Устройство для выпуска тоработавших газов двигателей внутреннего сгорания

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик.09.7 3 (21) 19 б 2249(Об присоединением заявки ооударственныи номитетСовета тйнннстров СССРпо делам изобретенийи открытий т 23) Приоритет вано 25.07,77. Ьтоллетень2бликования описания 04 тт 77 т,43) О дуб (45) Дата(71) Заявител 4) УСТРОИСТВО ДЛЯ ВЫПУСКА ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ элемент через его открытое торцовое сечение в суженной части и через боковые стенки диффузора, установленного между вторым крайним элементом и впускным отверстием турбины, что снижает пуль. сации давления газов перед турбиной и способствует эффективности использования их энергии, Во время продувки цилиндров отработавшие газы разбавляются продувочным воздухом и их располагае. мая энергия аИзвестны высить энерги тельного сжив ижается.также устройс воляющие по а, по биной а. Та о газов перед ттания в них топл путем дополниие устройствасгорания, устием турбины олнительной камерой еред впускным отвер снабжены дотановленной12),Однако в этих устройствтработавших газов не изпо повышение энергии уется для обеспече. тивности газообмена.изобретения является повышти газообмена путем увеличени ния эффекЦелью фективно ческой эне 20 ние эф- кинетиргии отработавших газов.ости 1 атеся тем, что к суже со стороны закрытого торцана камера сгорания, сообщенн ой частэлементаая с поЭто йне подключе Изобретение относится к области машиностроения, в частности двигателестроения, а именно к устройству. выхлопных систем двигателей внутрен. него сгорания с газотурбинным наддувом.Известны устройства для выпуска отработавших газов двигателя внутрештего сгорания, содержащие трубопровод с закрытым торцом и уста. новленные последовательно в его полости расширяющиеся по направлению к открытому торцу элементы, каждый из которых соединен с выпускными органами по меньшей мере одного цилиндра и сообщен в своей расширяющейся части с торцовым отверстием суженной части соседнего элемента и с полостью трубопровода 11.Соединительные каналы между выпускными органами и элементами выполнены в виде сопл, что вызыва ет увеличение скорости, азов, вытекающих из цилиндра, и возникновение эжектирующего эффекта, а также способствует улучшению очистки соседних цилиндров от с тработавших газов. В расширяющихся элементах скоростная энергия газов преобра. зуется в давление, часть;азов поступает в торцовое отверстие суженной части соседнего элемента, а часть - через открытую щель между элементами, в полость. Эта часть газов подсасывается в крайний3постыл трубопровода при помощи отверстий в ее боковых стенках.На фиг.1 показано предлагаемое устройство, разрез по выпускным органам цилиндров двигателя, снабженного двумя выпускными трубопроводами;5 на фиг. 2 - то же, разрез по одному из трубопрово.дов в перпендикулярной плоскости; на фиг. 3 дан узел 1 на фиг 2; на фиг, 4 - сечение А - А на фиг. 2;на фиг. 5 - сечение Б - Б на фиг. 2.Выпускные органы каждого цилиндра 1 многоцилиндрового двигателя выполнены в виде окон 2, Цилиндры установлены в блоке 3. По обеим сторонам блока установлены трубопроводы 4, В полости каждого трубопровода последовательно установлены расширяющиеся элементы 5, при этом каждый элемент соединен с выпускными окнами цилиндра при помощи суживающегося патрубка (сопла) 6.На чертеже каждьй из элементов соединен с одним цилиндром, но для многорядного двигателя, у которого выпускной трубопровод расположен между рядами, возможно подключение одного и того же злемента к цилиндрам разных рядов.Все сопла изогнуты и обращены своим выпускным отверстием к открытому торцу трубопровода.К этому же торцу обращены своей расширенной частью злементы трубопровода, Торцовое отверстие расширенной части каждого элемента частично сооби,ено с торцовым отверстием суженной части соседнего элемента и частично - с полостью 7 трубопровода. Со стороны закрытого торца трубопровода к суженной части крайнего элемента подключена камера сгорания 8, сообщенная с полостью 7 при помощи отверстий, выполненных в ее боковых стенках. Камера сгорания снабжена запальным устройстом 9 и сообщена при помощи эжекционных насадков 10 с воздушной рубашкой 11, заключенной между трубопроводом и окружающей его изоляцией 12. Крайний со стороны открытого торца элемент подключенк диффузору 13 и к турбине 14 турбокомпрессора наддува, 40Во время работы двигателя газы, вытекающие из цилиндра по изогнутым соплам, приобретают в них высокую скорость. В расширяющемся элементе зта скорость преобразуется в статическое. давление. При этом часть газов с повышенным статическим давлени ем попадает в суженную часть соседнего элемента, а часть - в полость трубопровода, Эта часть газов затем подсасывается через отверстия в боковых стенках в полость камеры сгорания, там принимает участие в процессе горения топлива и затем попадает в сужен.ную часть крайнего элемента, В результате истечения газов из сопл создается эжекционный эффект, улучшающии: условия продувки соседних цилиндров, а последовательное попадание газов с повышенным дав. лением из одного элемента в другой и циркуляция газов в полости трубопровода способствует л 1 инимальному уменьшению колебаний давления на выходе из трубопровода при эффективном преобразовании пуль. саций выхлопа в повышенное статическое давление,В результате того, что в камере сгорания происходит повышение температуры газов, поступающих в крайний элемент, их скорость движения по элементам возрастает и, соответственно, увеличивается эжекционный эффект, способствующий повышению зффек. тивности газообмена.На отдельных режимах для повышения эффективности горения к камере дополнительно подводят воздух из насадков 10. Вследствие того, что воздух в насадки поступает из воздушной рубашки 11, улучшается изоляция трубопровода, а подогрев воздуха в зазоре способствует лучшему использованию тепла.Таким образом, предлагаемое устройство поз. воляет повысить температуру отработавших в двигателе газов перед турбиной, что способствует повышению ее мощности, улучшить газообмен в цилиндрах двигателя, что способствует повьшению его КПД, и снизить токсичность отработавших газов в результате дожигания продуктов неполного рас. пада.Формула изобретенияУстройство для выпуска отработавших газов двигателя внутреннего сгорания, содержащее трубопровод с закрытым торцом и установленные последовательно в его полости расширяющиеся по направлению к открытому торцу элементы, каждый из которых соединен с выпускными органами по меньшей мере одного цилиндра и сообщен в своей расширяющейся части с торцовым отверстием суженной части соседнего элемента и полостью трубопровода, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности газообмена путем увели чения кинетической энергии отработавших газов, к суженной части крайнего со стороны закрытого торца элемента подключена камера сгорания, сооб щенная с полостью трубопровода при помощи отверстий, выполненных в ее боковых стенках.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Патент Швейцарии У 352193, кл. 46 1, 5/03, опубл. 1961 г,.2. Патент Франции И 2146553, кл. Е 02 В 37(00, опубл, 1973 г.