Устройство для подвода отработавших газов к турбокомпрессору двигателя внутреннего сгорания

СОЮЗ СОВ СОЦИА ЛИС СНИХ ЕСНИХ, 1 ЧЪЪМ 1 + ЗОБРЕТ ТЕЛЬСТВ к площади выящего канала и ч а ю щ еью повышения я путем сниазов при иханале, сечени щих каналов выпричем меньлодводящего тводящего каскости осей геометрически ой стенки и отводящег заны межд 05 гд АРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТЛАМ ИЗСЕРЕтЕНИй И ОТН ОПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ(71) Центральный ордена ТрудовогоКрасного Знамени научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДВОДА ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ К ТУРБОКОМПРЕССОРУДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащее два подводящих канала, подсоединенных через входное сечение ксоответствующим выпускным коллекторам двигателя, один отводящий канал,подключенный через выходное сечениек турбокомпрессору, и общую разделительную стенку подводящих каналов,причем оси отводящего канала и разделительной стенки расположены наодной линии и в одной плоскости с. осями подводящих каналов, а отношение половины площади выходного сечения отводящего канала ходного сечения подво равном 0,4-0,6, о т л е с я тем, что, с цел эффективности двигател жения потерь энергии смешении в отводящем отводящего и подводя полнены в виде овалов шая ось овала каждого канала и большая ось нала расположены в пл подводящих каналов, а параметры разделитель и подводящих каналов свсобой соотношением- площадь входного сеченияподводящего канала; - половина площади выходногосечения отводящего канала; - высота разделительнойстенки,- расстояние от основанияразделительной стенки довыходного сечения отводящего канала.1 11600Изобретение относится к машино" строению, а именно к устройству выхлопных трубопроводов двигателей внутреннего сгорания с турбокомпрессором. 5Известно устройство для подвода . отработавших газов к турбокомпрессорам двигателя внутреннего сгорания, содержащее смесительную камеру, под" соединенную к выпускНым коллекторам 1 О при помощи двух подводящих каналов. Угол между осями подводящих каналов в точке подключения их к смесительоной камере равеН 15-301 а длина смесительной камеры - не менее трех 15 диаметров подводящего канала.Отсутствие в этом устройстве общей разделительной, стенки между.под водящими каналами обуславливает отсутствие сужения и увеличения ско ростей подводимых в смесительную камеру потоков и увеличение угла между осями подводимых потоков и величины проекции на ось смесительной камеры силы реакции стенок. Сила 25 реакции стенок смесительной камеры ,возникает в соответствии с третьим закойом Ньютона и направлена против движения газового потока. Увеличение проекции силы реакции стенок на ось ЗО смесительной камеры аналогично увеличению противодавления на выходе из смесительной камеры и обуславливает возрастание затрачиваемой на ее преодоление кинетической энергии газового потока. Возрастание угла между осями подводимых в смесительную камеру потоков обуславливает увеличение потерь энергии, затрачиваемой,на выравнивание полей скорос О ти при смешении. Результирующие потери энергии выпускных газов при их смешении определяются взаимным влияни. ем всех трех указанных факторов. При этом увеличение угла между осями под"5 водимых потоков и величины проекции на ось смесительной камеры силы реакции стенок. способствует увеличению результирукпцих потерь энергии выпускных газов при их смешении и, как следствие, ухудшению топливной экономичности двигателя.Известно также устройство для подвода отработавших газов к турбокомпрессору двигателя внутреннего 55 сгорания, содержащее два подводящих канала, подсоединенных через входное сечение к соответствующим выпускным 79 2коллекторам двигателя, один отводящий канал, подключенный через выход-, ное сечение к турбокомпрессору, и общую разделительную стенку подводящих каналов, причем оси отводящего канала и разделительной стенки рас-, положены на одной линии и в.одной плоскости с осями подводящих каналов, а отношение половины площади выходного сечения отводящего канала к площади входного сечения подводящего канала равно 0,4-0,6 Г 21,Однако в известном устройстве не проведена оптимизация геометрических параметров и формы отводящего и подводящего каналов и разделительной стенки. Это приводит к значительной турбулизации и увеличению скорос" тей потоков на входе в отводящий канал и к возрастанию потерь энергии газовых потоков при их смешении, а .