RU2275517C1 - Система впуска двигателя внутреннего сгорания - Google Patents
Система впуска двигателя внутреннего сгорания Download PDFInfo
- Publication number
- RU2275517C1 RU2275517C1 RU2004123310/06A RU2004123310A RU2275517C1 RU 2275517 C1 RU2275517 C1 RU 2275517C1 RU 2004123310/06 A RU2004123310/06 A RU 2004123310/06A RU 2004123310 A RU2004123310 A RU 2004123310A RU 2275517 C1 RU2275517 C1 RU 2275517C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- receiver
- corrugations
- pipeline
- discharge pipe
- inner diameter
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Supercharger (AREA)
Abstract
Изобретение относится к двигателестроению, в частности к системам впуска двигателей с наддувом. Изобретение позволяет уменьшить газодинамическое сопротивление нагнетательного воздуховода при одновременном повышении надежности работы системы впуска и двигателя в целом. Система впуска двигателя внутреннего сгорания содержит агрегат наддува, нагнетательный трубопровод турбокомпрессора, нагнетательный трубопровод ресивера, ресивер, соединенный трубопроводами с впускными каналами головки цилиндров. Нагнетательный трубопровод турбокомпрессора выполнен гофрированным в местах изгиба, причем наружный диаметр гофр и шаг гофр по оси трубопровода зависят от его внутреннего диаметра D1 и находятся в соотношении, соответственно равном (1,2-1,4)D1 и (0,1-0,3)D1. Нагнетательный трубопровод ресивера выполнен гофрированным в местах изгиба, причем наружный диаметр гофр и шаг гофр по оси трубопровода зависят от его внутреннего диаметра D2 и находятся в соотношении, соответственно равном (1,2-1,4)D2 и (0,1-0,3)D2. Нагнетательный трубопровод ресивера соединен с нагнетательным трубопроводом турбокомпрессора охладителем наддувочного воздуха. Нагнетательные трубопроводы турбокомпрессора и ресивера выполнены в виде единого воздуховода, гофрированного в местах изгиба. Причем наружный диаметр гофр и шаг гофр по оси трубопровода зависят от его внутреннего диаметра D и находятся в соотношении, соответственно равном (1,2-1,4)D и (0,1-0,3)D. Гофры выполнены с внутренним диаметром, равным внутреннему диаметру сопрягаемых прямых участков нагнетательного трубопровода. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.
Description
Изобретение относится к области двигателестроения, а именно к двигателям внутреннего сгорания (в дальнейшем - двигателям), в частности к системам впуска двигателей с наддувом.
Известна система впуска для двигателя с наддувом, содержащая турбокомпрессор, нагнетательный трубопровод турбокомпрессора, промежуточный ресивер, нагнетательный резонансный трубопровод ресивера, нагнетательный резонансный ресивер, соединенный трубопроводами с впускными каналами головки цилиндров. Промежуточный ресивер с помощью дополнительного резонансного трубопровода соединен с дополнительным резонансным ресивером. Применение промежуточного и дополнительного резонансного ресиверов, с одной стороны, приводит к некоторому увеличению сопротивления за счет появления дополнительных местных сопротивлений при входе-выходе воздуха в ресиверы, но с другой стороны, существенно снижает величину резонансных амплитуд пульсаций давлений воздуха во всех элементах системы впуска и, как следствие, уменьшает общее газодинамическое сопротивление по сравнению с системой гладких нагнетательных трубопроводов (см. Европейский патент № 0278117, Int. Cl4: F 02 В 27/00, опубликованный 17.08.1988 г.).
Основным недостатком известного решения являются большие габариты системы впуска, сложность ее компоновки на двигателе и в моторном отсеке автомобиля.
Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является система подачи воздуха в двигатель с наддувом, содержащая турбокомпрессор, нагнетательный трубопровод турбокомпрессора, нагнетательный трубопровод ресивера, содержащий гибкий элемент в виде сильфона, ресивер, соединенный трубопроводами с впускными каналами головки цилиндров. Сильфон, расположенный на прямом участке нагнетательного трубопровода ресивера, играет роль дополнительного ресивера, в котором энергия пульсаций воздуха преобразуется в тепловую энергию упругих деформаций материала стенки (например, резины). Применение гибкого сильфона, с одной стороны, приводит к некоторому увеличению местного сопротивления, но с другой стороны, существенно снижает величину резонансных амплитуд пульсаций объемов воздуха во всех элементах системы впуска и, как следствие, уменьшает общее газодинамическое сопротивление по сравнению с системой гладких нагнетательных трубопроводов (см. Европейский патент № 1217187 A1, Int. Cl7: F 02 В 27/02, опубликованный 19.12.2000 г.).
