Устройство для резонансного наддува двигателя внутреннего сгорания

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 801343060 А 2 ю) 402 В 27/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССР943416, кл. Е 02 В 27/00, 1982. дов 1 и 2, Длина настраиваемых трубопроводов одинакова и выбрана изусловия достижения резонансного режима работы на заданной частоте вращения коленчатого вала. Коллекторвпуска через патрубки 7 подсоединен к цилиндрам 8 с неперекрывающимися Фазами впуска блока 9. Внутрьодного из настраиваемых трубопроводов помещен разобщительный органзаслонка 10, которая установлена нарасстоянии, равном 0,2-0,3 от суммарной длины трубопроводов, коллектора и ресивера. Заслонка связанатягой 11 с рычагом 12 привода рейкитопливного насоса 13. Установка зас(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕЗОНАНСНОГОНАДДУВА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ(57) Изобретение относится к области двигателестроения и позволяетулучшить экономичность двигателя пу.тем расширения диапазона резонансныхрежимов. Система содержит два настроенных трубопровода 1 и 2, подключенных акустически зеркально к коллектору 3 впуска. Коллектор имеетсечение, равное сечению трубопроволонки на указанном расстоянии позволяет преобразовать тип настройки, При работе двигателя на частичных нагрузках заслонка закрыта, имеет место "зарезонансный тип настройки. При высоких нагрузках, когда необходима дополнительная подача воздуха, заслонка открыта, имеет место"резонансный" тип настройки. Изобретение является дополнительным кавт.св.У 943416, 5 ил,1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯИзобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению, н частности к устройстнам для использования волновых янлений во впускном трубопроводе для наддува двигателей, и является усовершенствовацием изобретения по авт. св. У 943416.Цель изобретения - улучшение экономичности двигателя путем расширения диапазона резонансных режимов.На фиг.1 изображена система резонансного наддува, общий вид; на фиг.2 - конструкция раэобшительного органа; на фиг.З - экспериментальные сравнительные нагрузочные характеристики; на фиг.4 - осциллограммы давлений в цилиндре и во впускном коллекторе; ца фиг.5 - экспериментальные данные по влиянию места установки разобшительцого органа на параметры двигателя.Система содержит два настроенных трубопровода 1 и 2, подключенных акустически зеркально к впускному коллектору 3. Коллектор имеет такое же сечение (диаметр), как и трубопроводы. Настроенные трубопроводы 1 и 2 обращены входными участками навстречу друг другу и через отражательразветвлецие 4 подключены к компрес сору 5 турбокомпрессора 6. Впускной коллектор 3 через патрубки 7 присоединен к цилиндрам 8 (с неперекрывающимися фазами впуска) блока 9. Внутри одного из настроенных трубопроводов помещен орган перекрытия 10, который установлен на расстоянии от центра отражателя-разветвления 4 ранным 0,2-0,3 от суммарной длины трубопровода, коллектора и ресивера. Орган перекрытия связан тягой 11 с рычагом 12 привода рейки топливного насоса 13.Возможный вариант органа перекрытия показан на фиг.2. Тяга 14 через телескопическое устройство 15 подсоединена к рычагу 16, установленному на оси 17 неподвижной стойки 18. Другой конец рычага 16 подсоединен к подвижной стойке 19, установленной на органе перекрытия, имеющей цилиндрическую поверхность такого же радиуса, что и настроенный трубопровод. Заслонка 10 со стойкой 19 через ось 20 крепится к неподвижной стойке 18.Система работает следующим образом. 5 10 15 О 5 30 35 40 45 50 55 При работе двигателя на режиме свысокой нагрузкой тяга 14 (фиг.2)рейки топливного насоса 13 (фиг.1)смещается влено и через рычаг 16поддерживает заслонку 10 в положении"Открыто". В трубопроводах 1 и 2 развиваются резонансные колебания, осуществляюшие волновой наддув двигателя, который при этом работает по ветне А нагрузочной характеристики(Фиг.3) . Волновая картина в трассевпуска в этом случае имеет вид,изображенный на фиг,4: отраженнаяволна давления "подходит" к органамгазообмена в момент их закрытия иосуществляет дозарядку цилиндра ноздухом, повышая тем самым давлениеконца впуска, коэффициент избыткавоздуха, в результате чего обеспечивается нормальное протекание рабочего процесса,По мере снижения нагрузки (чтосопровождается изменением положениярейки топливного насоса) и при достижении такой ее величины, когда механический КПД за счет роста насосных потерь начинает существенноуменьшаться, заслонка закрывается.Этот момент закрытия определяетсяэкспериментально. Дизель при этомначинает работать по участку Б нагрузочной характеристики (фиг.З). Волновая картина также изменяется(фиг.4), хотя частота вращения остается прежней, Отраженная волнадавления в этом случае как бы "запаздывает" и приходит к органамгазообмена следующего по порядкуработы цилиндра в начале такта впуска. В результате кривая разряженийв цилиндре деформируется и насосные потери эа такт впуска снижаются, поэтому несмотря на то, что коэффициент избытка воздуха в этомслучае невысок, топливная экономичность двигателя улучшается.Выбор места установки заслонкиосуществлен из экспериментальныхданных, приведенных на фиг.5. Существует оптимальное положение регули -рующего органа (по длине трубопровода) и изменение положения заслонки от крайних значений указанногоинтервала вызывает ухудшение топливной экономичности на частичныхнагрузках. Указанное соотношение остается справедливым и для других час -тот вращения, несмотря на то, чтодля обеспечения резонансного режима работы устройства при изменившейся частоте вращения необходимо изменение длин трубопроводов 1 и 2, поскольку и в этом случае укаэацное соотношение длин обеспечиэ переводв 1 системы из резонансного режима работы (при повышенных нагрузках) на зарезонацсцый (при пониженных нагрузках). Последнее обстоятельство вытекает иэ того, что отношение "резонансных и зареэонансных частот врашеция приблизительно постоянно для всего допустимого поля режимов работы двцгагеля. Формула и э о б р е т е ц и яустройство для реэоцацсцого наддува двигателя внутреннего сгорация по авт.св,У 943416, о т л и ч а ю Ьш е е с я тем, что, с целью расширения диапазона резоцансцых режимов, выходные участки основного и дополнительного Ч-образных трубопроводов объединены в общий коллектор, причем в коллекторе установлен орган перекрытия, расстояние от которого до центра общего коллектора выполнено равным 0,2-0,3 от суммарной дли ны трубопроводов, коллектора и ресивера,Заказ 4618/32 Тирах 503 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5