Устройство для резонансного наддува двигателя внутреннего сгорания

Союз СоветскихСоциалистическихреспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ а 891985(51)М, Кл. Р 02 В 27/00 Р 02 В 37/00 Гоеурерстеенный комитет Опубликовано 23 12 81 Бкалетень 47 Дата опубликования описания 23.12.81: но делам изобретений и открытий(53) УДК 621.43. ,03(088.8) С.А.Глаговский, Б.А.Киселев, А.С.Ненашев, Г.Г.Тер-Мкртичьяни В.Н.Туманов (нОрдена Трудового Красного Знамени научно-исследовательскийавтомобильный и автомоторный. институт (НРИИ)(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕЗОНАНСНОГО НАДДУВА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯИзобретение относится к машино- строению, в частности к устройствам для резонансного наддува двигателей внутреннего сгорания.Известны .устройства для резонанс", ного наддува двигателя внутреннего сгорания, содержащие компрессор, воздухонапорный патрубок которого под" ключен к впускному ресиверу, иуста новленные в последнем впускные тру"1 О бы резонансной длины, подсоединенные к впускным патрубкам цилиндров 13.Недостатками известных впускных сис" тем являются конструктивная сложность и значительные габаритные размеры,15 обусловливающиеся необходимостью установки как минимум трех ресиве" ров (сглаживающего и двух резонанс" ных), Эти недостатки сохраняются и в возможных частных случаях выпол-. нения впускной системы с общими стенками в сглаживающем и резонансных ресиверах и расположения в одном или нескольких этих ресиверах 2резонансных трубопроводов, Сложность,и значительные габаритные размерыособенно усугубляются в Ч-образных дизелях, учитывая практическуюневозможность использования объемав развале между рядами цилиндров,где обычно располагается топливныйнасос с трубками высокого давленияи муфтой опрежения впрыска топлива,Кроме того, принцип дозарядк 1 и цилиндров за счет обеспечения соответствующего соотношения между собственными и вынужденными частотами коле" баний эффективен лишь в достаточно узких областях частот вращения при объединении каждым из резонансных ресиверов до трех цилиндров с равномерным чередованием рабочих ходов. Эдо делает практически невозможным использование известных впускных систем для Ч-образных 8-цилиндровых двигателей, которые, как правило,19854видуальных впускных труб от входной кромки 33 до седла соответствующего впускного клапана 34 подбирается из условия обеспечения максимального наполнения цилиндров в интересующей области частот вращения коленчатого ва ла. Поперечное сечение сглаживающего ресивера определяется из условия обеспечения необходимого снижения амо плитуд колебаний давления в нем навсех режимах работы, для чего максимальное значение скорости потока в ресивере должно быть не более 10-15 м/с. 1 зо 25 зо о 45 56 5 3 89имеют неравномерное чередование рабочих ходов в цилиндрах обоих рядов.При этом использование впускнойсистемы обуславливает также значи"тельную неравномерность наполненияцилиндров из"за неодинакового характера изменения во времени и абсо"лютных значений давления в резонирую"щих ресиверах в тактах впуска различных цилиндров.Цель изобретения - повышение эффективности газодинамического наддуваи равномерности наполнения цилиндровмногоцилиндрового двигателя внутреннего сгорания с турбонаддувом, а также повышение компактности впускнойсистемы,Указанная цель достигается тем,что каждая впускная труба подсоединена к одному из впускных патрубков иустановлена на периферии поперечного сечения впускного ресивера. количество впускных труб выполнено равным количесту впускных патрубков.На Фиг. 1 изображена принципиаль ная конструктивная схема устройства,на Фиг. 2 - сечение А-А на Фиг,1,на фиг. 3 - сечение Б-Б на Фиг,1.Устройство содержит компрессор 1,воздухонапорный патрубок 2 и впускной ресивер 3, установленный в развале блока 4 цилиндров, и снабженныйдвумя продольными участками 5 и 6,расположенными вдоль блока 4 цилиндров и двумя поперечными участками 7и 8.