Основными недостатками известного решения, принятого за прототип, являются нестабильность характеристик и ограниченный ресурс работы, определяемые скоростью процесса «старения» материала гибкого сильфона в условиях эксплуатации. Кроме того, сильфон, с изменяемой в радиальном направлении геометрией при его расположении на прямом участке нагнетательного трубопровода ресивера, приводит к увеличению габаритов системы впуска, усложняет ее компоновку на двигателе и в моторном отсеке автомобиля.
Сущность изобретения - применение в системе впуска двигателя нагнетательного гофрированного в местах изгиба воздуховода, выполненного, например, в виде единой детали.
Технический результат - уменьшение газодинамического сопротивления нагнетательного воздуховода при одновременном повышении надежности работы системы впуска и двигателя в целом.
Для достижения указанного технического результата в системе впуска двигателя внутреннего сгорания, содержащей агрегат наддува, нагнетательный трубопровод турбокомпрессора, нагнетательный трубопровод ресивера, соединенные между собой, ресивер, соединенный трубопроводами с впускными каналами головки цилиндров, особенностью является то, что нагнетательный трубопровод турбокомпрессора выполнен гофрированным в местах изгиба, причем наружный диаметр гофр и шаг гофр по оси трубопровода зависят от его внутреннего диаметра D1 и находятся в соотношении, соответственно равном (1,2-1,4)D1 и (0,1-0,3)D1, кроме того, нагнетательный трубопровод ресивера выполнен гофрированным в местах изгиба, причем наружный диаметр гофр и шаг гофр по оси трубопровода зависят от его внутреннего диаметра D2 и находятся в соотношении, соответственно равном (1,2-1,4)D2 и (0,1-0,3)D2, при этом нагнетательный трубопровод ресивера соединен с нагнетательным трубопроводом турбокомпрессора охладителем наддувочного воздуха, причем нагнетательные трубопроводы турбокомпрессора и ресивера выполнены в виде единого воздуховода, гофрированного в местах изгиба, причем наружный диаметр гофр и шаг гофр по оси трубопровода зависят от его внутреннего диаметра D и находятся в соотношении, соответственно равном (1,2-1,4)D и (0,1-0,3)D, при этом гофры выполнены с внутренним диаметром, равным внутреннему диаметру сопрягаемых прямых участков нагнетательного трубопровода.
Известно, что для выполнения современного законодательства по эмиссиям автомобилестроительные фирмы применяют системы впуска с очень точной настройкой их газодинамической характеристики, обеспечивающей увеличение максимального крутящего момента по скоростной внешней характеристике двигателя при одновременном смещении его в сторону меньших частот вращения коленчатого вала при прочих равных условиях.
Выполнение системы впуска описанным выше образом с использованием всей предложенной совокупности существенных признаков позволяет решать эту задачу.
Для пояснения настоящего изобретения приведены следующие иллюстрации:
на фиг.1 изображен вид двигателя со стороны носка коленчатого вала с гофрированным в местах изгиба нагнетательным трубопроводом турбокомпрессора;
на фиг.2 изображен вид двигателя со стороны носка коленчатого вала с гофрированным в местах изгиба нагнетательным трубопроводом ресивера;
на фиг.3 изображена схема двигателя с нагнетательным трубопроводом турбокомпрессора, соединенного охладителем наддувочного воздуха с гофрированным в местах изгиба нагнетательным трубопроводом ресивера;
на фиг.4 изображен вид двигателя со стороны носка коленчатого вала с единым нагнетательным воздуховодом, гофрированным в местах изгиба;
на фиг.5 изображен осевой разрез гофрированного участка нагнетательного трубопровода.
