Способ настройки резонансной системы впуска и выпуска двигателя внутреннего сгорания и резонансная система впуска и выпуска двигателя внутреннего сгорания

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению и может быть использовано в дви-,гателях внутреннего сгорания с резонансными системами впуска и выпуска,Цель изобретения - повьппение эфФективности настройки резонанснойсистемы впуска и выпуска и соответственно экономичности двигателявнутреннего сгорания.На Фиг. показана резонанснаясистема впуска и выпуска двигателя,общий вид; на Фиг.2 - разрез А-Ана Фиг.1,Система впуска и выпуска содержит настраиваемые трубопроводы 1 и2 впуска и выпуска, цилиндры 3 снеперекрывающимися фазами газораспределения, подвижные насадки 4 и5 с окнами 6 и 7, датчики 8 и 9 температуры, электромеханический привод 1 О и механическую передачу. Последняя выполнена в виде двух конических дисков 11 и 12, установленныхна параллельных осях и ориентированнных вершинами в противоположныхнаправлениях, и расположенного между ними подвижного цилиндрическогодиска 13, установленного с возможностью изменения передаточного отношения между коническими дисками 11и 12 в соответствии с отношениемквадратных корней иэ температур воздуха и отработавших газов в трубо-проводах 1 и 2 впуска и выпуска.. Последние подключены к цилиндрам 3и снабжены продольными окнами 14 и15 на концах, Подвижные насадки 4и 5 установлены на концах трубопроводов 1 и 2, Одна из сторон 16 и 17окон 6 и 7 выполнена по наклоннойк образующей насадков 4 и 5, Датчики8 и 9 температуры размещены в трубопроводах 1 и 2 впуска и выпуска.Электромеханический привод 10 подключен к датчикам 8 и 9 температурыи к цилиндрическому подвижному диску 13 механической передачи. Диск13 выполнен подвижным по оси 18.Система впуска и выпуска работаетследующим образом.В начале такта выпуска газов водном из цилиндров 3, например, всреднем, в трубопроводе 2 выпускаФормируется волна давления, котораяначинает распространяется, со скоростью звука в сторону глухого и открытого концов трубопровода 2. Волна,отраженная от глухого конца, практически мгновенно возвращается кцилиндру (без изменения знака волны).5 Другая волна, движущаяся по трубопроводу 2 в сторону открытого конца,отражается от окна, образованногоположением наклонной стороны 17 окна7 насадка 5 и продольного окна 15трубопровода 2, с изменением знакаволны на обратный.Волна разрежениядвижется в обратном направлении всторону цилиндра и при подходе кнему обеспечивает отсос отработавших газов из него в трубопровод 2.Согласование амплитуды и частотыволн с режимами работы двигателяосуществляется путем изменения акустической длины трубопровода 2 припомощи поворота насадка 5 вокругсвоей оси.Аналогичным образом осуществляется настройка резонансной системы25 впуска. Импульс разрежения, образующийся на такте впуска одного из цилиндров 3, передается из него в трубопроводвпуска и, двигаясь соскоростью звука в сторону открытогоконца, достигает окна, образованногоналожением наклонной стороны 16 окна 6 насадка 4 и продольного окна14 трубопровода 1. Отразившись ототкрытого окна с изменением знакаволны на обратный, образовавшаясяволна давления движется обратно корганам газораспределения цилиндров3. За счет подбора длины трубопровода путем поворота насадка 4 обеспечивается подход волны давления кодному иэ цилиндров 3 в момент перекрытия органов газораспределения,что обеспечивает улучшение продувкии наполнения цилиндра,Наиболее эффективно способ реали 45зуется в 3-х и 4-х цилиндровых двигателях с равномерным чередованиемциклов. В этом случае, при резонансной настройке трубопровода 1 впускак началу и концу такта впуска каждого цилиндра приходит волна давления,а к началу и концу каждого такта. выпуска - волна разрежения. При этомпериод между пиками (экстремумами)волн давления и разрежения составляет приблизительно 90 угла повоьрота коленчатого вала, т.