RU17063U1 - EXHAUST GAS FLOW ACCELERATOR OF INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH EJECTOR - Google Patents
EXHAUST GAS FLOW ACCELERATOR OF INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH EJECTOR Download PDFInfo
- Publication number
- RU17063U1 RU17063U1 RU2000126080U RU2000126080U RU17063U1 RU 17063 U1 RU17063 U1 RU 17063U1 RU 2000126080 U RU2000126080 U RU 2000126080U RU 2000126080 U RU2000126080 U RU 2000126080U RU 17063 U1 RU17063 U1 RU 17063U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- accelerator
- ejector
- cone
- exhaust
- internal combustion
- Prior art date
Links
Landscapes
- Jet Pumps And Other Pumps (AREA)
- Exhaust Silencers (AREA)
Description
УСКОгаТЕЛЬ ПОТОКА выхлопных ГАЗОВ ДВИГАТЕЖ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ С ЭЖЕКТОРОМ.ACCELERATOR OF FLOW OF EXHAUST GASS INTERNAL COMBUSTION MOTOR WITH EJECTOR.
Предполагаемое изобретение относится к автомобилестроению и может быть использовано, в частности, в устройствах выхлопа для повышения эвономиШ1оети и мощности двигателя, экономии расхода бензина, а также yлytшIeния технологичности изготовления ускорителя.The alleged invention relates to the automotive industry and can be used, in particular, in exhaust devices to increase engine efficiency and engine power, to save gas mileage, as well as to improve the manufacturability of the accelerator.
Известно выхлопное устройство двигателя внутреннего сгорания, в котором для ускорения перемещения потока выхлопных газов используются колебания давления, обусловленные процессами, проявляющимися при выхлопе. Устройство содержит расположенные последовательно по направлению движения газов выхлопной патрубок, диффузор, цилиндрическую часть и обратный канал на входе в глушитель. Эти элементы, расположенные друг за другом, совмещены один с другим так, что прямая волна давления выхлопных газов изменяет свое направление 2п н- .1 раз по оси течения с числом 2п пар обратных отражений и числом J/ отражений по направлению течения газов. ( см. Патент Франции № 2644510 кл. F 02 В 27/04, 1990 г. ) Рассмотренную процедуру использованияAn exhaust device of an internal combustion engine is known in which pressure fluctuations due to processes occurring during exhaust are used to accelerate the movement of the exhaust gas stream. The device comprises an exhaust pipe, a diffuser, a cylindrical part and a return channel at the inlet of the muffler arranged in series in the direction of gas movement. These elements, arranged one after another, are combined with one another so that the direct pressure wave of the exhaust gases changes its direction 2n n - .1 times along the flow axis with the number of 2p pairs of back reflections and the number J / reflections in the direction of the gas flow. (see French Patent No. 2644510 CL F 02 B 27/04, 1990) Considered procedure for use
колебаний давления в технике называют резонансом или акустическим наддувом. Теоретически доказано, что колебания давления во всасыващеЙ и выхлопной системах оказывают существенное влияние на работу двигателя и :нн отдаваемую им мощность. Теоретичееки предел увеличения коэффициента наполнения циливдров акустическим методом приближается к 41, что может дать повышение мощности в среднем на . Однако, коллектор автомобильного двигателя явяляется очень тонкой динамической, акустической системой и достичь полного соответствия амплитудных и фазовых соотношений колебаний давления в выхлопной магистрали для достижения резонанса практически невозможно без следящей системы.Pressure fluctuations in technology are called resonance or acoustic boost. It is theoretically proved that pressure fluctuations in the suction and exhaust systems have a significant impact on the operation of the engine and: nn the power it gives. Theoretically, the limit of increasing the filling factor of cylinders by the acoustic method approaches 41, which can give an average increase in power by. However, the collector of an automobile engine is a very thin dynamic, acoustic system and it is almost impossible to achieve full resonance between the amplitude and phase ratios of pressure fluctuations in the exhaust line to achieve resonance without a tracking system.
Недостатком рассмотренного устройства вследствие указанных при чин является относительно низкий КПД повышения мощности двигателя и нетехнологичность изготовления устройства.The disadvantage of the considered device due to the above reasons is the relatively low efficiency of increasing engine power and low manufacturing technology of the device.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату явяляется принятый в качестве прототипа Ускоритель потока выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания с эжектором ( см. Патент Pi № 2059839 МПК F 01 АГ 1/08, F 02 В 27/04, опубл. 10.05. 96. Бюл.№ 13.)The closest in technical essence and the achieved result is the Accelerator of the exhaust gases of an internal combustion engine with an ejector adopted as a prototype (see Patent Pi No. 2059839 IPC F 01 AG 1/08, F 02 B 27/04, publ. 10.05. 96. Bull.No 13.)
