Двигатель внутреннего сгорания

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЕНИЯ: Скаженик С. Л. Лев епловознь966, с. 1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АНИЕ ИЗО К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) 1. Синенко Н. П, и др. Тдизель Д. М., Транспорт,ис. 9.54) (57) 1. ДВИГАТЕЛЬ ВНУСГОРАНИЯ, содержащий компдува, охладитель наддувочногорасширяющийся по ходу газа воный патрубок, подключенный чвходное сечение к компрессоручерез прямоугольное выходноеладителю и снабженный двумями участками, объединеннымибоковой, внешней и наклонной счающийся тем, что, с целью ТРЕННЕГО рессор надвоздуха и здухонапоререз круглоенаддува, а сечение к охповоротныпри помощитенок, отли- повышения,ЯО 1052691 А Зов Г 02 В 29/04 Г 02 В ЗЗ/44 экономичности и надежности путем повышения равномерности заполнения воздухом выходного сечения воздухонапорного патрубка, последний снабжен по меньшей мере двумя разделительными винтообразными перегородками, расположенными во входном сечении параллельно друг другу с уменьшающимся от внешней стенки шагом, а в выходном сечении с равномерным шагом по центральной линии; параллельной боковой стенке, причем во входном сечении угол между винтообразными перегородками и плоскостью, перпендикулярной этому сечению и проходящей через центры входного и выходного сечений, со стороны наклонной стенки выполнен меньше 90, но больше величины угла наклона плоскости к выходному сечению, а в последнем угол между винтообразными перегородками и боковой стенкой составляет 60 - 90 и увеличивается к внешней стенке.1052691 2. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что угол между перегородками в выходном сечении увеличивается в арифметической прогрессии. 3. Двигатель по пп, 1 и 2, отличающийся тем, что шаг расположения винтообразных перегородок уменьшается в арифметиИзобретение относится к машиностроению, а именно двигателестроению, в частности к устройству систем охлаждения наддувочного воздуха двигателей внутреннего сгорания.Известны двигатели внутреннего сгорания, содержащие компрессор наддува, охладитель наддувочного воздуха и расширяющийся по ходу газа воздухонапорный патрубок, подключенный через круглое входное сечение к компрессору наддува, а через прямоугольное выходное сечение к охладителю и снабженный двумя поворотными участками, объединенными при помощи боковой, внешней и наклонной стенок 1).Однако в таких двигателях из-за несимметричности внутренней полости патрубка, изогнутости в двух направлениях и высокой степени расширения поток воздуха отрывается от стенок и деформируется в нескольких направлениях. В результате возникают неравномерность поля скоростей во входном сечении охладителя и повышенные гидравлические потери, Экспериментально установлено, что при этом недоиспользуется более половины входного сечения и 27/О объема охладителя, что приводит к снижению надежности и эффективности работы охладителя и двигателя в целом.Цель изобретения - повышение экономичности и надежности двигателя путем повышения равномерности заполнения воздухом выходного сечения воздухонапорного патрубка.Указанная цель достигается тем, что в двигателе внутреннего сгорания, содержащем компрессор наддува, охладитель наддувочного воздуха и расширяющийся по ходу газа воздухонапорный патрубок, подключенный через круглое входное сечение к компрессору наддува, а через прямоугольное выходное сечение к охладителю и снабженный двумя поворотными участками, объединенными при помощи боковой, внешней и наклонной стенок, воздухонапорный патрубок снабжен по меньшей мере двумя разделительными винтообразными перегородками,ческой прогрессии, в которой отношение последнего члена к первому равно 0,5.4. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что в патрубке, снабженном двумя винто- образными перегородками, максимальное расстояние их от окружности входного сечения выполнено равным 1/6 - 1/8 его диаметра,расположенными во входном сечении параллельно друг другу с уменьшающимся отвнешней стенки шагом, а в выходном сечении с равномерным шагом по центральной линии, параллельной боковой стенке,причем во входном сечении угор между винтообразными перегородками и плоскостью,перпендикулярной этому сечению и проходящей через центры входного и выходногоО сечений со стороны наклонной стенки выполнен меньше 90, но больше величиныугла наклона этой плоскости к выходномусечению, а в последнем угол между винтообразными перегородками и боковой стенкой выполнен 60 - 90 и увеличивается квнешней стенке.Угол между перегородками в выходномсечении увеличивается по арифметическойпрогрессии,Шаг расположения винтообразных перегородок уменьшается в арифметической прогресии, в которой отношение последнего члена к первому равно 0,5.