е. периодколебаний в системах впуска и выпуска одинаков, а следовательно, отно312шение длин трубопроводов 1 и 2 впуска и выпуска равно отношению скоростей звука в воздухе и газе,Таким образом, длина трубопровода 2 выпуска должна быть больше дли -ны трубопровода 1 впуска в такомсоотношении, в каком скорость звукав горячем газе больше скорости звукав воздухе. Поскольку скорость звукаа зависит от температуры Т среды,а =ККТ, где К и К - показатель адиабаты и газовая постоянная соответственно, то отношение длин трубопроводов 1 и 2 должно составлять величину, равную отношению квадратныхкорней из температур (если в первомприближении пренебречь отличием К иК для воздуха и газа). В такой постановке способ является более удоб 3ным при практической реализации егов устройстве, так как измерение температур осуществить достаточно просто. В этом случае, измеряя температуру, на каждом режиме работы двигателя определяют скорости звука вотработавших газах и в воздухе ипроизводят изменение: акустическойдлины трубопроводов 1 и 2 одновременно и в соотношении, обратном огношению скоростей звука в воздухев отработавших газах.Изменение акустических длин трубопроводов 1 и 2 осуществляется следующим образом,С помощью датчиков 8 и 9 температуры подается управляющий сигнална электромеханический привод 10,который осуществляет изменение передаточного отношения механическойпередачи путем перемещения цилиндрического диска 13 пооси 18. Дисккинематически связан с коническимидисками 11 и 12 закрепленных насадков 4 и 5. При перемещении диска 13изменяется передаточное отношение д .между коническими дисками 11 и 12в соответствии с отношением квадратных корней из температур Т и Т,воздуха и отработавших газов в трубопроводах 1 и 2 впуска и выпуска 90002 Формул а 1. Способ настройки. резонанснойсистемы впуска и выпуска двигателя 5 внутреннего сгорания путем формирования в трубопроводах впуска и выпуска волн давления воздуха и отработавших газов и согласованияамплитуды и частоты волн с режимами 10 работы двигателя при помощи изменения акустической длины трубопроводов впуска и выпуска, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности, на каждом ре жиме определяют отношение скоростизвука в отработавших газах к скорости звука в воздухе и производят изменение акустической длины трубопроводов одновременна и в соотноше нии, обратном отношению скоростейзвука в воздухе и в отработавшихгазах.2, Резонансная система впускаи выпуска двигателя внутреннегосгорания, содержащая настраиваемыетрубопроводы впуска и выпуска, подключенные к цилиндрам с неперекрывающимися фазами газораспределения,снабженные продольными окнами на ЗО концах, и установленные на последних подвижные насадки с окнами,одна из сторон которых выполненапо наклонной к образующей насадка,отличающая с я тем, что,с целью повышения экономичностидвигателя, система дополнительноснабжена датчиками температуры,электромеханическим приводом и механической передачей, причем послед няя выполнена в виде двух коническихдисков, установленных на параллельных осях, ориентированных вершинами;в противоположных направлениях, ирасположенного между ними подвижно го цилиндрического диска, установленного с возможностью измененияпередаточного отношения между коническими дисками в соответствии сотношением квадратных корней иэ тем ператур воздуха и отработавших газов в трубопроводах впуска и выпуска, датчики температуры размещеныв трубопроводах впуска и выпуска,а электромеханический привод подклю чен к датчикам температуры и к цилиндрическому подвижному диску механической передачи. ГТТТакая настройка системы впуска и выпуска приводит к повышению эф фективности и экономичности двигателя внутреннего сгорания. изобретения1290002 Составитель В.КозловИ,Касарда Техред В. Кадар Коррек уска е ак Зака роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Пр 7882/31 Тираж ВНИИПИ Государственнпо делам изобретени 13035, Москва, Ж526, Подписного комитета СССРй и открытийРаушская наб., д. /5