Двигатель внутреннего сгорания

ОПИСАНИЕ 926 ЗЗВИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскккСоцкалнсткческккРеспублик(61) Дополнительное к авт. свнд-ву(22)Заявлено 09,09.80 (21) 2999467/25-06с присоедкнениект заявки М(23)Приоритет " Г 02 В 37/00 ВвударстваивВ кюкктет СССР ав делам изобретеннИ в еткрытайОпубликовано 07.05.82Бюллетень Рй 17 Дата опубликования описания 07,05,82.(54) ДВИГАТЕ 6 Ь ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Изобретение относится к машино- строению,. а именно к двигателестроению, в частности к двигателям внутреннего сгорания с газотурбинным наддувом.Известны двигатели внутреннега сгорания с газотурбинным наддувом, содержащие магистраль подвода отработавших газов; снабженную выходным дифФузором, переходной цилиндрической трубой и входным сужающимся каналом, к выходному участку которого подключен байпасный трубопровод,. связанный с воздухонапорной магистралью турбокомпрессора, при этом площадь сечения байпасного трубопровода в месте соединения с выходным участком превышает площадь сечения последнего в 1,3-3,0 раза, а отношение максимального сечения дифФузора к минимальному составляет величину 1,5-3,5.Такое выполнение канала выходной части выпускного трубопровода поз- . 2воля ет обеспечи ть эжекц ию, котораяобусловливается понижением давленияотработавших газов при входе в патру"бок, что позволяет избежать забросаотработавших газов в байпасный труф бопровод и через последний в цилиндры двигателя внутреннего сгорания 11Однако объединение выходов цилин-дров одним общим выпускным трубопротбводом сообщает между собой цилиндрыв которых процессы выпуска перекрываются по Фазе, Это создает условиязаброса отработавших газов из цилиндров, в которых давление отработавших газов близко к максимальному 35значению, в цилиндры, в которых в этотмомент давление отработавших газов близко кминимальному значению, Последнееприводит к ухудшению очистки цилиндров и в конечном итоге снижает мощность двигателя.Известны также двигатели внутреннего сгорания, содержащие турбоком"прессор, снабженный воздухонапорным55 3 92633и газоприемным патрубками, подключенные к последнему выходными сечениями под углом по меньшей мере одну пару выпускных трубопроводов двигателя и трубу перепуска сжатого 5воздуха из воздухонапорного патрубкав газоприемный,2,".Однако, поскольку оси выходных сечений каналов выпускных трубопроводов перпендикулярны оси газоприем ного патрубка, то направление потока выпускных газов, поступающих в патрубок из выпускных трубопроводов в направление потока перепускаемого воздуха, поступающего в патрубок из 15 трубы перепуска перпендикулярно осй, канала патрубка,что приводит к повороту на 90 указанных потоков выпуска-. емых газов и перепускаемого воздуха при поступлении их на вход турбины турбоком-щ прессора.Это создает значительное гидравлическое сопротивление потокам на входе в турбину и соответственно приводит к значительной потере напора потоков отработавших газов и пере- р пускаемого воздуха, а следовательно, к понижению мощности турбины турбо-компрессора и всего двигателя в целом.1(роме того, такое присоединение выпускных трубопроводов к газоприемному патрубку не позволяет создать эжекцию в выходных сечениях каналов выпускных трубопроводов, что приводит к забросу отработавших газов через трубу перепуская в цилиндры, что приводит к уменьшению эффективности и мощности двигателя.Целью изобретения является повышение эффективности и мощности двигателя внутреннего сгорания за счет уменьшения гидравлического сопротивления на входе в турбину.Поставленная цель достигается тем, что труба перепуска подключена к газоприемному патрубку соосно угол45 между касательной к оси каждого выпускного трубопровода в его выходном сечении и осью газоприемного патрубка выполнен в пределах 1-22,5 , а в их стыке отношение площади выходного сечения каждого выпускного50 трубопровода к площади поперечного сечения газоприемного патрубка турбокомпрессора выполнено равным 0,2- 0,75. На фиг, 1 изображен предлагаемый двигатель внутреннего сгорания в восьмицилиндровом исполнении, общий вид; 8 4на фиг. 2 - газоприемный патрубок сприсоединенными к нему двумя выпускными трубопроводами и трубы перепуска; на фиг. 3 - другой вариант