Ускоритель содержит выпускной трубопровод, соединенный с одной стороны при помощи переходника с выпускной системой, а с другой через раструб с атмосферой и ускорительный блок, расположенный мевду переходником и внутренней поверхностью раструба, причем ускоритель ный блок выполнен в виде усеченного конуса, установленного за переходником вдоль оси трубопровода с вершиной, обращенной в сторону движения потока выхлопных газов и дополнительные каналы вторичного эжектируемого воздуха, причем поперечное сечение проточных каналов в направлении от вершины конуса к торцу преобразуется из треугольного в трапецеидальное соответственно, а треугольные поперечные сечения получены делением площа,ди поперечного сеченияThe accelerator contains an exhaust pipe connected on one side with an adapter to the exhaust system, and on the other, through a bell with an atmosphere and an accelerator block located between the adapter and the inner surface of the socket, the accelerator block being made in the form of a truncated cone mounted behind the adapter along the axis a pipeline with a vertex facing the direction of movement of the exhaust gas flow and additional channels of the secondary ejected air, and the cross section of the flow channels in the direction from the top of the cone to the end, it is transformed from triangular to trapezoidal, respectively, and triangular cross sections are obtained by dividing the area and the cross section
. 2 . 1 /2. 2. 12
на п секторов ( ).on n sectors ().
Такая конструкция обеспечивает понижение давления в камере смешения и соответственно увеличение скорости выхлопных газов на входе протоеднх каналов и выходе ускорителя. Это приводит к повышению BKOHOI; мичности и мощности двигателя.This design provides a decrease in pressure in the mixing chamber and, accordingly, an increase in the speed of exhaust gases at the inlet of the proto-channels and the outlet of the accelerator. This leads to an increase in BKOHOI; michnosti and engine power.
Еще больший эффект достигается при выполнении проточных каналов с закруткой их по винтовой линии. В этом случае от закрутки потока выхлопных газов образуется вихрь, существенно увеличивающий отрицательное давление и соответственно выходную скорость газов, то в свою очередь, усиливает эжекцию атмосферного воздуха.An even greater effect is achieved when running flow channels with twisting them along a helix. In this case, a vortex is formed from the swirl of the exhaust gas flow, which significantly increases the negative pressure and, accordingly, the outlet velocity of the gases, which in turn enhances the ejection of atmospheric air.
При всех рассмотренных положительных качествах, указанный патент имеет ряд недостатков. Основным из них является технологическая г : сложность изготовления ускорительного блока, обусловленная необходимостью выполнения дополнительных каналов вторичного эжектируемого воздуха, при при котором поперечное сечение побочных каналов в направлении от вершины конуса к торцу преобразуется из треугольного в трапецеидальное соответственно, а треугольные сечения получе ны делением площади поперечного сечения на п секторов ( п 2 ). Эжектор образован кольцевой профильной щелью между внутренней пове верхностью раструба в месте его сопряжения с торцом конуса и внешни ми поверхностями проточных каналов и дополнительными каналами вторичного эжектируемого воздуха, причем площа,ди поперечных сечений дополнительных каналов в напрапвлении от торца конуса к его вершине выполнены уменьшающимися до нуля. Все это делает очень сложным технологию изготовления ускорителя.With all the considered positive qualities, this patent has several disadvantages. The main one is technological d: the complexity of manufacturing the accelerator block, due to the need to perform additional channels of the secondary ejected air, in which the cross section of the side channels in the direction from the top of the cone to the end is transformed from triangular to trapezoidal, respectively, and triangular sections are obtained by dividing the cross-sectional area sections on n sectors (n 2). The ejector is formed by an annular profile gap between the inner surface of the socket in the place of its interface with the end of the cone and the external surfaces of the flow channels and additional channels of the secondary ejected air, and the area and the cross sections of the additional channels in the direction from the end of the cone to its apex are made decreasing to zero . All this makes the accelerator manufacturing technology very complicated.
Целью данного изобретения является повышение технологичности изготовления ускорителя за счет упрощения конструкции.The aim of this invention is to increase the manufacturability of the manufacture of the accelerator due to the simplification of the design.
