SU1052691A1

SU1052691A1 - Двигатель внутреннего сгорани

Info

Publication number: SU1052691A1
Application number: SU813342572A
Authority: SU
Inventors: Филипп Григорьевич Гринсберг; Алексей Михайлович Скаженик; Анатолий Александрович Куликов; Михаил Леонович Копылов; Семен Львович Левкович; Олег Павлович Довгань
Original assignee: Предприятие П/Я А-1495
Priority date: 1981-10-01
Filing date: 1981-10-01
Publication date: 1983-11-07

Abstract

1. ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий компрессор наддува , охладитель наддувочного воздуха и расшир ющийс по ходу газа воздухонапорный патрубок, подключенный через круглое входное сечение к компрессору наддува, а через пр моугольное выходное сечение к охладителю и снабженный двум поворотными участками, объединенными при помощи боковой, внещней и наклонной стенок, отличающийс тем, что, с целью повышени экономичности и надежности путем повышени равномерности заполнени воздухом выходного сечени воздухонапорного патрубка , последний снабжен по меньшей мере двум разделительными винтообразными перегородками , расположенны.ми во входном сечении параллельно друг другу с уменьшающимс от внещней стенки шагом, а в выходном сечении с равномерным щагом по центральной линии; параллельной боковой стенке , причем во входном сечении угол между винтообразными перегородками и плоскостью , перпендикул рной этому сечению и проход щей через центры входного и выходного сечений, со стороны наклонной стенки выполнен меньще 90&deg;, но больще величины угла наклона плоскости к выходному сечеS нию, а в последнем угол между винтообразными перегородками и боковой стенкой со (Л ставл ет 60-90&deg; и увеличиваетс к внещней стенке. от ю О5 со

Description

2.Двигатель по п. 1, отличающийс тем, что угол между перегородками в выходном сечении увеличиваетс в арифметической прогрессии .

3.Двигатель по пп. 1 и 2, отличающийс тем, что шаг расположени винтообразных перегородок уменьшаетс в арифметической прогрессии, в которой отлошение последнего члена к первому равно 0,5.

4. Двигатель по п. 1, отличающийс тем, что в патрубке, снабженном двум винтообразными перегородками, максимальное рассто ние их от окружности входного сечени выполнено равным 1/6-1/8 его диаметра .

1

Изобретение относитс к машиностроению , а именно двигателестроению, в частности к устройству систем охлаждени наддувочного воздуха двигателей внутреннего сгорани .

Известны двигатели внутреннего сгорани , содержаш,ие компрессор наддува, охладитель наддувочного воздуха и расшир ющийс по ходу газа воздухонапорный патрубок , подключенный через круглое входное сечение к компрессору наддува, а через пр моугольное выходное сечение к охладителю и снабженный двум поворотными участками , объединенными при помоши боковой, внешней и наклонной стенок 1.

Однако в таких двигател х из-за несимметричности внутренней полости патрубка, изогнутости в двух направлени х и высокой степени расширени поток воздуха отрываетс от стенок и деформируетс в нескольких направлени х. В результате возникают неравномерность пол скоростей во входном сечении охладител и повышенные гидравлические потери. Экспериментально установлено , что при этом недоиспользуетс более половины входного сечени и 27% объема охладител , что приводит к снижению надежности и эффективности работы охладител и двигател в целом.

Цель изобретени - повышение экономичности и надежности двигател путем повышени равномерности заполнени воздухом выходного сечени воздухонапорного патрубка.

Указанна цель достигаетс тем, что в двигателе внутреннего сгорани , содержащем компрессор наддува, охладитель наддувочного воздуха и расшир ющийс по ходу газа воздухонапорный патрубок, подключенный через круглое входное сечение к компрессору наддува, а через пр моугольное выходное сечение к охладителю и снабженный двум поворотными участками, объединенными при помощи боковой, внешней и наклонной стенок, воздухонапорный патрубок снабжен по меньшей мере двум разделительными винтообразными перегородками.

расположенными во входном сечении параллельно друг другу с уменьщающимс от внешней стенки шагом, а в выходном сечении с равномерным шагом по центральной линии, параллельной боковой стенке, причем во входном сечении уго между винтообразными перегородками и плоскостью, перпендикул рной этому сечению и проход щей через центры входного и выходного сечений со стороны наклонной стенки выполнен меньше 90°, но больше величины угла наклона этой плоскости к выходному сечению, а в последнем угол между винтообразными перегородками и боковой стенкой выполнен 60-90° и увеличиваетс к внешней стенке.

