Выхлопное устройство для двигателя внутреннего сгорания

 

Изобретение относится к области машиностроения, в частности двигателестроения и может быть использовано в выхлопных системах двигателей внутреннего сгорания. Выхлопное устройство содержит выхлопную трубу и завихритель периферийной части потока, включающий камеру завихрения и вход. Завихритель охватывает центральный выход выхлопной трубы, вход завихрителя выполнен в виде сопла. Устройство снабжено трубопроводом, соединяющим боковое отверстие в стенке выхлопной трубы с соплом эавихрителя, причем профиль внутренней поверхности камеры завихрения представляет собой спираль Архимеда, минимальный радиус которой равен внутреннему радиусу выхлопной трубы. Изобретение решает задачу повышения эффективности работы устройства, а именно: уменьшения количества энергии, затрачиваемой на организацию выхлопа за счет снижения полного давления на оси струи путем снижения потерь энергии скоростного потока выхлопных газов и усиления эффекта эжекции. 2 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности двигателестроения и может быть использовано в выхлопных системах двигателей внутреннего сгорания.

Известны выхлопные устройства двигателей, выхлопные каналы которых выполнены цилиндрическими или коническими с движением газа вдоль оси канала [1].

Недостатком известного устройства является его низкая эффективность вследствие потерь энергии, затрачиваемой на организацию выхлопа.

Известно и выхлопное устройство для двигателя внутреннего сгорания, содержащее выхлопную трубу и воздухозаборник, выполненный в виде активного сопла эжектора, который, с целью повышения эффективности работы двигателя путем усиления эффекта эжекции выхлопных газов при движении транспортного средства, выполнен в виде тупиковых ловушек [2].

Недостатком известного устройства является то, что усиление эффекта эжекции происходит только лишь при движении транспортного средства, а не во время всей работы двигателя, что снижает эффективность работы устройства.

Известно также выхлопное устройство для двигателя внутреннего сгорания, содержащее выхлопную трубу и завихритель периферийной части потока, включающий камеру завихрения и вход [3].

Недостатком известного устройства является то, что в нем не исключены потери энергии скоростного потока выхлопных газов, что снижает эффект эжекции, а также эффективность работы устройства.

Задачей изобретения является повышение эффективности работы устройства, а именно: уменьшения количества энергии, затрачиваемой на организацию выхлопа за счет снижения полного давления на оси струи путем снижения потерь энергии скоростного потока выхлопных газов и усиления эффекта эжекции.

Поставленная задача может быть решена за счет того, что в известном выхлопном устройстве, содержащем выхлопную трубу и завихритель периферийной части потока, включающий камеру завихрения и вход, завихритель периферийной части потока охватывает центральный выход выхлопной трубы, вход завихрителя выполнен в виде сопла, устройство снабжено трубопроводом, соединяющим боковое отверстие в стенке выхлопной трубы с соплом завихрителя, причем профиль внутренней поверхности камеры завихрения представляет собой спираль Архимеда, минимальный радиус которой равен внутреннему радиусу выхлопной трубы.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Выхлопное устройство содержит выхлопную трубу 1, завихритель 2, трубопровод 3 подачи части потока на вход завихрителя. Вход завихрителя выполнен в виде сопла 4. Профиль внутренней поверхности камеры 5 завихрения соответствует спирали Архимеда с минимальным радиусом, равным внутреннему радиусу выхлопной трубы 1.

Выхлопное устройство работает следующим образом.

Выхлопные газы, поступающие из цилиндров двигателя по газоподводящим каналам, попадают в выхлопную трубу 1, где разделяются на два потока. Основная часть выхлопных газов проходит через завихритель 2 на выход в атмосферу, а часть газов поступает через трубопровод 3 на вход завихрителя 2, где, проходя через сопло 4 и попадая в камеру 5 завихрителя, получает закрутку. Закрученный периферийный поток создает область пониженного давления на оси основной струи, т.е. полное давление перед завихрителем 2 падает.

Создаваемое закрученным потоком разряжение по оси струи способствует интенсивному отсасыванию выхлопных газов из цилиндров двигателя.

Использование данного изобретения позволяет снизить полное давление в выхлопном устройстве, что приведет, в свою очередь, к уменьшению количества энергии, затрачиваемой на организацию выхлопа и, соответственно, к повышению мощности двигателя и снижению удельного расхода топлива.

Формула изобретения

Выхлопное устройство для двигателя внутреннего сгорания, содержащее выхлопную трубу и завихритель периферийной части потока, включающий камеру завихрения и вход, отличающееся тем, что завихритель периферийной части потока охватывает центральный выход выхлопной трубы, вход завихрителя выполнен в виде сопла, устройство снабжено трубопроводом, соединяющим боковое отверстие в стенке выхлопной трубы с соплом завихрителя, причем профиль внутренней поверхности камеры завихрения представляет собой спираль Архимеда, минимальный радиус которой равен внутреннему радиусу выхлопной трубы.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2