Цель достигается тем, что в ускорителе потока выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания с эжектором содержащем выпускной трубопровод, соединенный с одной стороны при помощи переходника сThe goal is achieved by the fact that in the accelerator of the exhaust gas flow of an internal combustion engine with an ejector containing an exhaust pipe connected on one side by an adapter with
3 « 3 "
выпускной cHCTeMoip с другой через раструб с атмосферой и ускори ел тельный блок, расположенный мевду переходником и внутренней поверхностью раструба, причем выходное сечение раструба выполнено в виде сопла Лаваля, ускорительный блок выполнен в виде граненого конуса, установленного за переходником соосно с выпускным трубопроводом, на внешней стороне конуса выполнены проточные каналы в виде набора тонкостенных трубок малого диаметра в основании опирающихся на грани конуса, а в верхней части - на раструб, при этом оси проточных канаж) лов отклонены относительно оси выпускного трубопровода на угол более 15°., причем форма тонкостенных трубок малого диаметра может отличаться от прямоточной цилиндрическойthe outlet cHCTeMoip, on the other, through the socket with the atmosphere and the accelerator block located between the adapter and the inner surface of the socket, the outlet section of the socket made in the form of a Laval nozzle, the accelerator block made in the form of a faceted cone mounted behind the adapter coaxially with the exhaust pipe, on the external side of the cone made flow channels in the form of a set of thin-walled tubes of small diameter at the base resting on the edges of the cone, and in the upper part - on the socket, while the axis of the flow channel they are relative to the axis of the exhaust pipe at an angle of more than 15 °., and the shape of thin-walled tubes of small diameter may differ from a straight-through cylindrical
Проведенные патентные исследования, а также сопоставительный анализ заявляемого ускорителя с прототипом позволяет заключить, что приведенная в формуле полезной модели совокупность существенных признаков не известна из уровня автомобильной техники. Следовательно заявленное устройство ускорителя потока выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания с эжектором соответствует критериюConducted patent research, as well as a comparative analysis of the inventive accelerator with the prototype allows us to conclude that the set of essential features given in the utility model formula is not known from the level of automotive technology. Therefore, the claimed device accelerator flow of exhaust gases of an internal combustion engine with an ejector meets the criterion
новизна novelty
Ускоритель является промышленно применимым, т.к. может быть испольгзован в автомобилестроении,:более точно в устройствах выхлопа, по более простой технологии по сравнению с прототипом.The accelerator is industrially applicable, because can be used in the automotive industry: more precisely in exhaust devices, using a simpler technology compared to the prototype.
На фиг.1 представлена конструкция ускорителя потока выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания с эжектором для частногос случая с тремя проточными каналами; на фиг.2 - сечение А - А с тремя проточными каналами при угле закрутки более 15° ; на фиг 3 - сечеВ - В в месте его соединения с переходником; на фиг.4 ( а,б ) показана форма тонкостенных трубок отличающаяся от прямоточной цилин дрической, например, а - в ви,1;е усеченного конуса, б « спиралеви.дная. Цифрами на рисунках обозначены:Figure 1 shows the design of the accelerator of the exhaust gas flow of an internal combustion engine with an ejector for a particular case with three flow channels; figure 2 - section a - a with three flow channels with a swivel angle of more than 15 °; in Fig 3 - SECV - In at the place of its connection with the adapter; figure 4 (a, b) shows the shape of thin-walled tubes that differs from a straight-through cylindrical tube, for example, a - in VI, 1; e of a truncated cone, b "spiral. The numbers in the figures indicate:
.4. LGM)Jt().4. LGM) Jt ()
I - раетруб, 2 - конус, 3 - проточные каналы, 4 - профильная вставка, 5 - переходник, б - эжектор, 7 - выхлопная труба автомобиля, 8 тонкостенные трубочки малого диаметра, 9 - камера смешения потоков выхлопных газов и эжектируемого атмосферного воздуха.I - raetrub, 2 - cone, 3 - flow channels, 4 - profile insert, 5 - adapter, b - ejector, 7 - vehicle exhaust pipe, 8 thin-walled tubes of small diameter, 9 - chamber for mixing exhaust gas flows and ejected atmospheric air.
Раструб I выполнен в виде усеченного конуса с малым углом сужения / в сторону выхода потока выхлопных газов. Входная кромка раструба I изогнута наружу с ра,1,иусом скругления достаточным для образования коллекторности входа. На выходе раструба I размещена профильная вставка 4, например, имеющая треугольное nonepetjHoe сежение образующее сопло Лаваля С фиг.1 ).The bell I is made in the form of a truncated cone with a small angle of narrowing / towards the outlet of the exhaust gas stream. The input edge of the bell I is bent outward with a ra, 1, a rounding radius sufficient to form an input collector. At the outlet of the socket I, a profile insert 4 is placed, for example, having a triangular nonepetjHoe casing forming a Laval nozzle C (Fig. 1).
