Устройство для резонансного наддува двигателя внутреннего сгорания

 

ОП ИСАНИЕ

Союз Советских

Социалистических

Республик

„,Я43416

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 08.12.80 (21) 3213571/25-06 с присоединением заявки № (23) Приоритет— (51) М Кл з

F 02 В 27/00

Гасударственные камнтет ссср (53) УДК 621.43-224.4 (088.8-) Опубликовано 15.07.82. Бюллетень № 26

Дата опубликования описания 25.07.82 ао делам каееретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. Б. Пушкарев и В. И. Пастухов

Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени завод транспортного машиностроения им. В. И."Ленййа (7I) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕЗОНАНСНОГО НАДДУВА

ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению и, в частности, к устройствам для повышения степени заполнения цилиндров за счет использования кинетической энергии воздуха в системах впуска.

Известны устройства для резонансного наддува двигателя внутреннего сгорания, содержащие основной V-образный впускной трубопровод резонансной длины, подключенный через входной участок к отражателю колебаний давления, а через выходные каналы — к впускным патрубкам цилиндров с несовпадающими фазами впуска (IJ.

Однако в таких устройствах за счет выбора длины впускного трубопровода и работы цилиндров с несовпадающими фазами впуска создается колебание столба воздуха внутри трубопровода, причем максимальное изменение амплитуды давления находится у тупикового конца трубопровода, находящегося вдали от входного участка.

В результате этого наибольшая порция добавочного воздуха подается в цилиндр, подключенный к тупиковому концу впускного трубопровода. В другие цилиндры подается меньшее количество воздуха, что при2 водит к снижению эффективности резонансного наддува и к неравномерному наполнению цилиндров двигателя.

Целью изобретения является повышение эффективности наддува и равномерности подачи воздуха по цилиндрам двигателя.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено дополнительным V-образным впускным трубопроводом резонансной длины, который выполнен геометрически одинаковым с основным, расположен по отношению к нему акустически зеркально и подключен через дополнительные выходные каналы к впускным патрубкам цилиндров с несовпадающими фазами впуска.

Впускные трубопроводы выполнены оги15 бающими цилиндры по окружности, а отражатель колебаний — в виде общего ресивера резонансного объема, к которому подключены входные участки трубопроводов.

Отражатель колебаний выполнен в виде патрубка, установленного перпендикулярно оси трубопровода.

Кроме того, отражатель колебаний выполнен в виде обращенных один к другому. открытых входных участков трубопроводов.

<, ): .,:. i()!;: я < !i > Il ()(., 1, le! I .:1(чос ! ) < ) ) i (1 > < (> (i !, i, (Ч В ci < i c i и, >. (() <, (! (>< > H r. Г (3 «!; .(<, ая ) . (л(, и <нс(т((<> I I"! i < !! (, j. l ci t c I (Ч « ()

) !.;...,«1(3<, С )(,) ЧЯ !)СО(< ЧЧ< >) НЫМИ Pi .30и«(()и I1!!i I (>с 6< Р<>13<).((1 1 f>ctdfl (()(C(. Jkf,()(P(. .

)rill;. (!i ll f)<) (3(),j<>X . И,>6i(l И Xt р(с И"(:» "! <)Г();!51)Л) i <,l(Xl: lf, I ((>ИI . t, С) ЖС. л<),!Н<(снь;ч р. «>Нансныч гf)) C)0((()<>t)0;j() .! i K< >Xt -< i I ();I Ж «11 (. Ii, М; (i«! фи I < (О ЖЕ.

С ir<),t: 1,< 3(,i (f>i

) гГл<> )! Г< r Xikl K(>it ;! )Ikt Обр«! И<((it! t)(<<(it !IHHC Гр( ((i), Г)

)S .) < л><)й(. «) ((! 1<., ),+,) 6i)(if)<)(30;l I (>с30(li)ll< (ЛП (ЬЛ (ОП<,II(H ll)t!1)lkl ) -С>С>РЯ:<НЬ(Й, i<)!i )(3< ". " 1, (! I(>;15ла((.lit > il 4 колсociliHH .., «< >1) и < > И ) < > 6 () «! . 3 Н 1)1 И T f) 3 6 () ((() 0

