Впускной винтовой канал для двигателя внутреннего сгорания

(19) (1) 1313:,. Л 1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 11:таъУ .ьГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Ордена Октябрьской Революциии ордена. Трудового Красного Знаме- .ни автомобильный завод им. Ленин-.ского комсомола и.Центральныйнаучно-исследовательский автомобиль-ный и автомоторный институт(56) 1. Авторское свидетельство СССРВ 503033, кл. Р 02 Р 1/421973.(54)(57) 1. ВРУСКНОЙ ВИНТОВОЙ КАНАЛ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ . 4(50 Р 02 Р 42 Р 02 ВЗ 00 содержащий подводящую часть участок сопряжения и надклапанную камеру с выходным отверстием, центр кото рого смещен -относительно оси цилиндра, а пнощадь проходного сечения надклапанной камеры уменьшается по углу поворота, в направлении движения газов, о т л и ч а,ю щ и й с я тем, что, с целью снижения аэродинамического сопротивления, площадь проходного сечения надклапайной камеры в секторе протяженностью 140-.180 в плане выполнена постоянцой, причем начальное сечение сектора располоо.жено на угле 25-50 от плоскостипроходящей через центр выходного отверстия канала и ось цилиндра иразмещенной внутри сектора 140-180 ,С:1163023 2, Канал по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что максимальное сечение надклапанной камеры в плос"1кости параллельной выходному отверстию канала, ограничено конхоидой,Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению, в частности к впускным винтовым каналам двигателя внутреннего сгорания. 5Известен впускной винтовой канал для двигателя внутреннего сгорания, содержащий подводящую часть, участок сопряжения и надклапанную камеру с выходным отверстием, центр 16 которого смещен относительно оси цилиндра, а площадь проходного сечения камеры уменьшается по углу поворота в направлении движения газов СЯПлощадь проходного сечения над клапанной камеры известного канала по углу развертки камеры уменьшается по линейному закону, Этим аэродинамическое сопротивление канала в известной мере уменьшается,. но оста ется повышенным, что не позволяет получить высокие удельные мощностные показатели двигателя. Целью изобретения является умень-. шение аэродинамического сопротивлеУния.Поставленная цель достигается тем, что во впускном винтовом канале для двигателя внутреннего сгорания, содержащем подводящую часть,36 участок сопряжения и надклапанную камеру с выходным отверстием, центр которого смещен относительно оси. цилиндра, а площадь проходного сечения надклапаиной камеры уменьшает-. З 5 ся по углу поворота в направлении движения газов, площадь проходного сечения надклапанной камеры в секторе протяженностью 140-180 д в плане выполнена постоянной, причем начальное сечение сектора расположено на угле 25-50 от плоскости, проходящей через центр выходного отверстия какала и ось цилиндра и размещенной внутри сектора 140-180. направляющая окружность которойсоосна с выходным отверстием, аполюс расположен в точке, максимально удаленной от оси цилинд.,ра. 2Кроме того, максимальное сечение надклапанной камеры в плоскости, параллельной выходному отверстию канала, ограничено конхоидой, направляющая окружность которой соосна выходному отверстию, а полюс расположен в точке, максимально удаленной от осицилиндра.На фиг.1 показан впускной канал, вертикальное сечение" ,на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1, на фиг.З - график зависимости площади проходного сечения от угла развертки надклапанной камеры, на фиг,4 - схема истечения заряда из клапанной щели винтового впускного канала.