется беспрепятственно,, а волна, распространяющаяся к шайбам 10, вследствие дросселирования на неоднородностях

Я ослабляется из-за рассеивания энергии колебаний и подходит к окну газового канала 4 с уменьшенной амплитудой колебаний. В результате этого . суммарная амплитуда стоячей волны, За один цикл работы двигателя в выпускные коллекторы 2 и 3 происходит выхлоп из несколькиХ групп цилиндров с некоторым сдвигом фаз. В результате сдвига фаз выхлопа в коллекторах

2 и 3 движение газа сопровождается пульсациями давления. Вследствие этоЙзобретение относится к машиностроению. а именно к двигателестроению, и может быть использовано в устройствах для подвода отработавших газов в турбине турбокомпрессора двигателя внутреннего сгорания.

Цель изобретения — повышение эффективности двигателя внутреннего сгорания с наддувом путем уменьшения амплитуды стоячих волн в газоподводящем корпусе турбины.

На чертеже изображен предлагаемый двигатель внутреннего сгорания с наддувом.

Двигатель содержит по меньшей мере два ряда цилиндров, установленных в блоке 1, индивидуальные выпускные коллекторы 2 и 3, газовый канал 4 и турбокомпрессор 5. Выпускные коллекторы ? и 3 посоединены к выпускным патрубкам 6 соответствующего ряда цилиндров. Газовый канал 4 располо— жен на одном из торцов 7 блока 1 цилиндров и подключен к выпускным коллекторам 2 и 3. Турбокомпрессор 5 установлен на оси 8 симметрии блока 1 цилиндров и подсоединен через газоподводящий корпус 9 турбины к газовому каналу 4. Выпускные коллекторы 2 и

3 сообщены между собой через набор дроссельных шайб 10 с разным проходным сечением 11. Шайбы 1О размещены последовательно в трубе 12, расположенной напротив газового канала 4 на другом торце 13 блока 1 цилиндров.

Набор дроссельных шайб 10 установлен симметрично относительно оси 8 симметрии блока 1 цилиндров с увеличением сечений по мере удаления от оси

8 симметрии.

Двигатель работает следующим образом.

4)

Отработавшие газы двигателя, вытекающие из выпускных патрубков 6 двух рядов цилиндров, установленных в блоке 1, поступают B индивидуальные выпускные коллекторы 2 и 3. Далее газь| направляются через газовый канал в газоподводящий корпус 9 турбины турбокомпрессора 5. го происходит являение наложения волн, колебания давления ослабляются и результирующая амплитуда равняется разности складываемых колебаний, что обеспечивает высокую реализацию сглаживания пульсаций. образованной взаимодействием прямой и обратной волн, будет также меньше, чем в тупиковом индивидуальном коллекторе. Вследствие того, что проходные сечения 11 в шайбах 10 увеличиваются по мере удаления от оси симметрии, падающая волна имеет мини мальное отражение, гак как сначала (по ходу движения волны) стоит шайСоставитель В. Козлов

Редактор Е. Копча Техред Л.Сердюкова Корректор С. Черни

Заказ 6217/32 Тираж 523 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 !

3 12703 ба 10 с отверстием большего диаметра, а каждая последующая шайба 10 имеет уменьшающиеся отверстия по мере движения волны.

Кроме того, применение замкнутого коллектора для многорядного двигателя позволяет увеличить длину про8б

4 бега обратной волны и тем самым повысить степень расфазировки ее с прямой волной на входе в турбокомпрессор 5, что, в свою очередь, позволяет дополнительно снизить амплитуду результирующего колебания и повысить эффективность наддува.