Устройство для резонансного наддува двигателя внутреннего сгорания

 

Изобретение позволяет повысить точность регулирования резонансных частот для согласования их с частотой вынужденных колебаний в устройстве для резонансного наддува двигателя внутреннего сгорания. Двигатель 1 внутреннего сгорания содержит впускной коллектор 2, впускной трубопровод 4 резонансной длины и резонансную емкость. Коллектор соединен с цилиндрами 3 переходными патрубками и может выполнять роль резонансной емкости. Объем этой емкости можно изменять путем изменения уровня жидкости, частично заполняющей коллектор, а от его объема зависит частота собственных колебаний столба воздуха (или топливовоздушной смеси) в устройстве. Для управления уровнем жидкости предусмотрены канал 11, связанный с источником подачи жидкости, канал 12, связанный с магистралью слива, и орган 9 поочередного перекрытия каналов. Положением этого органа управляет привод, связанный с преобразователем сигналов датчика 7 частоты вращения вала двигателя и датчика 6 уровня жидкости. Изменяя уровень жидкости, согласовывают резонансную частоту столба с частотой вынужденных колебаний в системе и обеспечивают резонансный наддув двигателя во всем диапазоне его рабочих режимов. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

awSU<ш (51)5 F 02 В 27!00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСМОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

1 (21) 4297135/25-06 (гг) 1г.08.87 (46) 07. 03. 90. Вюп. У 9 (71) Горьковский автомобильный завод (72) А.В,Дубков и П.А.куракин (53) 621.43.052(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 779608, кл. Г 02 0 19/02, 1978. (54) УСТРОЙСТВО ДПЯ РКЗОНАНСНОГО

НАДДУВА ДВИГАТЕЛ Ч ВНУТРВННЕГО СГО-

РЛ1ИЯ (57) Изобретение позволяет повысить точность регулирования резонансных ..частот для согласования их с частотой вынужденных колебаний в устройстве для резонансного наддува двигателя внутреннего сгорания. Двигатель 1 внутреннего сгорания содержит впускной коллектор 2, впускной трубопровод 4 резонансной длины и резонанс ную емкость. Коллектор соединен с цилиндрами 3 переходными патрубками и

2 может выполнять роль резонансной емкости. Объем этой емкости можно изменять путем изменения уровня жидкости, частична заполняняцей коллектор, а отего объема зависит частота собственных колебаний. столба воздуха (или топливовоэдушной смеси) в устройстве.

В

Дпя управления уровнем жидкости предусмотрены канал ll, связанный с источником подачи жидкости, канал 12, связанный с магистралью слива, и орган 9 поочередного перекрытия кана" лов. Положением этого органа управляет привод, связанный с преобразовате" лем сигналов датчика 7 частоты вращения вала двигателя и датчика 6 уровня жидкости. Изменяя уровень жидко.сти, согласовывают резонансную частоту столба с частотой вынужденных колебаний в системе и обеспечивают резонансный наддув двигателя во всем диапазоне его рабочих режимов.

1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1548484

Изобретение относится к машиностроению, в частности двигателестрое- нию, а конкретно к двигателям внутреннего сгорания с резонансным наддувом.

Цель изобретения — повышение точности регулирования резонансных частот.

На фиг. 1 представлено устройство с резонансной емкостью, выполненной за одно с впускным коллектором; на фиг. 2 — то же, с отдельной резонансной емкостью; на фиг. 3 — то же, с герметичным разделением жидкости и рабочего воздуха (илн топливовоздушной смеси).

Двигатель 3 внутреннего сгорания содержит впускной коллектор 2, под,ключенный к цилиндрам 3, трубопровод

4 резонансной длиной 1 и площадью поперечного сечения S, резонансную емкость 5, образующие резонансную сис-: тему. Эта система содержит также дат- 25 чик б уровня жидкости, датчик 7 частоты вращения вала двигателя (тахометр), преобразователь 8 сигналов датчиков, орган 9 поочередноro перекрытия каналов и эластичную перегородку 10. 1<анал 11 связан с источником подачи жидкости, а канал 12 — с магистралью слива.

При работе. двигателя 1 сигналы от датчика 6 уровня жидкости, находящейся в резонансной емкости 5, подают в преобразователь 8. Сигналы от дат" чика 7 частоты вращения вала двигателя также вводят в этот преобразователь. После анализа сигналов от обоих 4О патчиков в преобразователе вырабатывается сигнал, передаваемый на привод (не показан) .органа 9..В зависимоти от положения этого органа жидкость либо подают, либо сливают из 45 резонансной емкости, изменяя ее объем.

1(ак известно из теории акустики, собственная частота колебаний столба воздуха в системах, подобных описанной, определяется по известной зави-. симости

3 где V - объем резонансной емкости,м

S5

1 — длина трубопровода, м;

S — площадь поперечного сечения трубопровода, м

С вЂ” скорость звука, м/с; круговая частота собственных колебаний, 1/с, Резонансная емкость в предлагае" мой системе выполняет роль резонатора Гельмгольца, одно иэ свойств которого заключается в том, что его частотная характеристика не зависит от формы резонирующей емкости, а лишь от величины ее объема. Это свойство и используется в предлагаемой системе.

От всасывающего действия поршней в системе резонансного наддува возникают вынужденные колебания воздуха (или топливовоздушной смеси), При совпадении собственной частоты колебаний, определяемой соотношением величины S 1 и V с одной иэ гармоник вынужденных колебаний, развиваются резонансные колебания, Если частота собственных колебаний. равна частоте вынужденных колебаний, развиваются резонансные колебания первой степени, что способствует максимальному увеличению наполнения цилиндров воздухом (или топливовоздушной смесью).

Однако при переходе на другой режим работы, при неизменных параметрах S, 1 и Ч резонансные колебания первой степени развиваться уже не будут и, следовательно, для достижения максимального увеличения наполнения цилиндров систему резонансного наддува необходимо перенастроить, изменив один иэ параметров, Значения S и 1 в предлагаемой: системе неизменны, но можно изменять величину V изменяя уровень жидкости, частично заполняющей резонансную емкость. Величина V.êoíòðîëèðóåòñÿ по сигналу датчика уровня жидкости, а ее значение задается по сигналу датчика частоты вращения. Это позволяет повысить точность согласования резонансной частоты с частотой вынужден-, ных колебаний, что дает возможность добиваться максимального увеличения наполнения цилиндров во всем диапа" зоне режимов работы двигателя за счет максимального использования эффекта резонанса. При этом расширение диапазона регулирования не влечет эа собой увеличения габаритов и материалоемкости системы.

Формула изобретения

1. Устройство для резонансного наддува двигателя внутреннего сгора5 15484 ния, содержащее впускной каллектор и связанные с ним впускной трубопровод резонансной длины и резонансную емкость с механизмом изменения ее

5 объема, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения точности регулирования резонансных частот, устройство дополнительно снабжено датчиком частоты вращения вала двигателя, дат- 1О чиком уровня жидкости и преобразователем их сигналов, резонансная емкость выполнена с каналами для подсоединения к источнику подачи жидкости и к магистрали слива и снабжена

84 6 органом поочередного перекрытия каналов, датчик уровня жидкости установ" лен в резонансной емкости, а механизм изменения ее объема выполнен в виде привода органа поочередного перекрытия каналов и связан с преобраsoâàòåëåì сигналов датчиков.

2. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что . резонансная емкость выполнена за одно с впускным коллектором и датчик уровня жидкости установлен во впускном коллекторе.