Конус 2 выполнен граненым ( фиг.2 ). Такая конструкция проще и технологичнее чем у прототипа. В этом слзд1ае на гранях конуса удобно размещать и крепить проточные каналы.The cone 2 is made faceted (figure 2). This design is simpler and more technologically advanced than that of the prototype. In this case, it is convenient to place and fix flow channels on the edges of the cone.
Проточные каналы 3 сформированы тонкостенными трубками малого диаметра 8. Использование трубок обеспечивает формирование проточных каналов любой формы. При этом форма трубок может отличаться от прямоточных цилиндрических и быть например конусной или спиралеви,дной. Эжектор образован кольцевой профильной щелью меж,ду внутренней поверхностью раструба I и внешними поверхностями проточных каналов 3, образованных внешними поверхностями тонкостенных трубок 8 и щелями меж,и,у ними.The flow channels 3 are formed by thin-walled tubes of small diameter 8. The use of tubes provides the formation of flow channels of any shape. In this case, the shape of the tubes may differ from straight-through cylindrical and may be, for example, conical or spiral, bottom. The ejector is formed by an annular profile gap between the inner surface of the socket I and the outer surfaces of the flow channels 3, formed by the outer surfaces of the thin-walled tubes 8 and the gaps between and in them.
Работает ускоритель потока выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания с эжектором следующим образом.The exhaust gas accelerator of the internal combustion engine with an ejector operates as follows.
Выхлопные газы двигателя попадают в проточные каналы 3 через тонкостенные трубки 8 ( сечение В - В фиг.З ) и при выходе из них, т.е. при входе в камеру смешения 9 ( в сечении А - А фиг.2 ) увлекают за собой атмосферный воздух через кольцевую профильную щель и щели между трубками 8, образуя эжектор б.The exhaust gases of the engine enter the flow channels 3 through thin-walled tubes 8 (section B - B of FIG. 3) and upon exiting them, i.e. at the entrance to the mixing chamber 9 (in section A - A of FIG. 2), atmospheric air is taken along through the annular profile slit and the slots between the tubes 8, forming an ejector b.
- 5 ное давление поддерживается потоком выхлопных газов и дополнительноуэже к тируемым воздухом при движении автомобиля пропорционально его- 5 pressure is maintained by the flow of exhaust gases and, in addition to the tinned air, when the car moves in proportion to its
скорости. Все это способствует ускорению потока ы выхлопных газов. Для этой же цели раструб I выполнен в виде усеченного конуса с мальм углом сужения по ходу движения потока газов и профильная вставка 4, создающая области сз жения - расширения, формируя сопло Лаваля Величина сужения раструба I подбирается экспериментально путем изменения размеров профильной ветавки 4. При этом угол сужения раструба не должен превышать 7° ( на фигЛ это угол А ).speed. All this helps to accelerate the flow of exhaust gases. For the same purpose, the bell I is made in the form of a truncated cone with a malm narrowing angle in the direction of the gas flow and a profile insert 4, which creates regions of expansion and expansion, forming a Laval nozzle. The value of the narrowing of the bell I is selected experimentally by changing the dimensions of the profile branch 4. In this case the angle of narrowing of the socket should not exceed 7 ° (in FIG. this is angle A).
Еще большей эффективностью обладает выполнение тонкостенных трубок 8 в виде усеченного конуса (фиг.4 - а ), причем вершина конуса направлена по ходу движения газов. Сужение каналов приводит к увеличению скорости входа выхлопных газов в эжектор, вернее в камеру смешения. В этом случае существенно увеличивается отрицательное дав.€н ление и соответственно выходная скорость газов, что в свою очередь усиливает эжекцию атмосферного воздуха. То же происходит и при спиралевидной форме трубок ( фиг.4 - б ).The execution of thin-walled tubes 8 in the form of a truncated cone (Fig. 4 - a) is even more effective, with the apex of the cone being directed along the gas movement. The narrowing of the channels leads to an increase in the rate of entry of exhaust gases into the ejector, or rather, into the mixing chamber. In this case, the negative pressure and, accordingly, the outlet velocity of the gases significantly increase, which in turn enhances the ejection of atmospheric air. The same thing happens with the spiral shape of the tubes (Fig.4 - b).
Как известно из теории, понижение давления на выходе выпускного трубопровода приводит к повьшению экономичности и мощности двигателя. Кроме того, за счет более полного сгорания топлива в цилиндре снижается процентное содержание СОAs you know from theory, lowering the pressure at the outlet of the exhaust pipe leads to increased efficiency and engine power. In addition, due to more complete combustion of the fuel in the cylinder, the percentage of CO decreases
Таким образом, сохраняются все преимущества прототипа при существенном упрощении конструкции проточных каналов 3 и технологии их изготовления.Thus, all the advantages of the prototype are preserved with a significant simplification of the design of the flow channels 3 and the technology of their manufacture.