В патрубке, снабженном двумя винтообразными перегородками, максимальное расстояние их от окружности входного сечениявыполнено равным 1/6 - 1/8 его диаметра.На фиг. 1 показан двигатель, общий вид;на фиг, 2 - патрубок с двумя разделительными стенками, вид со стороны входногосечения; на фиг. 3 - патрубок вид со сто 30роны выходного сечения; на фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 3; на фиг. 5 - патрубокс несколькими разделительными стенками,вид со стороны входного сечения; на фиг. 6 то же, вид со стороны выходного сечения;на фиг, 7 - разрез Б-Б на фиг. 6.Двигатель 1 включает компрессор 2 наддува, охладитель 3 наддувочного воздухаи воздухонапорный, расширяющийся по ходу газа патрубок 4, подключенный круглымвходным сечением 5 к компрессору 2, а прямоугольным выходным сечением 6 - к ох 40 ладителю 3. Патрубок 4 снабжен двумяповоротными участками, объединенными боковой 7, внешней 8 и наклонной 9 стенками. В патрубке 4 размещены разделительные3винтообразные перегородки 10, при этом во входном сечении 5 угол 11 (угол 4 п ) между винтообразными перегородками 10 и плоскостью 12, перпендикулярной этому сечению и связывающей центры входного 5 и выходного 6 сечений со стороны наклонной 9 стенки, выполнен меньше 90, но больше величины угла.13 (угла 1) наклона плоскости 12 к выходному сечению 6. В выходном сечении 6 угол 14 (угол п) между винтообразной разделительной 10 и боковой 7 стенками составляет 60 - 90 и увеличивается к внешней стенке. Винтообразные перегородки 10 расположены во входном сечении 5 параллельно друг другу с уменьшающимся от внешней стенки 8 шагом, в выходном сечении 6 - с равномерным шагом 15 по центральной линии 16, расположенной параллельно боковой стенке 7. Угол 14 между стенкой 7 и перегородкой 10 в выходном сечении 6 увеличивается в арифметической прогрессии в диапазоне 60 - 90. Шаг 15 расположения винтообразных перегородок 10 выполнен уменьшающимся в арифметической прогрессии, в которой отношение последнего члена к первому равно 0,5. В патрубке 4, снабженном двумя винтообразными перегородками 10, максимальное расстояние 17 от окружности входного сечения 5 выполнено равным 1/6 - 1/8 его диаметра.Двигатель работает следующим образом.Воздух из компрессора 2 наддува через круглое входное сечение 5 попадает в полость патрубка 4, разделенную разделительными винтообразными перегородками 10. Изза наклона перегородок 10 к плоскости 12 под углом 11, определенным соотношением ,Р4 д 90,количество воздуха, направляемого в полость, примыкающую к наклонной стенке 9, увеличивается. По образовавшимся между перегородками 10 каналам воздух движется к выходному сечению 6; в котором существенная доля воздуха направляется в полость, примыкающую к наклонной стенке 9 вследствие наклона в выходном сечении 6 перегородок 10 к стенке 7 под углом 14, определяемым соотношением 60 Ь 90.Расположение винтообразных перегородок 10 параллельно друг другу с уменьшающимися от внешней стенки 8 шагом приводит к тому, что по мере удаления от внешней стенки 8 и приближения к отрывным зонам в каналы между стенками поступает уменьшающееся количество воздуха. Выполнение перегородок 10 в выходном сечении 6 с равномерным шагом 15 по центральной линии 16 обеспечивает равномерность скоростей за счет увеличивающихся проходных сечений между стенками в части, расположенной ближе к центру выходного сечения 6 и уменьшающихся проходных сечений в остальной части.При двух винтообразных перегородках10 во входном сечении 5 предпочтителен вариант расположения на максимальном расстоянии 17 от окружности входного се чения 5 равном 1/6 - 1/8 его диаметра. Этоуменьшает отрывные зоны у стенок патрубка при повороте потока.Испытания предлагаемого устройства сшестью стенками 1 О показали, что неравномерность кинетической энергии потока воздуха в выходном сечении 6 патрубка 4 может быть уменьшена в 1,9 раза, гидравли ческие потери снижены в 1,3 раза, а степень заполнения сечения может быть повышена в 1,5 раза. При двух перегородках 10 неравномерность потока уменьшается в 1,6 раза, гидравлические потери - в 1,1 раза, а степень заполнения сечения повышается в 1,3 раза. Это, в свою очередь, приводит к уменьшению температур наддувочного воздуха и выпускных газов, а так же к снижению удельного расхода топлива.Таким образом, повышение равномерности заполнения воздухом выходного сечения патрубка приводит к повышению эффективности работы охладителя наддувочного воздуха и двигателя в целом, а также к 40снижению теплонапряженности деталеи двигателя.рректор О, Тигор дписное ССР д. 4/5ектная, 4 Составитель В. КозловТехред И. Верес КТираж;550 ПИ Государственного комитета Сделам изобретений и открытиосква, Ж - 35, Раушская наб.,Патент, г. Ужгород, ул. Пр