Выхлопное устройство многоцилиндрового двигателя внутреннего сгорания с наддувом

(511 4 Р 02 В 37/02 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ;. с. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ И А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(21) 3923805/25-06 (22) 23.05.85 (46) 15.1.88. Бюл, У 42 (71) Производственное объединение "Турбомоторный завод" им, К.Е. Ворошилова (72) Ю,Г. Пашин и Н.И. Головатин ,(53) 621.43.052(088.8) (56)-Авторское свидетельство СССР У 1254184, кл. Р 02 В 37/02, 1986 (54) ВЫХЛОПНОЕ УСТРОЙСТВО МНОГОЦИЛИНДРОВОГО ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ С НАДДУВОМ (57) Изобретение позволяет повысить экономичность путем уменьшения потерь энергии и улучшения эжекции выхлопных газов из выпускных патрубков. Между выпускными каналами 2 и турбокомпрессором 1 размещена выхлопная труба 6. Каналы 2 подключены к ее боковой стенке и отрезки этой стенки между впускными отверстиями 5 каналов 2 выполнены наклонными с уменьшением сечения трубы 6 по ходу газов, Заслонки 4 выполнены криволинейными с переменной толщиной и установлены с возможностью изменения проходного сечения трубы 6 при своем повороте, вплоть до полного перекрытия. Участок 10 трубы выполнен расширяющимся. Труба 6 выполнена с расположенными на ее внешней поверхности упругими ограничителями угла поворота заслонок 4 для гашения скорости заслонки в крайних положениях. При прохождении газового потока над профилированными заслонками 4 в выпускных отверстиях 5 каналов 2 последующих цилиндФ ров создается разрежение. За счет . Я этого заслонки приоткрываются, отрываясь от начального участка наклонной боковой стенки. Через образовав- Сфф шуюся щель выхлопные газы эжектируются, способствуя очистке цилиндров с 3 от выхлопных газов, 1 з.п. Ф-лы, 7 ил ввайсоответствии с соотношением Р = 1 Ггде Р - наименьшее поперечное сечение трубы 6,Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению и может быть использовано в .выпускных системах двигателей внутреннего сгорания с наддувом.Цель изобретения - повьппение экономичности двигателя путем уменьшения потерь энергии и улучшения эжекции выхлопных газов иэ выпускных патрубков.На фиг. 1 показано выхлопное устройство для рядного двигателя; на фиг. 2 - расположение заслонок при открытых выпускных органах первого цилиндра в четырехцилиндровомдвигателе, на фиг. 3 - сечение А-А на фиг, 2; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг, 2; на фиг. 5 - выхлопное устройство для двухрядного 7-образного шестицилиндрового двигателя, общий вид на фиг. 6 - пружинный ограничитель для смягчения ударов заслонки, на фиг. 7 - вариант прукинного ограничителя.Выхлопное устройство содержит сообщенные с турбокомпрессором 1 выпускные патрубки 2 цилиндров 3 и поворотные заслонки 4, каждая иэ которых установлена с возможностью перекрытия выходного сечения 5 одного из патрубков 2. Между патрубками 2 н турбокомпрессором 1 размещена прямолинейная выхлопная труба 6 с боковыми отверстиями в одной из стенок Входные сечения патрубков 2 подключены к поочередно открываемым с воз можностью перекрытия выпускным орга нам цилиндров 3, Патрубки 2 подключ ны к бокову. отверстиям трубы 6, отрезки стенки 7 между.отверстиями выполнЕны с уменьшением проходного сечения трубы 6 по ходу газов. Заслонки 4 выполнены с выступающей внутрь трубы 6 криволинейной псверх ностью переменной толщины и установ лены в трубе 6 с возможностью изменения проходного сечения трубы 6 при своем повороте до полного перекрытия, причем наименьшее поперечное сечение трубы от выступающей кр волинейной поверхности заслонок 4 д противоположной стенки 8 прн закрытом положении заслонки выполнено в Р - максимальное суммарное провам.ходное сечение одновременно открытых выпускных органов цилиндров 3, размещенных впереди по ходу газов,коэффициент сужения проходного сечения трубы 6,Ос 1 с (1.. Выхлопная труба 6 выполнена с упругими ограничителями 9 угла поворота заслонки 4. Участок 1 О трубы 6,примыкающий к турбокомпрессору, выполнен расширяющимся, Выхлопное устройство работает следующим образом.