Выпускная система двигателя внутреннего сгорания с газотурбинным наддувом

(51) 4 ИОАН БРЕТЕНИ с с с. ЬСТВУ к маши 7) Изобретение роению, поэвол вность системы носи т повыситьдвигателя в ффек трен надд него сгвом. Дляприкрепля ания азотур верхно нным го п ти реб кожух ренн ющих к СО ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ К АВТОРСКОМУ СВИДЕ(54) ВЫПУСКНАЯ СИСТЕМА ДВИГАТЕЛЯВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ С ГАЗОТУРБИННЪМНАДДУВОМ корпусу 1, выполнены искривленными и имеют с осью турбины 2 и выпускного коллектора (ВК) одну общую точку. Выпускные патрубки подсоединены к ВК ннеосно, причем размер внеосности больше 0,05 и меньше 0,5 доли внутреннего диаметра ВК. В месте соединения отдельных ВК система снабжена разделительными пластинами по числу ВК, причем каждая пластина отклонена от соединительной линии осейо присоединенных ВК на угол 15-75 Интенсивное смешение ведущих потоков газа в подводящих ветвях выпускных патрубков с газами н ВК обеспечивает лучшее использование эжекторного действия потока. выпускных газов и повышает эффективность их использования в турбине. 2 з.п, ф 9 ил.Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателе- строению, а именно к выпускным систе. мам двигателей.Известна выпускная система двигателя внутреннего сгорания с наддувом, состоящая иэ нескольких ветвейвыпускного трубопровода, которыесоединяются в преобразователе импульсов, переходящем в камеру смешения, к которой подсоединены входытурбин турбокомпрессоров (см. выложенную заявку ФРГ Р 2906182,кл. Р 02 В 37/00, опублик. 1980).Недостатком этой выпускной системы является то, что сектор смешивания преобразователя импульсов короткий и его замена камерой смешения сбольшим сечением перед входом втурбину гызывает потери кинетической энергии выпускных газов.На фиг. 1 показан входной корпус,поперечный разрез;на фиг. 2 - то же,продольный разрез; на фиг. 3 - выпускной коллектор с патрубками ивходным корпусом; на фиг. 4 - выпускной коллектор в месте присоединенияпатрубка, продольный разрез; нафиг. 5 - выпускной коллектор, попе-,речный разрез; на фиг, 6 - выпускнойколлектор с двумя ветвями, поперечный разрез; на фиг, 7 - то же, продольный разрез; на фиг. 8 - выпускной коллектор с тремя ветвями, поперечный разрез; на фиг. 9 - выпускной коллектор с четырьмя ветвями, поперечный разрез,Выпускная система двигателя внутреннего сгорания с газотурбиннымнаддувом содержит (фиг, 1 и 2) входной корпус 1 перед турбиной 2 турбокомпрессора 3, который состоит изкожуха 4, выполненного в виде усеченного конуса, расширяющегося в сторону турбины 2, и концентричного конуса 5, прикрепленного к кожуху 4с помощью радиальных ребер 6. Ребра6 во входном корпусе 1 расположенытак, что их искривленные винтовыеповерхности имеют с осью выпускногоколлектора 7 и турбины 2 одну общуюточку. Входной корпус 1 присоединенменьшим диаметром к выпускному коллектору 7, который является общимдля нескольких цилиндров двигателя 8внутреннего сгорания, Выпускной коллектор 7 соединен с головками цилиндров 9 патрубками 1 О, Переход патрубка 10 в выпускной коллектор 7 выполнен внеосно (фиг. 4 и 5), причемразмер внеосности больше 0,05 именьше 0,5 доли внутреннего диаметравыпускного коллектора 7. В исполнении фиг. 6 и 7 входной корпус 1 присоединен меньшим диаметром к разветвлению 11, состоящему из верхней 10 12 и нижней 13 ветвей. В месте соединения обеих ветвей раэветвцение 11соплообраэно сужено вставленной разделительной пластиной 14. Оба плечаразДелительной пластины 14 отклоня ются от соединительной линии осейверхней 12 и нижней 13 ветвей наугол 15-75 , В варианте фиг.8 разветвление 11 состоит иэ трех ветвей15. В месте соединения трех ветвей 20 15 разветвление 11 сужено трехплечной разделительной пластиной 16,плечи которой отклоняются от соединительной линии осей двух прилегающих соседних ветвей 15 на угол 15- 26 75 . В варианте фиг, 9 раэветвление11 состоит иэ четырех ветвей 17. Вместе соединения четырех ветвей 17разветвление сужено четырехплечной1разделительнои пластиной 18, плечикоторой отклоняются от соединительной линии осей двух прилегающих соседних ветвей 17 на угол 15-75Система работает следующим образом,оВыпускные газы из цилиндров 9 повыпускным патрубкам 10 проходят в выпускной коллектор 7, где движениепотока газов приобретает спиральнуюформу, что вызывает интенсивное пе ремешивание газа, находящегося в коллекторе 7 и поступающего иэ патрубков 10. При проходе потока газачерез разветвление 11 он также закручивается за счет изменения направ ления на разделительных пластинах14, 16 и 18, причем изменение направления согласовано с винтовымиповерхностями ребер 6.Поток газа, проходя по расширяю щимся каналам между кожухом 4 и концентричным конусом 5, отклоняетсяребрами и попадает на лопатки турбины 2. Отработавшие газы уходятв выхлопной патрубок.55 Интенсивное смешение ведущихпотоков газов в подводящих ветвяхвыпускных патрубков с газами в выпускном коллекторе обеспечивает лучшее использование эжекторного дейст13390403 фигЛ вия потока выпускных газов и повышает эффективность их использованияв турбине,Формула изобретения 1.Выпускная система двигателя внутреннего сгорания с газотурбинным наддувом, содержащая по меньшей мере один выпускной коллектор, выпускные патрубки, подсоединенные под углом к выпускному коллектору, и входной корпус, установленный между выпускным коллектором и турбиной, ось которой совпадает с осью выпускного коллектора, и выполненный в виде усеченного конуса с внутренним кожухом, прикрепленным с помощью ребер к корпусу и расширяющимся в сторону турбины, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности, поверхности ребер выполнены искривленными и имеют с общей осью турбины и выпускного коллектора одну общую точку. 2. Система по п. 1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что выпускныепатрубки подсоединены к выпускномуколлектору внеосно, причем размервнеосности больше 0,05 и меньше 10 0,5 доли внутреннего диаметра выпускного коллектора.3. Система по п. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что в месте соединения отдельных выпускных коллекто-, 15 ров она снабжена разделительнымипластинами по числу выпускных коллекторов, причем каждая разделительнаяпластина отклонена от соединительной линии осей присоединенных выО 20 пускных коллекторов на угол 15-75Признано изобретением по результатам экспертизы, осуществленной Ведомством по изобретательству Чехословацкой Социалистической Республики.1390403 17 ректор С, Шекмар Редактор В. Бугренков акаэ 1751/36 одписн 4/5 роизводственно-полиграфическое предприятие, г, Ухгород, ул. Проектная, 4 ВНИИПИ по 13035, Составитель Н. ЛапушкинТекред А.Кравчук Тирах 505Государственного комитета СССРлам ивобретений и открытийсква, Ж, Раушская наб., д