Набор тонкостенных трубок с возможностью менять их форму при формировании проточных каналов позволяет легко переходить к разным модификациям конструкции ускорителя без усложнения технологии.A set of thin-walled tubes with the ability to change their shape when forming flow channels makes it easy to switch to different modifications of the accelerator design without complicating the technology.
Все это доказывает достижение поставленной цели.All this proves the achievement of the goal.
- 6 - 6
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000126080U RU17063U1 (en) | 2000-10-19 | 2000-10-19 | EXHAUST GAS FLOW ACCELERATOR OF INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH EJECTOR |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000126080U RU17063U1 (en) | 2000-10-19 | 2000-10-19 | EXHAUST GAS FLOW ACCELERATOR OF INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH EJECTOR |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU17063U1 true RU17063U1 (en) | 2001-03-10 |
Family
ID=42313331
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000126080U RU17063U1 (en) | 2000-10-19 | 2000-10-19 | EXHAUST GAS FLOW ACCELERATOR OF INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH EJECTOR |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU17063U1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010011158A1 (en) * | 2008-07-21 | 2010-01-28 | Boris Viktorovich Avdeev | Flow accelerator (options) |
RU2548330C1 (en) * | 2014-01-22 | 2015-04-20 | Рудольф Анатольевич Серебряков | Exhaust gas vortex ejector of carb and diesel engines |
RU169115U1 (en) * | 2016-03-04 | 2017-03-03 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | PISTON ENGINE EXHAUST SYSTEM |
RU2804988C1 (en) * | 2022-10-18 | 2023-10-09 | Николай Иванович Возисов | Ice exhaust gas ejector |
-
2000
- 2000-10-19 RU RU2000126080U patent/RU17063U1/en active
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010011158A1 (en) * | 2008-07-21 | 2010-01-28 | Boris Viktorovich Avdeev | Flow accelerator (options) |
RU2548330C1 (en) * | 2014-01-22 | 2015-04-20 | Рудольф Анатольевич Серебряков | Exhaust gas vortex ejector of carb and diesel engines |
RU169115U1 (en) * | 2016-03-04 | 2017-03-03 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | PISTON ENGINE EXHAUST SYSTEM |
RU2804988C1 (en) * | 2022-10-18 | 2023-10-09 | Николай Иванович Возисов | Ice exhaust gas ejector |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6962048B2 (en) | Engine exhaust apparatus | |
US5203674A (en) | Compact diffuser, particularly suitable for high-power gas turbines | |
US6799423B2 (en) | Adjustable exhaust system for internal combustion engine | |
KR20040073535A (en) | A fluid flow controller | |
US20100282538A1 (en) | Muffler having fluid swirling vanes | |
US20090090101A1 (en) | Exhaust Gas-Discharging Device of Vehicle | |
US4222456A (en) | Sound-suppressing and back pressure-reducing apparatus and method | |
US20100146956A1 (en) | Automotive exhaust system | |
RU17063U1 (en) | EXHAUST GAS FLOW ACCELERATOR OF INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH EJECTOR | |
JP7465558B2 (en) | Exhaust promotion device for internal combustion engine and method for improving exhaust system | |
RU2548330C1 (en) | Exhaust gas vortex ejector of carb and diesel engines | |
US20090223740A1 (en) | Silencer of Exhaust Gases, in Particular for Motor Vehicles | |
CN112502853B (en) | Nozzle, jet engine and jet aircraft equipped with same | |
CN103775253B (en) | A kind of waste gas pretreatment system for diesel engine | |
GB2110298A (en) | Internal combustion engine exhaust systems | |
GB2131100A (en) | Diffuser | |
US2851123A (en) | Exhaust installation for internal combustion engines | |
RU2059839C1 (en) | Flow accelerator of exhaust gases for internal combustion engine | |
US5824970A (en) | Marine engine silencer having internal apertured baffle and weir plate | |
RU2804988C1 (en) | Ice exhaust gas ejector | |
US9835075B2 (en) | Exhaust gas discharge inducing apparatus for vehicle | |
US2984967A (en) | Exhaust temperature air-cooling system | |
KR102232248B1 (en) | The exaust fumes reduction device for internal combustion engine | |
RU2799409C1 (en) | Adjustable device for afterburning fuel mixture in exhaust tract of an internal combustion engine | |
KR200495900Y1 (en) | Power increase of internal combustion engines Smoke reduction reducer |