RU2069773C1 - Двигатель внутреннего сгорания - Google Patents
Двигатель внутреннего сгорания Download PDFInfo
- Publication number
- RU2069773C1 RU2069773C1 RU93052935A RU93052935A RU2069773C1 RU 2069773 C1 RU2069773 C1 RU 2069773C1 RU 93052935 A RU93052935 A RU 93052935A RU 93052935 A RU93052935 A RU 93052935A RU 2069773 C1 RU2069773 C1 RU 2069773C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- casing
- cavity
- inlet pipes
- engine according
- paragraphs
- Prior art date
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 claims abstract description 11
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 15
- 238000013016 damping Methods 0.000 claims description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 4
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 claims description 2
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 claims description 2
- 238000004887 air purification Methods 0.000 claims description 2
- 230000030279 gene silencing Effects 0.000 abstract 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 11
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010754 BS 2869 Class F Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
- F02M35/12—Intake silencers ; Sound modulation, transmission or amplification
- F02M35/1272—Intake silencers ; Sound modulation, transmission or amplification using absorbing, damping, insulating or reflecting materials, e.g. porous foams, fibres, rubbers, fabrics, coatings or membranes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
- F02M35/12—Intake silencers ; Sound modulation, transmission or amplification
- F02M35/1205—Flow throttling or guiding
- F02M35/1216—Flow throttling or guiding by using a plurality of holes, slits, protrusions, perforations, ribs or the like; Surface structures; Turbulence generators
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Lubrication Details And Ventilation Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
Использование: в двигателях внутреннего сгорания с впрыском топлива в цилиндры.
Сущность изобретения: двигатель содержит головку цилиндров, в которой сформированы камеры сгорания, снабженные средствами для распределения топлива и воздуха, соединенные со стороны камер сгорания впускными клапанами и сходящиеся свободными концами в общий трубопровод, на котором установлен воздухоочиститель и воздушная заслонка, а также смонтировано на впускных трубах устройство для подавления шумов и пульсаций газа. Последнее выполнено в виде герметичного кожуха, с зазором охватывающего впускные трубы, при этом участки труб, размещенные внутри полости, снабжены отверстиями, обеспечивающими сообщение объемов полости с полостью впускных труб.
Предлагаются варианты конструктивного исполнения.
Изобретение обеспечивает снижение шумов и пульсаций в системе впуска двигателя. 7 з. п. ф-лы, 7 ил.
Description
Изобретение относится к двигателестроению, в частности к многоцилиндровым двигателям внутреннего сгорания с впрыском топлива в цилиндры.
Известен двигатель внутреннего сгорания, содержащий головку цилиндров с впускными отверстиями, в которых установлены впускные клапаны, впускные патрубки, отходящие непосредственно от впускных отверстий и выходящие в газосборный ресивер, боковая стенка которого снабжена присоединительными отверстиями для названных патрубков, и установленный вдоль полости ресивера, закрепленный на его торцевой стенке штуцер. К системе впуска двигателя подключены три резонансных глушителя, непосредственно сообщенных с объемом ресивера, трубой между ресивером и камерой воздухоочистителя и с объемом камеры воздухоочистителя соответственно (заявка ЕВП N 0379926, кл. F 02 M 35/12, 1990).
К недостаткам этого изобретения следует отнести малую эффективность эксплуатационных характеристик, высокую материалоемкость, а также узкий диапазон использования.
В качестве прототипа выбран двигатель внутреннего сгорания, содержащий головку цилиндров, в которой сформированы камеры сгорания, снабженные средствами для распределения воздуха и подачи топлива, соединенные с камерами сгорания впускные трубы, ограниченные со стороны камеры сгорания впускными клапанами и сходящиеся свободными концами в общий трубопровод, подключенный к системе воздухозабора и воздухоочистки двигателя, а также смонтированное на впускных трубах средство для подавления шумов и пульсаций газа. Последние представляют собой резонаторы Гельмгольца (ФРГ, з. N 2823293, F 02 M 35/12, 1978).
К недостаткам прототипа следует отнести то, что высокая степень точности настройки резонатора Гельмгольца создают значительные технологические сложности, а эффективность работы достигается в узком диапазоне рабочих частот двигателя.
Технической задачей изобретения является увеличение степени и расширение зоны воздействия устройства для подавления шумов и пульсаций газа, а также упрощение устройства, повышение его технологичности, снижение материалоемкости, а также снижения токсичности двигателя.