Система впуска двигателя внутреннего сгорания 1 содержит турбокомпрессор 2, нагнетательный трубопровод турбокомпрессора 3 с внутренним диаметром D1, нагнетательный трубопровод ресивера 4 с внутренним диаметром D2, соединенные между собой гибкими элементами 5 и 6, ресивер 7, соединенный трубопроводами 8 с впускными каналами головки цилиндров 9 (см. фиг.1 и фиг.2). Нагнетательный трубопровод ресивера 4 (см. фиг.2) в двух местах изгиба выполнен гофрированным с наружным диаметром гофр, равным (1,2-1,4)D2, с шагом гофр по оси трубопровода, равным (0,1-0,3)D2 и с внутренним диаметром гофр, равным внутреннему диаметру D2 сопрягаемых прямых участков нагнетательного трубопровода ресивера 4 (см. фиг.5). Как вариант - нагнетательный трубопровод ресивера 4, соединенный с нагнетательным трубопроводом турбокомпрессора 3 охладителем наддувочного воздуха 10, в местах изгиба выполнен гофрированным и имеет ту же зависимость наружного диаметра гофр и шага гофр от внутреннего диаметра трубопровода (см. фиг.3). Нагнетательные трубопроводы турбокомпрессора и ресивера могут быть выполнены в виде единого воздуховода 11, гофрированного в местах изгиба, причем наружный диаметр гофр и шаг гофр по оси трубопровода зависят от его внутреннего диаметра D и находятся в соотношении, соответственно равном (1,2-1,4)D и (0,1-0,3)D (см. фиг.4).
Система впуска двигателя работает следующим образом.
Под воздействием давления, создаваемого турбокомпрессором 2, воздух по нагнетательным трубопроводам 3 и 4 (см. фиг.2) поступает в ресивер 7. При движении основного потока воздуха через гофрированный участок под действием сил вязкого трения внутри гофр возникают дополнительные вихревые потоки А (см. фиг.5), увеличивающие газодинамическое сопротивление нагнетательного трубопровода. Из ресивера 7 воздух по трубопроводам 8 через впускные каналы при открытых впускных клапанах головки цилиндров 9 поступает в цилиндры двигателя 1. При подъеме клапанов расход воздуха увеличивается от нуля до максимального значения и, далее, при опускании клапанов уменьшается до нуля. Под воздействием сил инерции воздушных масс в трубопроводах 8 возникают колебания давления, сдвинутые по времени и по фазе в соответствии с порядком работы впускных клапанов и количеством цилиндров в двигателе 1. Колебания давлений, накладываясь друг на друга в ресивере 7, образуют результирующую упругую волну (высокочастотные пульсации давления с относительно малой амплитудой по отношению к некоторому среднему давлению в рассматриваемом объеме). Эта волна распространяется со скоростью звука по нагнетательному трубопроводу ресивера 4 и, далее, по нагнетательному трубопроводу турбокомпрессора 3, создавая дополнительное сопротивление встречному воздушному потоку. На гофрированных участках нагнетательного трубопровода ресивера 4 часть энергии вырокочастотных пульсаций давления расходуется на динамическое возбуждение дополнительных вихревых потоков в гофрах, что не только компенсирует затраты энергии на образование дополнительных вихревых потоков, но и приводит к снижению суммарного газодинамического сопротивления основному потоку воздуха.
Преимущество изобретения состоит в том, что по сравнению с известными системами впуска можно достигнуть того же технического результата за счет исключения газодинамических потерь на местные сопротивления при существенно меньших габаритах и массе при одновременном повышении надежности работы системы впуска, поскольку современные технологии позволяют изготавливать воздуховоды из высокопрочного тонколистового материала (например, стали) в виде деталей любой пространственной конфигурации.
Claims (5)
1. Система впуска двигателя внутреннего сгорания, содержащая агрегат наддува, нагнетательный трубопровод турбокомпрессора, нагнетательный трубопровод ресивера, ресивер, соединенный трубопроводами с впускными каналами головки цилиндров, отличающаяся тем, что нагнетательный трубопровод турбокомпрессора выполнен гофрированным в местах изгиба, причем наружный диаметр гофр и шаг гофр по оси трубопровода зависят от его внутреннего диаметра D1 и находятся в соотношении, соответственно равном (1,2-1,4)D1 и (0,1-0,3)D1.
2. Система по п.1, отличающаяся тем, что нагнетательный трубопровод ресивера выполнен гофрированным в местах изгиба, причем наружный диаметр гофр и шаг гофр по оси трубопровода зависят от его внутреннего диаметра D2 и находятся в соотношении, соответственно равном (1,2-1,4)D2 и (0,1-0,3)D2.