газоприемного патрубка,Двигатель внутреннего сгораниясодержит турбокомпрессор 1, воздухонапорный патрубок 2, газоприемныйпатрубок 3, два выпускных трубопровода 4 и 5 и трубу 6 перепуска сжатого воздуха из воздухонапорногопатрубка 2 в газоприемный,Двигатель содержит также блоки 7и 8 цилиндров, два выпускных коллектора 9 и 10 и два впускных коллектора 11 и 12. Турбокомпрессор 1 состоит из компрессора 13 и турбины 14к которой через диффузорный участок15 подсоединен газоприемный патрубок3. Воздухонапорный патрубок 2 черездополнительный трубопровод 16 подсоединен к трубе 6 перепуска и к впуск-ным коллекторам 11 и 12. В предлагаемом двигателе труба 6 перепуска подключена к газоприемному патрубку 3 соосно, а углы 17 и 18 между касательными 19 и 20 к осям )21 и 22 выпускных трубопроводов 4 и5 в их выходных сечениях 23 и 24, с осью 25 газоприемного патрубка 3 выполнены в пределах 1-225 , В стыках 26 и 27 отношение площадей выходных сечений 23 и 24 выпускных трубопроводов 4 и 5 к соответствующим им площадям поперечных сечений 28 и 29 газоприемного патрубка 3 турбокомпрессора 1 выполнено равным 0,2-0,75,Двигатель работает следующим образом.Отработавшие газы из блоков 7 и 8 цилиндров поступают в выпускные коллекторы 9 и 10, а затем через выпускные трубопроводы 4 и 5 и через газоприемный патрубок 3 в турбину 14, которая раскручивает компрессор 13. Сжатый воздух поступает в воздухонапорный патрубок 2, а из него через дополнительный трубопровод 16 во впускные коллекторы 11 и 12 и в трубу перепуска 6.Подсоединение выпускных трубопро-. водов 4 и 5 к газоприемному патрубку 3. под указанными углами 17 и 18 обеспечивает направление потока отработавших газов в патрубке 3 практически вдоль его оси, что позволяет отработавшим газам без дополнительного поворота поступать на вход тур926338 65-7 Ф эффективный КПД и мощность двигателя внутреннего сгорания,5бины 14. Это приводит к уменьшению коэффициента гидравлического сопротивления потокам отработавших газов. Указаннцй угол ограничен величинойа22,5, поскольку при увеличении ве 1личины угла свыше 22,5 ф резко повышаются гидравлические сопротивленияпотоку отработавших газов при выходе их из выпускных трубопроводов 4 и 5 в патрубок 3. Так из данных проведенных экспериментов, увеличе" ние указанного угла на 5 ф свыше указанного предела приводит к увеличе-. нию коэффициента гидравлического) сопротивления в два раза, Кроме того, указанное соотношение площадей выходных сечений.23 и 24 выпускнцх трубопроводов 4 и 5 относительно поперечных сечений 28 и 29 патрубка 3 в совокупности с выбранными углами 17 и 18 между касательными 19 и 20 и осью 25 патрубка 3 позволяет создать эжекцию в выходном сечении 23 и 24 каждого выпускного трубопровода 4 и 5, что приводит к улучшению очистки цилиндров двигателя внутреннего сгорания от отработавших га- %зов и продувки цилиндров сжатым воэ" духом, поступающим от компрессора 13 во влускные коллекторы 11 и 12 двигателя внутреннего сгорания.1Уменьшение коэффициента гидравлического сопротивления и улучшение очистки цилиндров от отработавших газов дает возможность повысить на 5 Формула изобретения Двигатель внутреннего сгорания,содержащий турбокомпрессор, снабженный воздухонапорнцм и газоприемнымпатрубками, подключенные к последнему выходными сечениями под углом поменьшей мере одну пару выпускных трубопроводов двигателя и трубу перепуска сжатого воздуха из воздухона порного патрубка в газоприемнцй.о т и и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения эффективности,труба перепуска подключена к газоприемному патрубку соосно, угол между 20 касательной к оси каждого выпускного трубопровода в его выходном сечении и осью газоприемного патрубкавыполнен в пределах 1-22,5 , а в ихстыке отношение площади выходного 25 сечения каждого выпускного трубопровода к площади поперечного сечениягазоприемного патрубка турбокомпрессора выполнено равным 0,2-075,Источники информации, зо принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРпо заявке 1 т 2767804/25-06;кл .Г 02 В 37/00 2105792, Патент СССР й 698543,кл. Г 02 В 37/00, опублик. 1979, 9 гбд 8Заказ 2929/26 Тираж 518 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Рауаская наб.,д.4/5 юфилиал ППП "Патент" г,Ужгород, ул. Проектная,1