Выпускная система двигателя внутреннего сгорания

(71) Алтайский политехнический институт им. И.И. Ползунова(56) Авторское свидетельство СССР У 1060800, кл, Р 02 В 37/02, 1980. .(54) ВЬПТУСКНАЯ СИСТЕМА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ(57) Изобретение позволяет уменьшить гидравлические потери в выпускной системе. Выпускная система содержит цилиндрическийколлектор 1 с открытым торцом для подключения к турбине и индивидуальные каналы, каждый из которых связывает выпускные органы одного из цилиндров с коллектором 1 и образован каналом 3 в головке 4 цилиндров и внутренней поверхностью выпускного патрубка 5. Патрубки 5 Изобретение относится к областимашиностроения, а именно к двигателестроению, в частности к выпускнымсистемам двигателей,Цель изобретения - уменьшениегидравлических потерь,На фиг. 1 представлена схема выпускной системы; на фиг, 2 - турбинатурбокомпрессора; на фиг, 3 в .сечение А-А на фиг, 1; на фиг, 4 - индивидуальный канал с углом 90 ; наО,фиг, 5 - сечение Б-Б вставки нафиг. 4; на фиг, 6 - сечение В.-В на Г-Г - сечена фиг.9 ттым торе 2 и инны одного и обра- цилиндю выи 5 выГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГННТ СССР ОПИСАНИЕ И выполнены криволинейными с выпускными 6 и вогнутыми 7 участками. Осьсимметрии 8 каждого патрубка 5 совмещена с пространственной винтовой линией и продолжающая ее прямая размещена в плоскости, расположенной подуглом к оси коллектора 1, Выпускныепатрубки 5 и каналы 3 в головке 4выполнены с уменьшающимися сечениями.Пространственная винтовая линия оси8 каждого патрубка выполнена овивающей коническую поверхность. Выпуклый участок 6 каждого патрубка. 5сопряжен с коллектором 1 по каса-.тельной, а в стыке вогнутого участка 7 выпускного патрубка 5 с каналом 3 в головке 4 установлена вставка 9 для образования их плавногосопряжения. Использование изобретения позволит уменьшить потери напора газа в проточной части, снизитьнасосные потери и улучшить очисткуцилиндров от отработавших газов,9 ил. фиг. 4; на фиг, 7 - сечениевставки на фиг, 4; на фиг.ние Д-Д вставки на фиг. 4,вставка в изометрии.Выпускная система содержирический коллектор 1 с откр.цом для подключения к турбидивидуальные каналы, каждыйрых связывает выпускные оргиз цилиндров с коллекторомзован каналом 3 в головке 4ров и внутренней поверхностпускного патрубка 5 Пгтрубкполнены криволинейными с выпуклыми6 и вогнутыми 7 участками. Ось симметрии 8 каждого патрубка 5 совмещена с пространственной винтовой линией и продолжающая ее прямая раз мещена в плоскости, расположенной д углом к оси коллектора 1. Выпускные патрубки 5 и каналы 3 в головке 4 выполнены с уменьшающимися сечениями, Пространственная винтовая линия оси 8 каждого патрубка выполнена овивающей коническую поверхность. Выпуклый участок 6 каждого патрубка 5 сопряжен с коллектором 1 по касательной, а в стыке вогнутого участка 7 выпускного патрубка 5 с каналом 3 в головке 4 установлена вставка 9 для образования их плавного сопряжения. Турбина 2 снабжена улиткой 10, сообщенной с рабочим колесом 11 с лопатками, и в зависимости от конструкции турбины 2 часть выпускных патрубков 5 от одной группы цилиндров может быть направлена вниз, а дРУгая часть выпускных патрубков от другой группы цилиндров может быть направлена вверх.Конфузорность индивидуального канала определяется соотношением площадей выходного сечения патрубка 5 и клапанной щели при максимальном подъеме клапана 12, которое лежит в пределах 0,6-0,75. При этом коэффициент расхода М при максимальном подъеме клапана 12 составляет 0,6- 0,75, Введение выпуклой вставки 9 устраняет зону обратныхтечений и уменьшает гидравлические потери.Система работает следующим обра 40 зом.Отработавшие газы из цилиндра двигателя поступают при открытии клапана 12 через клапанную щель в канал 3 в головке 4, затем в выпуск- . ной патрубок 5, из которого газы по.падают в цилиндрический коллектор 1 и через улитку 10 - на колесо 11 .турбины 2. Вытекающий из цилиндра поток газов вследствие конфузорности50 индивидуальных каналов ускоряется, что способствует улучшению очистки цилиндров в последней фазе выпуска за счет использования эжекционного эффекта. Сопряжение выпуклого участ изобретения Выпускная система двигателя внутреннего сгорания, содержащая цилиндрический коллектор с закрытым торцом и открытым торцом для подключения к турбине и индивидуальные каналы, каждый из которых связывает выпускные органы одного из цилиндров с коллектором и образован каналом в головке цилиндров и внутренней поверхностью выпускного патрубка, причем патрубки выполнены криволинейными с выпуклыми и вогнутыми участками, ось симметрии каждого патрубка совмещена с пространственной винтовой линией и продолжающая ее прямая размещена в плоскости, расположенной под углом к оси коллектора, о т л и ч а ю щ а я ". с я тем, что, с целью уменьшения гидравлических потерь, выпускные патрубки и каналы в головках выполиены с уменьшающимися сечениями и пространственная винтовая линия оси каждого патрубка выполнена овивающей коническую поверхность, причем выпуклый участок сопряжен .с коллектором по касательной, а в стыке вогнутого участка выпускного патрубка с каналом в головке установлена вставка для образования их плавного сопряжения. ка 6 каждого патрубка 5 с коллектором1 по касательной способствует истечению газа без срыва потока, снижению потери напора, закрутке потокагаза в цилиндрическом коллекторе 1и уменьшению потерь напора при течении газа до колеса 11 турбины 2,Создание закрученного потока газаперед турбиной 2 способствует благоприятному истечению газа из улитки10 турбины к лопаткам рабочего колеса11 турбины вследствие того, что вектор окружной скорости потока направлен к лопаткам колеса 11 по касательной,Использование изобретения позволит уменьшить потери напора газа впроточной части, более эфАективноиспользовать энергию выпускных газов,снизить насосные потери и улучшитьочистку цилиндров от отработавшихгазов.формулаФиг. Ю АУ и орректор Л.Пилипе Заказ 145 аж роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгор Гагарина, 101 1643753 " 1 1 Ф у,8Составитель Н. Лапушки РедактОр Т.Иванова Техред Л.Сердюкова ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и 113035, Москва, Ж, Раушская наб Подписноекрытиям при ГКНТ СССР