3. Система по п.2, отличающаяся тем, что нагнетательный трубопровод ресивера соединен с нагнетательным трубопроводом турбокомпрессора охладителем наддувочного воздуха.
4. Система по п.1, отличающаяся тем, что нагнетательные трубопроводы турбокомпрессора и ресивера выполнены в виде единого воздуховода, гофрированного в местах изгиба, причем наружный диаметр гофр и шаг гофр по оси трубопровода зависят от его внутреннего диаметра D и находятся в соотношении, соответственно равном (1,2-1,4)D и (0,1-0,3)D.
5. Система по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что гофры выполнены с внутренним диаметром, равным внутреннему диаметру сопрягаемых прямых участков нагнетательного трубопровода.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004123310/06A RU2275517C1 (ru) | 2004-07-28 | 2004-07-28 | Система впуска двигателя внутреннего сгорания |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004123310/06A RU2275517C1 (ru) | 2004-07-28 | 2004-07-28 | Система впуска двигателя внутреннего сгорания |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2004123310A RU2004123310A (ru) | 2006-01-27 |
RU2275517C1 true RU2275517C1 (ru) | 2006-04-27 |
Family
ID=36047303
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004123310/06A RU2275517C1 (ru) | 2004-07-28 | 2004-07-28 | Система впуска двигателя внутреннего сгорания |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2275517C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102713392A (zh) * | 2009-12-19 | 2012-10-03 | 马勒国际有限公司 | 波纹管、管和新鲜空气设备 |
-
2004
- 2004-07-28 RU RU2004123310/06A patent/RU2275517C1/ru active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102713392A (zh) * | 2009-12-19 | 2012-10-03 | 马勒国际有限公司 | 波纹管、管和新鲜空气设备 |
CN102713392B (zh) * | 2009-12-19 | 2016-04-20 | 马勒国际有限公司 | 波纹管、管和新鲜空气设备 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2004123310A (ru) | 2006-01-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4559784A (en) | Method and apparatus for regulating a bypass flow of a supercharged internal combustion engine | |
EP1625292B1 (en) | Turbo compressor system for internal combustion engine comprising two serially placed turbo units with their rotation axes essentially concentric | |
EP2037098A2 (en) | Turbo compound internal combustion engine | |
CN107567542B (zh) | 具体地用在内燃机的排气系统之中的隔膜泵以及包括隔膜泵的内燃机 | |
SE508959C2 (sv) | Ljuddämpare för deplacementkompressorer | |
US9732645B2 (en) | IC power plant and method of operation | |
CN101413423A (zh) | 模件式多功能脉冲转换涡轮增压系统 | |
RU2275517C1 (ru) | Система впуска двигателя внутреннего сгорания | |
Schernus et al. | Turbocharging of downsized gasoline DI engines with 2 and 3 cylinders | |
KR100786297B1 (ko) | 엔진 흡기장치 | |
RU42267U1 (ru) | Система впуска двигателя внутреннего сгорания | |
US10294899B2 (en) | Guide element for a pressure system of an internal combustion engine, pressure system for an intake tract of an internal combustion engine, and internal combustion engine with a supercharging unit | |
CN105422337A (zh) | 一种进气消声器 | |
EP3768956A1 (en) | Exhaust sound bypass | |
JPS58210320A (ja) | タ−ボチヤ−ジヤを設けた多気筒エンジンにおける慣性過給装置 | |
EP1574681A1 (en) | Exhaust turbine with down-pipe diffuser | |
US11391195B2 (en) | Exhaust system and muffler | |
SU748023A1 (ru) | Устройство дл наддува двигател внутреннего сгорани | |
US10865703B2 (en) | Conduit connection assembly with pressure relief | |
CN217873065U (zh) | 涡轮增压器系统和涡轮增压器系统的热增压管路 | |
SU1343060A2 (ru) | Устройство дл резонансного наддува двигател внутреннего сгорани | |
CN218991716U (zh) | 一种180度异形连接蚌壳 | |
US11815009B2 (en) | Forced-induction device | |
SU1710798A1 (ru) | Система впуска двигател внутреннего сгорани с газотурбинным наддувом | |
RU2435044C2 (ru) | Устройство для наддува v-образного двигателя внутреннего сгорания |