«; (и< .(1 I;()i < .. ((()с 3 13 0,(п >й )часток ) к о

) « < ) Х ) ) К < > . I i 6 «ill!i 1, (« I !3 . I < и и и, «3 Ч С Р (, 3

Ч! 1, () < I, (3(t) C Сн()(Ч П«! ГР) t);< fI, (f)(>!3 l I (13il I 3TCX;I il (;> ! (С« >!), <:),;r I<> HI! )I)t ifi«IË(J »1!t (3(1 OK«1. j()ii<) <(<ь<)сл;„<(,п<, — >6р;:: <ный Вцуслн,>й Tp),00(tp<)

В<) . ; «. riif;it (, It((((>„t f1(lt I 0 I(. 1 i, И ((;i i(() f!i)i )1 O <>C E(() f3(I (>1 11 тр) бопроН< .(<)Ч РИ(ll

:«), (,I i. r). <С f) K I, I)i(i() <(lt().l f;ЛХ)..,<>! i i < (<, it l< (3(1 «<(<ЫС к 1!«11»l 1() (Ь л )<)1 . :;) Iрубкач!) 11 (jltj(ktt(.Jp013 12 3() ! (13. .; < .1!! 1;) с i!< (0!!(((t.jt) I<)i((I) x) H ф« з«1ч;! !),,, а. (! <ц рс з Ikx<>, (f(<>,j . ч;<сток I;) к () i) (: «к ct . (. 1!<) . л О, I(. О «i I! 1(k(1 ) f.«3 р И ci (I T () с Тji )й; н;< lilt., кпыс I р) 6()!I f)0(30.11(1 и 2 ч(г, г

6!)! I: !3(, (:„. <и; Ы ((tlt)«IK)(i(It))и It (.Iktf(;If 12

1 4:: > <>к(я< ж!I,,((t. (фиг;) i. «1 Отр;)ж;! ((.1(, )5

<,I,. 6;ill: и н <3 (,(с <н)пцго рс синера 2(! рсзо<г, it:(ft« ., <)С> Ьc Ча, К ЛотОР<)ЧУ НС>ДК tK)«t(НЫ

L «! с г л и 5 и I 9 р t О t)j)() ВО ((i(3 1 !! ) () )): < «<,,:(! r. . I<) К О,({ 6;Il

<(, l! I< I d!i f3 Ви ((! l;! I;)мол,l 21, ) с) с< I Он-,)() < I i i<< ) f < ) It 0 i) < t C I (H л, . I>If ) t i () (К I i p ) 6 C) It p <: t! ()В f 3 k t, < r (> 0 f) « I ((Н Н )1, О . (k l E i К I p \

)11:< !.(>!»,(1:.х вко,(ill)tx ) ч;<с КОВ,) и .;",<Н»1(i!>Ичi Bit! I и 2 (фи: йсп«р;!О<)г;!), слс (х)п(ич обр 1<) )

4 )

< 1 р и ; .(I 6 < i t )) Х >

:lt ны,1 HI(I(кныч (f)<,60- . и t)< ii)< >,,! .< I !I . (, О (l! I I< 5I (I J1(. )! II(()It<), jп rli i КО— !)Г, )СI! Hi«r>ttj< !),((I

H . C . K, l i <, ; ): )< . tie< ((It ) 3 f) C i(; I(( > < ) t< < >;I ci X I ! .; « Г<)5! 1(<5 >) ) Н < ко IH6)1(!!<É .(«i В)С (И: ).:.:. « :(«("< 1)r() ()1,«С),1«), it. НЫ Ч J) 3t)((f(Oч .<: !л,, <., ло.(с >;»Ii kf), г пиковы.