следовательно н к снижению эффективности двигателя.Цель изобретения - повышение эффективности двигателя путем снижения потерь энергии газов при их смешении в отводящем канале. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для подвода отработавших газов к турбокомпрессору двигателя внутреннего сгорания, содержащем два подводящих канала, подсоединенных через входное .сечение к соответствующим выпускным коллекто-. рам двигателя, один отводящий канал, подключенный через выходное сечение к турбокомпрессору, и общую разделительную стенку подводящих каналов, причем оси отводящего канала и разделительной стенки расположены на одной линии и в одной плоскости с ося" ми подводящих каналов, а отношение половины площади выходного сечения отводящего канала к площади входного . сечения подводящего канала равно 0,4-0,6, сечения отводящего и подво-. дящего каналов выполнены в виде овалов, причем меньшая ось овала каждого подводящего канала и большая ось отводящего канала расположены в плоскости осей подводящих каналов, а геометрические параметры разделительной стенки и отводящего и подводящих каналов связаны между собой соотношениемГ,ф ----- 095 1 05 1 1 1 т1160079 10 згде Г - площадь входного сеченияподводящего канала;Г - половина площади выходногосечения отводящего канала;- высота разделительной стенки;расстояние, от основанияразделительной стенки довыходного сечения отводящего канала.На фиг. 1 показана принципиаль"ная схема устройства; на Фиг. 2 -сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 -сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 "сечение В-В на фиг. 1; на фиг. 5 -сечение Г-Г на фиг. 1.Устройство содержит два подводящих канала 1 и 2, один отводящийканал 3 и общую разделительную стенку 4 подводящих каналов 1 и 2. Последние подсоединены через входноесечение 5 к соответствующим выпускным коллекторам 6 и 7 двигателя 8.Отводящий канал 3 подключен черезвьмодиое сечение 9 к турбокомпрессору 10, Оси 11 и 12 отводящего канала 3 и разделительной стенки 4 расположены на одной линии и в однойплоскости с осями 13 и 14 подводя 1щих каналов 1 и 2. Отношение половины площади выходного сечения 9 отводящего канала 3 к площади входного сечения 5 каждого подводящего канала 1 и 2 равно 0,4 -0;6. Сечения отводящего 3 и под . водящих 1 и 2 каналов выполнены в 35виде овалов, Меньшая ось 15 овалакаждого подводящего канала 1 и 2 ибольшая ось 16 отводящего канала 3расположены в плоскости осей 13 и 14подводящих каналов 1 и 2. Геометри . ческие параметры разделительной стенки 4 и каналов 1, 2 и 3 связаны меж-. ду собой соотношением= 0,95 - 1,05, 45 :где 1 - площадь входного сечениятподводящего канала 1 и 2 половина площади выходногосечения 9 отводящего кана"ла 3;высота разделительной стенки 4;расстояние от основанияразделительной стенки 4до выходного сечения 9отводящего канала 3. Устройство работает следующимобразоме Отработавшие газы иэ выпускных коллекторов 6 и 7 двигателя 8 посту"пают во входное сечение 5 подводящих каналов 1 и 2. В зоне разделительной стенки 4 в отводящем канале 3 осуществляется перемешивание отра" ботавших газов, поступающих из выпускных коллекторов 6 и 7.Далее отработавшие газы проходят, через выходное сечение 9 отводящего канала 3 к турбокомпрессору 9. ФЗа счет указанного расположенияосей 11-16, а также выполнения вопределенных соотношениях геометрических параметров (сечений 5 и 9,высоты Ь и расстояния Ьо ) достигается уменьшение относительной толщиныпограничных слоев с высокими поперечными градиентами скорости, снижается начальная неравномерность скоростного поля газов,подводимых в.отводящий канал 3, а следовательноуменьшаются потери энергии потоковпри их смешении,Таким образом, эа счет соответствующего профилирования каналов ивыполнения указанных соотношенийпараметров достигается снижение.потерь энергии газов при их смешении,что обуславливает уменьшение работынасосных ходов и увеличение распола"гаемой энергии газов перед турбинойтурбокомпрессора, а следовательно,повышение эффективности двигателя.1160079 оставитель В,КозловехредМ.Пароцад Корректор О.Луговаяч актор Н.Бобков Заказ 3716/30 Тираж 538ВЙИИПИ Государственного по делам изобретений и113035, Москва, %-35, Раушс Подписноеомнтета СССРкрытийкая наб, д,4/5 Филиал ППП "Патент", г.ужгород роектная,4