Выхлопные газы через выпускные органы и патрубки 2 цилиндров 3, общую выхлопную трубу 6 и расширяющийся участок 10 поступают в турбокомпрессор 1. При выхлопе из первого по ходу газа цилиндра 3 (когда выпускные органы остальных цилиндров закрыты) газовый поток открывает заслонку 4 в выходном сечении 5 и устремляется в выхлопную трубу 6. При прохождении газового потока над профилированными заслонками 4 в выходных сечениях 5 патрубков 2 последующих цилиндров Э создается разрежение за счет того, чтопрофиль заслонки 4 образует уменьшенное проходное сечение Р или Р (фиг, 3 и фиг. 4). За счет разрежения заслонки 4 приоткрываются, отрываясь от начального участка наклонной боковой стенки 7. Через образовавшуюся щель выхлопные газы эжектируются иэ выпускных патрубков 2 этих цилиндров Э, способствуя очистке цилиндров 3 от выхлопных газов и, в конечном итоге, повьппению экономичности двигателя, По мере уменьшения скорости потока заслонки 4 второго и последующих цилиндров 3 закрываются, препятствуя проникновению выхлопных газов из трубы 6 в указанные цилиндры 3 двигателя. Благодаря этому уменьшаются потери располагаемой энергии выхлопа первого цилиндра 3, в результате чего энергия первого цилиндра 3 более полно используется в турбокомпрессоре 1.При выхлопе иэ второго и последующих по ходу газа цилиндров 3 процесс истечения газа осуществляется аналогично вьппеуказанному. Дополнительные преимущества в данном случае заключаются в том, что исключаются обратные потоки газа к предыдущим цилинд 1437529рам 3, так как заслонки 4 направляютпоток газа в сторону турбокомпрессора1.Для гашения скорости перемещения заслонки 4 в крайних положениях выхлопная труба 6 может быть снабжена упругими ограничителями 9, расположенными на внешней поверхности стенки 8 фиг.6 и; фиг. 7), что повышает надежность работы выхлопного устройства и уменьшает шум.Для повышения эффективности работы выхлопного устройства необходимо оптимизировать профиль заслонки и соотношение площадей проходных сечений в соответствии с вышеуказанным соотношением.При этом проходные сечения трубы 6 в местах схода газового потока с заслонок 4 равны или несколько боль к,аюОптимизация проходных сечений трубы 6 и профиля заслонок 4 уменьшает потери энергии и улучшает эжекцию выхлопных газов из выпускных патрубков.Формула изобретения1, Выхлопное устройство многоцилиндрового двигателя внутреннего сгорания с наддувом, содержащее со-, общенные с турбокомпрессором выпускные патрубки цилиндров, входные сечения которых подключены к поочередно открываемым с возможностью перекрытия выпускным органам цилиндров, и поворотные заслонки, каждая из которых установлена с возможностью перекрытия выходного сечения одного из патрубков, о т л и ч а ю щ е - е с я тем, что, с целью повышенияшением25 МОКС 1 где Р накченьшее поперечное сечение трубы,максимальное суммарное проходное сечение одновременнооткрытых выпускных органовцилиндров, размещенных впереди по ходу газов,коэффициент сужения проходного сечения трубы,мокс30 35 ОК с 1 2. Устройство по п. 1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что, с целью 40 повышения надежности и уменьшенияшума, выхлопная труба выполнена с упругими ограничителями угла поворотазаслонок. экономичности двигателя путем уменьшения потерь энергии и улучшенияэжекции выхлопных газов из выпускныхпатрубков, между патрубками и турбокомпрессором размещена прямолинейнаявыхлопная труба с боковыми отверстиями в одной из стенок, патрубки подключены к боковым отвертстиям трубы 10 и отрезки этой стенки между отверстиями выполнены с уменьшением проходного сечения трубы по ходу газов,заслонки выполнены с выступающейвнутрь трубы криволинейной поверхно стью переменной толщины и установле"ны в трубе с возможностью измененияпроходного сечения трубы при своем повороте до полного перекрытия, причемнаименьшее поперечное сечение трубы 20 от выступающей криволинейной поверхности заслонок до противоположнойстенки при закрытом положении заслонки выполнено в соответствии с соотно1437529 иу. Я 4.4 Составитель В. КозловРедактор А. Ревин Техред М .Ходанич Корректор М. Максюпппине 505 о нного ком тений и о 35, Раушск зводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектна Заказ 5869/32 ВНИИПИ Госуд по делам 113035, МоскваТир арст изоб Подпистета СССРкрытийнаб., д. ч/5