Устройство для выпуска отработавших газов двигателя внутреннего сгорания

 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к эксплуатации двигателей внутреннего сгорания, и может быть использовано в выхлопной системе двигателя внутреннего сгорания движущегося транспортного средства. Устройство содержит выхлопную трубу, снаружи которой коаксиально посредством ребер в виде спиральных лопастей установлен трубчатый элемент, выполненный с расширяющейся за срезом выхлопной трубы частью, на внутренней поверхности которой продольно расположены винтообразные канавки в виде “ласточкина хвоста”, переходящие в круговую канавку у выходного отверстия трубчатого элемента, причем кривизна спиральных лопастей имеет положительное направление вращения винтовой линии, а кривизна винтообразных канавок имеет отрицательное направление вращения винтовой линии. Входное отверстие трубчатого элемента снабжено металлической сеткой. Изобретение позволяет повысить мощность двигателя за счет дополнительного отсоса отработавших газов из глушителя. 3 ил.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к эксплуатации двигателей внутреннего сгорания, и может быть использовано в выхлопной системе двигателя внутреннего сгорания движущегося транспортного средства.

Известно устройство инженера Дрожжина Ю.С. для выпуска отработанных газов двигателя внутреннего сгорания (см. а.с. 16822515, кл. B 60 K 13/04, 1991, бюл. № 37), содержащее выхлопную трубу, снаружи которой коаксиально посредством жестко закрепленных ребер, выполненных в виде спиральных лопастей, установлен трубчатый элемент, выполненный с расширяющейся за срезом выхлопной трубы частью.

Недостатком данного устройства является засорение окружающей среды отработавшими газами, загрязненными твердыми и каплеобразными частицами, интенсивно выбрасываемыми из выхлопной трубы, особенно при дополнительном отсосе отработавших газов из глушителя.

Известно устройство для выпуска отработавших газов двигателя внутреннего сгорания (см. патент 2133350, МПК F 01 N 7/20, 1999, бюл. № 20), содержащее выхлопную трубу, снаружи которой коаксиально посредством жестко закрепленных ребер, выполненных в виде спиральных лопастей, установлен трубчатый элемент, выполненный с расширяющейся за срезом выхлопной трубы частью, на внутренней поверхности которой продольно расположены винтообразные канавки в виде “ласточкина хвоста”, переходящие в круговую канавку, находящуюся у выходного отверстия трубчатого элемента.

Недостатком является снижение мощности двигателя внутреннего сгорания из-за увеличения аэродинамического сопротивления трубчатого элемента, что обусловлено значительным поступлением в него пыли, особенно на участках трасс без дорожного покрытия.

Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение мощности двигателя внутреннего сгорания за счет дополнительного отсоса отработавших газов из глушителя.

Технический результат по повышению мощности двигателя внутреннего сгорания, получаемый при дополнительном отсосе отработавших газов из глушителя, достигается в результате возникновения в полости трубчатого элемента разрежения непрерывно повторяющихся при движении газа микро-завихрений.

На фиг.1 дан общий вид устройства в продольном разрезе; на фиг.2 - развертка расширяющейся части трубчатого элемента; 3 - расположение ребер-лопастей на внутренней насадке.

Устройство для выпуска отработавших газов двигателя внутреннего сгорания содержат выхлопную трубу 1, трубчатый элемент 2, насаженный на выхлопную трубу 1 с помощью внутренней насадки 3, которая закреплена внутри трубчатого элемента с помощью ребер-лопастей 4, установленных по спирали на внутренней суживающейся части 5 трубчатого элемента, при этом кривизна спирали имеет положительное направление вращения винтовой линии. На внутренней поверхности расширяющейся части 6 трубчатого элемента 2 выполнены продольно расположенные винтообразные канавки 7, кривизна которых имеет отрицательное направление вращения винтовой линии. При этом винтообразные канавки 7 имеют профиль в виде “ласточкина хвоста” и переходят в кривую канавку 8, кроме того, входное отверстие трубчатого элемента снабжено металлической сеткой 9.