; j)36<>)If!(!I3()jB)l3 I! (, (X(Hf(k3i )ct.tt): <)1. < !, ) < !I(!Ilkii 1 (I Ч I:,I и! C, jt) <С)) 1<. ОЯНИI3 )

::. .<.(Иь, !.:.": л()В:> и I!.! гр) с.опроводон 1 и ".:<„(К,<х> !«Ины., к >(р;1 кя елям 3 ki 4 с(х)тH(tc"ÃHc liil(! (Iа фиГ. 2 при!)едена Якус. Ичссл;)я ix(0äñ,;i) 110.>ачи дополнительных к<>личс тн HOB,jc! а из стоячих волн колебании i;) (3. ения H цп.(и и phi 12- 14 дви пате . tH ИО)н f)0да 1, а кривая 23 т(у>

6<>IIj)(>(3() j;) 2. ((>убсшрс>воды 1 и 2 распо 10 жеiti)f по Обс)им сторонам цилиндров 12 -14, t3l(; Гн>з.(ук«3 в цилиндры изображен l(Î

f)cIз.jc (f)f(()(r (впускным патрубкам б и 16

1 р C)(>(If)OHO,(û 1 и 2 f3 акустической модели

it:3()6pcl Ж(I(hi !I p)! чо. IИ HC. Й Ill)lм И. Э1 О 30((«СТН

;)О, т< к как кривизна натурного трубопровоH акусти сской модели может не !IpH1!H)1;t: ьc 5(ьч> в ни ч анис, поскольку отношение

В(л и < и ны 1)Н1 трс H H 10 ди а метра трчбопровол,f,.! 1) l!C. Вол ill)! pа 3 Вk! Вd К) ЩИ X(5(В fl(м К()— лсба((ий ll()HHÎля T отнесTH ег0 к тяк называс x)t,(ч «узким трубам», в которы: криво,lilt((йиост) Y„ Hàëа нс влияет на прогелаHèB

f3 (lkIx Волщ>вык процессов. Каж;)ыи из ци, (и н,l (7<>tk .(i3JI I Я 1(.,1я ((!)и).. 2) И5!т«)ется Воздчx<>)t и дну.; Грубопроводс>33 о.)нс)временнО,,(0il0dнп1Гс i1))l0c к(ои цсTBO Воздуха из

С1ОЯ И ." !30. I i! H К«3 ЖДЫ Й ЦИ 1li Н.1Р 1(0(1 «3 J (3C. 1 пз ра <ныл у (ас)КОВ последних. (-(()прим p, циfk)ll;jp 12 пол тос»31)очE() х> пс)рц((х> Ги>з j xH из Гг>>с>опрово;(а 2, тал как В этом тр бс>проводе цилиндр 12 пс>дключ E! О,(ижс Всс го к пучности давлсния B волI(() j);(It<)B()c м )1

lt H0()<)p() I, (н>луч яс т макси м ал ьную порцию

;<>6;)н< (i(Hi из трубсн!ровода 2. ({0 посI ;О. I I) < ) О<) «(т f) ) 60 И pОВO.(а «! к < сти ч<)сли и Гc. Оч« I put< ски экви< !.1BE)T)tHt друг другу и подK, I I() I< I I!)l K О. (((1! Ч И T(. ) ЖС ЦИ. I И H. i Pd!c), ТО (1<), I!Ill,;ры 12 и 14 получают с>.".инакову!о х,ч <р! )О до((олнительную !IOpljHK) возду1 (jkt,I,(t(Jp t 3 одинаковую порцию из обоик f)XC)0((p(>f)0дов, B с мме примерно равную сc )i%If<()ttf)(x) порциям крайних ци 1индров няд ,j)» Ic ìc>t 0 дви(ателя. I lредлагаеx)op устройстГя> (фиг. 1) Обеспечивает повышение рав(t0vic рносTH ря«прсдсления добавс>нного ко k< tC <. (f3«! ВО:)ДЧXH ((0 Ц31. tH ft3Pd М, ОДН Я КО ПОД!..!ю !с:и;(е к посс!сдним добавочного трубопро.;< lr3 С РЕСИНЕРОМ-С>тРажатЕЛЕМ ПРИВОДИТ К, с. «ЖНСНИЮ УСтРОйС ((3«, УВЕЛИЧЕНИЮ ВДВОЕ

:>дни()ков(,1 с эл«чентОВ, т. с. делает его меIl(с компактным и бол е металлоемким. Для

1(OH()it1l(. пия компактн<)сти устройства отража<ель каждого си(мметричного вг) скного рс:)Он()нснОГО трубопровода может быть замеitcft »;i общий ресивер 20 (фиг. 4) . Принцип работы устройства цри этом остается неизменtI ы х!, сокря l!яс I ся повышен на я ря В но мер ност ь распределения воздуха ilo цилиндрам двига943416 теля, а отражение колебаний развивающи ся в обоих симметричных трубопровода 1 и

2, осуществляется от общего ресивера 20.