Поставленная задача решается за счет того, что двигатель внутреннего сгорания, преимущественно многоцилиндровый, с распределенным впрыском топлива, содержащий головку цилиндров, в которой сформированы камеры сгорания, снабженные средствами для распределения воздуха и подачи топлива, соединенные с камерами сгорания впускные трубы, ограниченные со стороны камеры сгорания впускными клапанами и сходящиеся свободными концами в общий трубопровод, подключенный к системе воздухозабора и воздухоочистки двигателя, а также смонтированное на впускных трубах устройство для подавления шумов и пульсаций газа, в нем устройство для подавления шумов и пульсаций газа выполнено в виде одного, общего для всех впускных труб, герметичного кожуха, с зазором охватывающего впускные трубы, при этом участки труб, размещенные внутри герметичной полости по крайней мере на части своей длины снабжены сквозными отверстиями, обеспечивающими сообщение объемов герметичной полости с полостью труб, а впускные трубы образуют группы, объединенные отдельными герметичными кожухами, при этом полость кожуха по крайней мере частично заполнена звукопоглощающим, вибродемпфирующим, газопроницаемым материалом, корпус кожуха имеет форму сильфона, а в местах сопряжения кожуха с впускными трубами установлены промежуточные газонепроницаемые, термо-, виброизолирующие элементы, внутренняя полость кожуха снабжена виброкомпенсаторами, выполненными из материала с высоким демпфированием, одновременно контактирующими с трубами и корпусом кожуха или стенками кожуха, при этом корпус кожуха снабжен термокомпенсаторами, полость кожуха, по крайней мере частично, заполнена адсорбирующим материалом, например, активированным углем.
На фиг. 1 показаны фрагменты двигателя четырехцилиндрового шестнадцатиклапанного, здесь группы впускных труб объединены индивидуальными кожухами, на фиг. 2 то же, но впускные трубы объединены общим кожухом; на фиг. 2 и 4 показан вариант двигателя, в котором полость кожуха заполнена звукопоглощающим, вибродемпфирующим, газопроницаемым материалом, например, прессованным сетчатым материалом, катодной медью, активированным углем и др. на фиг. 5 показан кожух, корпус которого имеет форму сильфона; на фиг. 6 - корпус кожуха снабжен термокомпенсатором; на фиг. 7 сечение устройства для подавления шумов и пульсаций газа.
Двигатель внутреннего сгорания, в данном случае четырехцилиндровый, шестнадцатиклапанный, с распределенным впрыском топлива, содержит головку цилиндров 1, в которой сформированы камеры сгорания, снабженные средствами для распределения воздуха и подачи топлива (не показаны), соединенные с камерами сгорания впускные трубы 2, ограниченные со стороны камеры сгорания впускными клапанами (не показаны) и сходящиеся свободными концами в общий трубопровод 8, на котором установлен воздухоочиститель 4 и воздушная заслонка 5, а также смонтированное на впускных трубах 2 устройство для подавления шумов и пульсаций газа. Последнее выполнено в виде герметичного кожуха 6, с зазором (образованием герметичной полости) 7, охватывающего впускные трубы 2. Участки труб 2, размещенные внутри полости 7, снабжены сквозными отверстиями 8, обеспечивающими сообщение объемов полости 7 с полостью 9 впускных труб 2. Полость кожуха может быть полностью или частично заполнена звукопоглощающим, вибродемпфирующим, газопроницаемым материалом 10, например, катодной медью. В местах крепления кожуха 6 на трубах 2 установлены промежуточные газонепроницаемые, термо-виброизолирующие элементы 11. Внутри полости 7 установлены виброкомпенсаторы 12. Одновременно контактирующие с трубами 2 и корпусом кожуха 6, или стенками корпуса кожуха 6. Корпус кожуха 6 снабжен термокомпенсатором 13.
Дополнительно на фиг. 2, 3 и 4 показаны выхлопные трубопроводы 14, на фиг. 3, 4 и 7 показан фланец 16 крепления элементов кожуха 6.
Открытие впускного клапана (клапанов) в одном из цилиндров двигателя вызывает перепад давления до и после клапана (в цилиндре двигателя по отношению к окружающей среде). Пульсации воздуха и упругие волны разряжения - сжатия воздушной среды, заполняющей трассу системы впуска, со скоростью звука распространяются по направлению от впускного клапана к открытому концу воздухозаборного патрубка воздухоочистителя 4, а также в направлении всех свободных отводных каналов трассы впуска впускные трубы 2 других цилиндров 1 через сообщающийся объем общего трубопровода 3, отражаются от закрытых впускных клапанов (тупиковые волноводы). Т. е. образуется поле многократно отражающихся упругих волн в сложном геометрическом объеме впускной системы, с утечкой энергии этих упругих волн через свободно открытый срез воздухозаборного патрубка воздухоочистителя в виде звука.
