Выпускная система двигателя внутреннего сгорания

 

Изобретение позволяет обеспечить возможность повышения эффективности двигателя. Для этого между ресивером 3 и каждым индивидуально настроенным выпускным трубопроводом 1 размещена проставка. Последняя состоит из трех отсеков. Первый отсек примыкает к первому участку трубопровода 1 и выполнен расширяющимся , второй отсек выполнен цилиндрическим , третий - суживающимся. Угол раскрытия первого и третьего отсеков выполнен в пределах 6-10°. Достигнув границы первого участка и первого отсека, волны давления преобразуются в прямые. При этом перед выпускными органами двигателя 2 понижается давление в последней фазе выпуска . Прямые волны, достигнув границы третьего и четвертого участков, движутся дальше так, что повышают давление перед выпускными органами к концу продувки. Достигнув второго участка, волны давления также преобразуются т.о., что отраженные волны разрежения движутся к уже закрытым выпускным органам двигателя 2 и понижают давление перед ними для последующего выпуска. 1 ил. С (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5ц 4 F 02 В 27/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /::,, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1359450 (21) 4087851/25-06 (22) 10.07.86 (46) 30.05.88. Бюл.. № 20 (71) Уфимский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (72) Б. П. Рудой, В. К. Галиуллин, Ш. 3. Валиев и В. А. Кушнеров (53) 621.436 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1359450, кл. F 02 В 27/04, 31.03.86. (54) ВЫПУСКНАЯ СИСТЕМА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Изобретение позволяет обеспечить возможность повышения эффективности двигателя. Для этого между ресивером 3 и каждым индивидуально настроенным выпускным трубопроводом 1 размещена проставка. Последняя состоит из трех отсеков.

„„SU„„1399490 A 2

Первый отсек примыкает к первому участку трубопровода 1 и выполнен расширяющимся, второй отсек выполнен цилиндрическим, третий — суживающимся. Угол раскрытия первого и третьего отсеков выполнен в пределах 6 в 10 . Достигнув границы первого участка и первого отсека, волны давления преобразуются в прямые. При этом перед выпускными органами двигателя 2 понижается давление в последней фазе выпуска. Прямые волны, достигнув границы третьего и четвертого участков, движутся дальше так, что повышают давление перед выпускными органами к концу продувки.

Достигнув второго участка, волны давления также преобразуются т.о., что отраженные волны разрежения движутся к уже закрытым выпускным органам двигателя 2 и понижают давление перед ними для последующего выпуска. 1 ил.

1399490

Форм ула изоб ретения

Составитель Н. Лапушкин

Редактор Э. Слиган Техред И. Верес Корректор О. Кравцова

3aказ 23! 7/36 Тираж 505 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению, в частности к системам выпуска.

Цель изобретения — обеспечение возможности повышения эффективности двигателя путем использования волновых процессов для увеличения располагаемой энергии перед турбиной.

На чертеже схематически изображена выпускная система.

Система состоит из индивидуальных настроенных выпускных трубопроводов 1, подключенных к цилиндрам двигателя 2 и соединенных с общим ресивером 3 относительно большого объема. Ресивер 3, объединяющий выпускные трубопроводы 1 сво- 15 им выходом 4, подключен к расширительнай машине 5, например, турбине. Каждый индивидуальный трубопровод выполнен состоящим из двух участков и проставки, причем проставка состоит из трех отсеков. Первый участок примыкает к цилиндру и выполнен с постоянной площадью поперечного сечения. Первый отсек примыкает к первому участку и выполнен расширяющимся, второй отсек выполнен цилиндрическим, третий отсек выполнен суживаю- 25 щимся. Второй участок примыкает к третьему отсеку и выполнен расширяющимся.

При этом площадь поперечного сечения первого участка выбирается из соотношения

РК е vlf

30 о где К, =7,3 — 8,5; ь — степень сжатия в цилиндре;

:; — частота рабочих циклов; . : V„— ðàáî÷èé объем;, гр-относительная длительность открытия выпускного клапана (отношение длительности открытия выпускного клапана к длительности цикла); ц.;скорость звука в выпускном трубопроводе.

Площадь расширяющихся отсеков и вто- 40 рого участка на одном конце равны площади первого участка, а на другом в 6 — 10 раз больше, при этом целесообразные углы раскрытия этих отсеков выполнены в пределах

6 — 10 .

Длина первого участка определяется в соответствии с формулой где К =14 — 2!;

Кз 3 2

1„— длина расширяющихся отсеков.

Длина второго отсека равна

2 лк

2 К4Х гдеК = з

Система работает следующим образом.

При открытии выпускных органов волны давления, генерируемые цилиндрами двигателя 2, движутся по индивидуальным настроенным выпускным трубопроводам 1 в направлении ресивера 3. Достигнув границы первого участка и первого отсека, волны давления преобразуются в прямые, движущиеся к ресиверу 3, значительно меньшей интенсивности, и в отраженные волны разрежения, движущиеся к цилиндрам двигателя 2, осуществляя понижение давления перед выпускными органами двигателя 2 в последней фазе выпуска. Прямые волны давления, достигнув границы третьего и четвертого участков, преобразуются в прямые волны давления, движущиеся к ресиверу 3, и отраженные волны давления, движущиеся к выпускным органам двигателя 2, повышая давление перед ними к концу продувки, что ведет не только к задержанию выброса топливовоздушной смеси при движении поршня к ВНТ, но и заставляет смесь, уже находящуюся в выпускном трубопроводе, возвратиться в цилиндр. Достигнув второго участка, волны давления также преобразуются.

При этом образуются прямые волны давления значительно меньшей интенсивности, движущиеся к ресиверу, и отраженные волны разрежения, движущиеся к уже закрытым выпускным органам двигателя 2 и понижающие давление перед ними для последующего выпуска. В ресивере 3 происходит дополнительное сглаживание пульсаций волн давления перед расширительной машиной 5.

Выпускная система двигателя внутреннего сгорания по авт. св. № 1359450, отличаюи1аяся тем, что, с целью обеспечения возможности повышения эффективности двигателя путем использования волновых процессов для увеличения располагаемой энергии перед турбиной, система снабжена проставками, размещенными между ресивером и каждым трубопроводом и выполненными в виде трех отсеков: первого — расширяющегося отсека, второго — с постоянной площадью поперечного сечения и третьего — суживающегося отсека, причем угол раскрытия первого и третьего отсеков выполнен в пределах 6 — 10 .