Это сокра щает кол ичество элементов устройства и способствует уменьшению его габаритов. Дальнейшего повышения компактности устройства можно достигнуть за счет перехода к кольцеобразному расположению си»метричных впускных трубопроводов 1 и 2 с использованием строительных форм наддуваемого двигателя, например, с расположением трубопроводов вокруг цилиндров 1214 (фиг. 5). В таком варианте расположения трубопроводов V-образная форма последних органически сочетается со строительными формами двигателя, чем и увеличивается компактность всего устройства. Кольцевое расположение трубопроводов дает воз»ожность еще повысить компактность предлагаемого устройства, если заменить ресивер-отражатель на патрубок 21 (фиг. 6).

Наконец, используя свойство открытого конца трубопровода отражать колебания, кольцевое расположение трубопроводов можно выполнить разомкнутым, а открытые входные участки труоопроводов и 2 распо10жить навстречу друг другу (фиг. 7). В этом случае двигатель засасывает воздух непос- 2S редственно из атмосферы. В предлагаемом устройстве подключение дополнительного резонансного трубопровода к впускным патрубкам цилиндров выполнено путем разветвления последних. При наличии на двигателе двух впускных клапанов на каждом зо цилиндре один трубопровод может быть подсоединен к одному ряду впускных патрубков с соответственным рядом впускных клапанов, а второй трубопровод — к другому ряду.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет повысить равно»ерность распределения добавочного воздуха 1Io цилиндрам наддуваемого двигателя, а также одновременно повысить компоновочные возможности устройства за счет повышения компакт- 40 ности расположения го на двигателе, с использованием строительных форм последнего. Поступление воздуха к двигателю по двум трубопроводам способствует также снижению гидравлических потерь в тракте впуска и повышению эффективности у«тройства.

Фор.иула изобретения

1. Устройство для резонансного наддува двигателя внутреннего сгорания, содержащее основной х -образный впускной трубопровод резонансной длины, подключенный через входной участок к отражателю колебаний давления, а через выходные каналы к впускным патрубкам цилиндров с несовпадаюгци»и фазами впуска. отличаю eecÿ тем, что. «целью повышения эффективности наддува и равномерности подачи воздуха по цилиндрам, устройство снабжено дополнительным -образным впускным трубопроводом резонансной длины. который выполнен геометрически одинаковым с о«ионным, расположен по отношению к нему акустически зеркально и подключен через дополнительные выходные каналы к впускным патрубкам цилиндров с несовпадающими фазами вп»ска.

2. Устройство по и. I, отличающее«я тем, что впускные трубопроводы выполнены огибающими цилиндры по окружности, а отражатель колебаний — в виде общего ресивера резонансного объема, к которому подклк чены входные участки трубопроводов.

3. Устройство по пп. 1 и 2, orëè÷àþè åeгч тем, что отражатель колебаний выполнен в виде патрубка, установленного перпендикулярно оси трубопровода.

4. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что отражатель колебаний выполнен в виде обращенных один к другому открытых входны участков трубопроводов.

Источники информации, принятые 30 вни»ание при экспертизе

1. Авторское свидетельство НРБ

¹ 13129, кл. F 02 В 27/00, опублик. 1970! y, 3 J l 6 (1

) T

L

" 78 75

Ф(. с . 1.-,Л р

+

1 !

i!»

ЭЗИд (

1 (Яр (

1 /

l

9 Я2

1 г

I). !г 1б " 7?g ! (!

7 г .,J

Т (. ! ! !

1 ( ( (/

< <

С,).. (. >Éêÿ< <<,ир0сктор .<1. <<ости (ирзж 552 (10.1нис}{ое

Б

llo, ÷åëÿú< изооретений M открытий! j 3035 Косина, Ж вЂ” 35, Раугиския наб., д 4(5

Ф;лиаз ППП «Ïàòå ï», г. Уикгорол ул. Проект (аи, 4