В тупиковых ответвлениях впускных труб 2, т. е. во впускных трубах глухо закрытых клапанами, эти упругие волны, многократно распространяясь и отражаясь, возбуждают резонансы этих труб, как волноводов закрытых с одного конца (в зоне закрытого впускного клапана). Т.о. в этих трубах 2 формируются резонансные стоячие волны, усиливающие резонансные колебания во всей впускной системе и усиливающие передачу энергии в системе по направлению к свободному открытому срезу воздухозаборного патрубка воздухоочистителя 4, т. е. усиливающие излучение звука.
Распределение звуковых давлений на собственных резонансных колебаниях газа по длине этих впускных труб 2 характеризуется в виде косинусоид с максимумом (пучностью) давлений в плоскости впускных клапанов, т. к. частота установления резонанса совпадает с основной (первой) собственной частотой колебаний газа в трубе 2, при совпадении с основной рабочей частотой пульсаций на всасывании, то эти резонансные колебания эффективно демпфируются за счет короткого акустического замыкания полости 9 с трубой 2 посредством отверстий 8, при этом далее по трассе впуска устанавливается более успокоенная воздушная среда и использование там резонаторной полости уже менее эффективно.
Эффективность предлагаемого устройства в значительной степени обусловлена значительной массой газа, заключенного в полости 9 (значительный объем резонатора) и значительным суммарным периметром отверстий 8 перфорации с соответственно большим активным трением газа в отверстиях и соответственно с большим рассеиванием (демпфированием) энергии трущегося газа в отверстиях 8. Также эффективность обусловлена акустическим разрывом относительно длинных, взаимосвязанных, склонных к резонированию впускных труб 2, что очень благоприятно, поскольку исключаются низкочастотные резонансные совпадения с частотами возбуждения при наполнении цилиндров с рабочей частотой двигателя и ее субгармоник.
Наряду с тем, что кожух 6 выполняет роль резонатора, он еще выполняет и роль ресивера, устраняющего взаимовлияние и взаимосвязь цилиндров между собой на резонансах.
Эффективность устройства может еще более повыситься, если полость 7 заполнить звукопоглощающим, вибродемпфирующим, газопроницаемым материалом 10, например, катодной медью, пористым сетчатым материалом и пр. т. к. активная фрикция этого материала способствует дополнительному и более широкополосному преобразованию звуковой энергии в тепловую.
Для компенсации тепловых расширений кожуха 6 он может быть снабжен компенсатором 13, или может быть выполнен частично в виде сильфона, фиг. 5. Кроме того, для устранения (подавления) структурного шума, внутри его могут быть установлены элементы 12 виброкомпенсаторы, а в стыках соединения элементов кожуха и его сопряжениях с трубами 2 устанавливаются термо-виброизолирующие элементы (прокладки) 11.
Практическая реализация объекта не сопряжена с какими-либо сложными технологическими проблемами. Материалы, из которых изготовлен объект, широко применяются в технике. Конструкция в сравнении с прототипом даже более приемлема в массовом производстве, т. к. не требует обеспечения точной настройки резонаторов.
Claims (8)
1. Двигатель внутреннего сгорания, преимущественно многоцилиндровый, с распределенным впрыском топлива, содержащий головку цилиндров, в которой сформированы камеры сгорания, снабженные средствами для распределения воздуха и подачи топлива, соединенные с камерами сгорания впускные трубы, ограниченные со стороны камеры сгорания впускными клапанами и сходящиеся свободными концами в общий трубопровод, подключенный к системе воздухозабора и воздухоочистки двигателя, а также смонтированное на впускных трубах устройство для подавления шумов и пульсаций газа, отличающийся тем, что названное устройство для подавления шумов и пульсаций газа выполнено в виде по крайней мере одного, общего для всех впускных труб, герметичного кожуха, с зазором охватывающего впускные трубы, при этом участки труб, размещенные внутри герметичной полости по крайней мере на части своей длины, снабжены сквозными отверстиями, обеспечивающими сообщение объемов герметичной полости с полостью труб.
2. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что впускные трубы образуют группы, объединенные отдельными герметичными кожухами.
3. Двигатель по пп. 1 и 2 отличающийся тем, что полость кожуха по крайней мере частично заполнена звукопоглощающим, вибродемпфирующим, газопроницаемым материалом.
4. Двигатель по пп. 1 3, отличающийся тем, что корпус кожуха имеет форму сильфона.
5. Двигатель по пп. 1 4, отличающийся тем, что в местах сопряжения кожуха с впускными трубами установлены промежуточные газонепроницаемые, термо-виброизолирующие элементы.
6. Двигатель по пп. 1 5, отличающийся тем, что внутренняя полость кожуха снабжена виброкомпенсаторами, выполненными из материала с высоким демпфированием, одновременно контактирующими с трубами и корпусом кожуха или стенками кожуха.
7. Двигатель по пп. 1 6, отличающийся тем, что корпус кожуха снабжен термокомпенсатором.
8. Двигатель по пп. 1 7, отличающийся тем, что полость кожуха по крайней мере частично заполнена адсорбирующим материалом, например активированным углем.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93052935A RU2069773C1 (ru) | 1993-11-22 | 1993-11-22 | Двигатель внутреннего сгорания |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93052935A RU2069773C1 (ru) | 1993-11-22 | 1993-11-22 | Двигатель внутреннего сгорания |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU93052935A RU93052935A (ru) | 1996-07-10 |
RU2069773C1 true RU2069773C1 (ru) | 1996-11-27 |
Family
ID=20149530
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU93052935A RU2069773C1 (ru) | 1993-11-22 | 1993-11-22 | Двигатель внутреннего сгорания |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2069773C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2249020A4 (en) * | 2008-03-04 | 2012-04-18 | Tokyo Roki Kk | CASE STRUCTURE FOR A VENTILATION TUBE AND COVER STRUCTURE FOR A HOUSING |
-
1993
- 1993-11-22 RU RU93052935A patent/RU2069773C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1.Европейская заявка N 1379926, кл. F 02 M 35/12, 1990. 2.Заявка ФРГ N 2823293, кл. F 02 M 35/12, 1978. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2249020A4 (en) * | 2008-03-04 | 2012-04-18 | Tokyo Roki Kk | CASE STRUCTURE FOR A VENTILATION TUBE AND COVER STRUCTURE FOR A HOUSING |
US8316987B2 (en) | 2008-03-04 | 2012-11-27 | Tokyo Roki Co., Ltd. | Muffling structure of vent pipe and muffling structure of case |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US2078754A (en) | Silencer | |
JPH11351085A (ja) | 往復動内燃機関 | |
RU2069773C1 (ru) | Двигатель внутреннего сгорания | |
US3823796A (en) | Mufflers for internal combustion engines | |
RU2319856C2 (ru) | Двигатель внутреннего сгорания | |
JPS58202322A (ja) | 内燃機関の排気消音装置 | |
RU2166117C2 (ru) | Двигатель внутреннего сгорания | |
KR101215479B1 (ko) | 선박 기관용 소음기 | |
RU2165540C2 (ru) | Двигатель внутреннего сгорания | |
RU2172861C2 (ru) | Двигатель внутреннего сгорания | |
RU2163688C2 (ru) | Двигатель внутреннего сгорания | |
JPS593131Y2 (ja) | 排気消音器 | |
RU2075612C1 (ru) | Двигатель внутреннего сгорания | |
KR100347305B1 (ko) | 디젤발전기용 연장관형 소음기 | |
RU2151902C1 (ru) | Двигатель внутреннего сгорания | |
RU2095582C1 (ru) | Глушитель шума выхлопа для двигателя внутреннего сгорания | |
RU2078220C1 (ru) | Двигатель внутреннего сгорания | |
RU2767126C1 (ru) | Система впуска поршневого двигателя внутреннего сгорания | |
RU97111632A (ru) | Система выхлопа энергетической установки | |
JPS6040813Y2 (ja) | 消音器 | |
RU2187668C2 (ru) | Многоцилиндровый двигатель внутреннего сгорания | |
RU2196899C2 (ru) | Четырехцилиндровый четырехтактный двигатель внутреннего сгорания | |
RU2209336C2 (ru) | Двигатель внутреннего сгорания | |
RU2187667C2 (ru) | Многоцилиндровый двигатель внутреннего сгорания | |
RU95107290A (ru) | Глушитель шума двигателя внутреннего сгорания |