Устройство работает следующим образом.

При движении автомобиля воздушный поток захватывается трубчатым элементом 2, проходя через металлическую сетку, 9 очищается от пыли и закручивается, перемещаясь по ребрам-лопастям, расположенным по спирали, кривизна которой имеет положительное направление вращения винтовой линии. В результате вращающийся против часовой стрелки воздушный поток, очищенный от пыли, увлекает с собой выхлопные газы, выходящие из выхлопной трубы 1, и вместе они поступают во вращающемся состоянии в расширяющуюся часть 6 трубчатого элемента 2.

В расширяющейся части 6 трубчатого элемента 2 смесь из воздушного потока и выхлопных газов с загрязнениями перемещается по продольно расположенным винтообразным канавкам 7, кривизна которых имеет отрицательное направление вращения винтовой линии. В результате наблюдается вращение смеси (выхлопных газов с загрязнениями и воздушного потока) по часовой стрелке. В процессе вращения загрязнения в виде твердых (сажа, окалина) и каплеобразных частиц отбрасываются под действием центробежных сил к внутренней поверхности расширяющейся части 6, где проникают в полости в виде “ласточкина хвоста”, продольно расположенных винтообразных канавок 7, кривизна которых имеет отрицательное направление вращения винтовой линии.

Выполнение профиля винтообразных канавок 7 в виде “ласточкина хвоста” предотвращает самопроизвольное выпадение загрязнений из полости, здесь загрязнения по мере накопления коагулируют, слипаются и перемешиваются по направлению движения выхлопных газов к круговой канавке 8, где и продолжают накапливаться. По мере накопления загрязнений в круговой канавке 8 они из нее удаляются вручную на профилактических осмотрах и ремонтах или автоматически (на фиг. не указано).

При контакте вращающегося против часовой стрелки воздушного потока, выходящего из суживающейся части 5 с вращающейся по часовой стрелке смесью (воздушный поток и выхлопные газы), выбрасываемой из расширяющейся части 6, в месте соединения суживающейся части 5 и расширяющейся части 6 трубчатого элемента 2 наблюдаются микрозавихрения, которые образуют за срезом выхлопной трубы 1 зону разрежения. В результате наличия зоны разрежения осуществляется более интенсивный отсос выхлопных газов, а это, как известно, повышает в конечном итоге мощность двигателя внутреннего сгорания.

Оригинальность технического решения заключается в том, что увеличение мощности двигателя внутреннего сгорания осуществляется за счет дополнительного отсоса отработанных газов из глушителя путем создания зоны разрежения за срезом выхлопной трубы в результате образования микрозавихрений при контакте воздушного потока, вращающегося по против часовой стрелки, и смеси (воздушный поток и отработанные газы), вращающейся по часовой стрелке. При этом обеспечивается поддержание экологических параметров окружающей среды в зоне нахождения выхлопной трубы за счет устранения проникновения частиц пыли в трубчатый элемент и предотвращения выброса с отработавшими газами в атмосферный воздух сопутствующих загрязнений путем накопления их в полостях в виде “ласточкина хвоста” винтообразных канавок расширяющейся части трубчатого элемента.

Формула изобретения

Устройство для выпуска отработавших газов двигателя внутреннего сгорания, содержащее выхлопную трубу, снаружи которой коаксиально по средствам жестко закрепленных ребер, выполненных в виде спиральных лопастей, установлен трубчатый элемент, выполненный с расширяющейся за срезом выхлопной трубы частью, на внутренней поверхности которой продольно расположены винтообразные канавки в виде “ласточкина хвоста”, переходящие в круговую канавку, находящуюся у выходного отверстия трубчатого элемента, отличающееся тем, что кривизна спиральных лопастей имеет положительное направление вращения винтовой линии, а кривизна винтообразных канавок имеет отрицательное направление вращения винтовой линии, при этом входное отверстие трубчатого элемента снабжено металлической сеткой.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3