Винтовой впускной канал имеет подводящую часть 1, участок 2 сопряжения и надклапанную камеру 3. Подводящая часть канала начинается от входного сечения и заканчивается сечением с наименьшей проходной площадью (в плоскости Р). Участок сопряжения ограничивается с одной стороны по движению заряда плоскостью Р, а с другой - полуплоскостью М, начинающейся от оси клапана 0 и являющейся полуплоскостью начального сечения надклапанной камеры. Угловое положение полуплоскости М определяется тем, что лежащие в ней прямые, перпендикулярные оси клапана, параллельны плоскости Р, Остальная часть канала, ограничиваемая со стороны камеры сгорания двигателя выходным отверстием, представляет собой надклапанную камеру. Зависимость площади проходных сечений надклапанной камеры от угларазвертки показана сплошной линией на фиг,З. Сечение надклапанной камеры всекторе 140-180 в плане выполненопостоянным, причем начальное сечениеэтого сектора расположено на углуо25-50 от плоскости, проходящей через023 3 1163центр 01 выходного отверстия канала,.и ось О цилиндра причем эта плосУфкость лежит внутри сектора 140-.180При этом максимальное сечение нщклапанной Камеры в плоскости, параллель-ной прохоДному отверстию канала, ограничено конхоидой, направляющаяокружность которой соосна выходномуотверстию, а,полюс расположен в точке, максимально удаленной от оси ци ОлиндраПри работе двигателя заряд, разогнанный в подводщей части канала иприобретший момент количества движения относительно оси клапана, поступает в надклапанную камеру, аоттуда через клапанную щель - в цилиндр двигателя. Поступивший в ци- .линдр заряд сохраняет (за вычетомразного рода потерь) момент количеетва движения, приобретенный в винтовомвпускном канале,Однако, при несовпадениях оси цилиндра О с осью клапана 01, не всяэнергия, затраченная во впускном 25канале на создание тангенциальной составляющей скорости заряда на выходе из клапанной щели, увеличиваетсуммарный момент количества движениязаряда в цилиндре, Так, поскольку ЗОлинии векторов скоростей Ч, и Ч(фиг,4) элементарных струек заряда,начинающихся в точках А и В клапанной щели, проходят через ось цилиндра, эти элементарные струйки в созда., 35нии вращательного движения заряда в.цилиндре не участвуют.Кроме того, из фиг,4 видно, чтомоменты количества движения относительно оси цилиндра, создаваемыечастями заряда, истекающими черезсекторы АГВ и АБВ соответственно,имеют разные знаки (см. напримерположение векторов Ч и Чц скоростей элементарных струек заряда, .истекающих из точек В и Г соответст-венно, относйтельно оси цилиндра 01)Поэтому результирующая величина мо"а мента количества движения заряда вцилиндре является разностью междумоиентамн, создаваемыми цастями заряда, истекающими через эти два сектора клапанной щели. Т.е. энергия,затраченная на придание тангенциальной составляющей скорости заряду,истекающему через сектор АБВ, и приводящая к соответствующему уменьшению коэффициента наполнения, не толь.ко не увеличивает, но даже уменьшаетсуммарный момент количества движениязаряда в цилиндре.Псыиьзуеман в предлагаемом винтовом впускном канале упоминавшаясязависимость площади проходного сечения надклапанной камеры от угла развертки последней обеспечивает (посравнению с каналом, у которого площадь проходного сечения надклапаннойкамеры уменьшается при увеличении Тпо линейному закону - пунктирная ли-,ния на фиг.З) уменьшение доли заряда,проходящего через сектор АБВклапанной щели, как непосредственноиз-за снижения радиальной скоростизаряда в этом секторе (радиальнаяскорость в первом приближении пропорциональна крутизне уменьшения пло.щади проходного сечения камеры поуглу ее развертки), так .и вследствиеуменьшения угловой величины этогосектора, связанного с увеличениемв этой зоне отношения тангенциальнойскорости и радиальной. Этим самымуменьшается доля заряда, у которойэнергия, затраченная на созданиетангенциальной скорости, приводитне к увеличению, а к снижению момента количества вращения заряда вцилиндре. Отсюда появляется возможность при сохранении заданной интенсивности вихревого движения зарядав цилиндре уменьшить тангенциальнуюсоставляющую скорости на выходе изклапанной щели и, тем самым, уменьшить аэродинамическое сопротивлениеканала, 1163023аз 4087/33ВНИИИИ Тираа 538 Подпи Государствениогв комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж. Раушская наб., д. Филиал ППП "Патент", г. Уогород, ул. Про