Поперечное сечение участков 5-8впускного ресивера выполнены в видемногоугольника, в их образующие выполнены цилиндрическими. Цилиндры9-16 двигателя сообщены с впускнымресивером 3 через впускные патруб"ки 17-24 и подсоединенные к нимвпускные трубы 25 - 32 резонанснойдлины. Последние расположены внутривпускного ресивера 3 на периФерииего поперечного сечения и имеют гладкие входные кромки 33, скругленныепо внутренней и внешней образующим.Входные кромки впускных труб 25, 26,29 и 30 расположены со стороны попе"речного участка 7, а труб 27, 28, 31и 32 - со стороны участка 8,Для обеспечения равномерностинаполнения цилиндров 9-16 впускныетрубы 25-32 имеют примерно одинаковые длину и поперечное сечение, атакже аэродинамическое сопротивление входных кромок. Общая длина индиУстройство работает следующим образом,При открытии впускного клапаналюбого из цилиндров воздух (топливовоздушная смесь) начинает поступатьв цилиндр 1 например 14, Возникающаяв связи с этим волна разрежения распространяется к входной кромке 33впускной трубы 30 цилиндра 14. Придостижении кромки 33 впускной трубы 30 волна разрежения отражаетсяот нее с изменением знака и как вол"на давления возвращается обратно квпускному клапану 34,В связи с объединением впускнымресивером 3 всех восьми цилиндрови значительными поперечным сечениеми объемом его (равными, соответственно, порядку поперечного сечечия цилиндра и 12-15 объемам его) колеба"ния давления в ресивере 3 высокочастотны и мелкомасштабны, Это важнодля обеспечения нормальных с(высоким КПД и беспомпажных) условий рабо"ты компрессора 1.и приближает условияпоступления воздуха (топливовоз-,душной смеси) в впускные трубы к условиям, аналогичным двигателям с индивидуальным питанием цилиндров изатмосферы с параметрами (давлениеми температурой), обеспечиваемыми компрессоромЦ.Выполнение входных кромок 33впускных труб 25-32 гладкими с плавными внутренней и внешней образующимиобеспечивают отражение волны разрежения в них с минимальными потерями. Поэтому избыточное выше среднего давление в волне давления в сече"ниях у впускных клапанов при правильно выбранных проходном сечении и дли-не индивидуальных впускных трубопроводов может достигать на требующихсячастотах вращения коленчатого вала0,25-0,40 бар, что и обеспечиваетФормула изобретения 5 89198 значительную дозарядку цилиндров воздухом (топливовоздушной смесью) и связанное с этим значительное повышение коэффициента наполнения двигателя в требующемся диапазоне частот вра щения коленчатого вала, в том числе в важной для двигателей с турбонаддувом области низких и средних частот,Малые амплитуды колебания давления в впускном ресивере,одинаковые длины и проходные сечения впускных труб и конструктивное выполнение и условия расположения их входных участков обеспечивают степени равномерности напол" ,нения цилиндров воздухом (топливовоздушной смесью), практическую независимость ее от неравномерности чередования рабочих ходов в обоих рядах цилиндров.2 вТаким образом изобретение обеспе,чивает уменьшение габаритов гидравлического сопротивления, повышение амплитуды колебаний столба воздуха 5 6и повышение эффективности работы устройства,Устройствб для резонансного наддува двигателя внутреннего сгорания, содержащее компрессор, воздухонапорныйпатрубок которого подключен к впускному ресиверу, и установленные в последнем впускнь 1 е трубы резонанснойдлины, подсоединенные к впускнымпатрубками цилиндров, о т л и ц а ющ е е с я тем, что, с целью повышенияэффективности, каждая впускная трубаподсоединена к одному из впускныхпатрубков и установлена на перифериипоперечного сецения впускного ресивера, и количество впускных труб выпол.нено равным количеству впускных патрубков.Источнки информации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент США У Й 06 М 696,кл, Г 02 В 37/ОЙ, 1977 (прототип).891985 Составитель В.КозловТехред,Л. Пекарь Корректор Е.Рощ акто жуган аказ 1180ю д илиал ППП "Патен Ужгород,оектная, 4 Тираж 584 Подписно ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж"35, Раушская наб