Угол между перегородками в выходном сечении увеличиваетс по арифметической прогрессии.

Шаг расположени винтообразных перегородок уменьшаетс в арифметической прогресии , в которой отношение последнего члена к первому равно 0,5.

В патрубке, снабженном двум винтообразными перегородками, максимальное рассто ние их от окружности входного сечени выполнено равным 1/6-1/8 его диаметра.

На фиг. 1 показан двигатель, общий вид; на фиг. 2 - патрубок с двум разделительными стенками, вид со стороны входного сечени ; на фиг. 3 - патрубок вид со стороны выходного сечени ; на фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 3; на фиг. 5 - патрубок с несколькими разделительными стенками, вид со стороны входного сечени ; на фиг. 6то же, вид со стороны выходного сечени ; на фиг. 7 - разрез Б-Б на фиг. 6.

Двигатель 1 включает компрессор 2 наддува , охладитель 3 наддувочного воздуха и воздухонапорный, расшир ющийс по ходу газа патрубок 4, подключенный круглым входным сечением 5 к компрессору 2, а пр моугольным выходным сечением 6 - к охладителю 3. Патрубок 4 снабжен двум поворотными участками, объединенными боковой 7, внешней 8 и наклонной 9 стенками . В патрубке 4 размещены разделительные винтообразные перегородки 10, при этом во входном сечении 5 угол 11 (угол оСп ) между винтообразными перегородками 10 и плоскостью 12, перпендикул рной этому сечению и св зывающей центры входного 5 и выходного б сечений со стороны наклонной 9 стенки, выполнен меньше 90°, но больше величины угла-13 (угла) наклона плоскости 12 к выходному сечению 6. В выходном сечении б угол 14 (уголУп) между ХОД НОМ ССЧСПИИ } yiUJl IT VJO l .. винтообразной разделительной 10 и боковой 7 стенками составл ет 60--90° и увеличиваетс к внешней стенке. Винтообразные перегородки 10 расположены во входном сечении 5 параллельно друг другу с уменьшающимс от внешней стенки 8 шагом, в выход ном сечении 6 - с равномерным шагом 15 по центральной линии 16, расположенной параллельно боковой стенке 7. Угол 14 между стенкой 7 и перегородкой 10 в выходном сечении 6 увеличиваетс в арифметической СсЧСНКИ J у ОС ri .VI- ТТТ« 1 t прогрессии В диапазоне 60-90°. Шаг 15 .,г пг i-i-r f. rt расположени винтообразных перегородок 10 выполнен уменьшающимс в арифметической прогрессии, в которой отношение последнего члена к первому равно 0,5. В патрубке 4, снабженном двум винтообразными перегородками 10, максимальное рассто ние 17 от окружности входного сечени 5 выполнено равным 1/6-1/8 его диаметра. Двигатель работает следующим образом. Воздух из компрессора 2 наддува через круглое входное сечение 5 попадает в полость патрубка 4, разделенную разделительными винтообразными перегородками 10. Изза наклона перегородок 10 к плоскости 12 под углом 11, определенным соотношением с(„ ЭО количество воздуха, направл е1 ого в полость, примыкающую к наклонной стенке 9, увеличиваетс . По образовавшимс между перегородками 10 каналам воз дух движетс к выходному сечению б; в котором существенна дол воздуха направКОТиииМ cyUlCV locnnaTi . ,.„.,«. л етс в полость, примыкающую к наклонллс11 ,п D , J-J НОЙ стенке 9 вследствие наклона в выходном сечении 6 перегородок 10 к стенке 7

/7

77

V

(р1/г.2 од углом 14, определ емым соотношением 0° Тп 90°. Расположение винтообразных перегороок 10 параллельно друг другу с уменьшаюш ,имис от внешней стенки 8 шагом приводит к тому, что по мере удалени от внешней стенки 8 и приближени к отрывным зонам в каналы между стенками поступает уменьшающеес количество воздуха. Выполнение перегородок 10 в выходном сечении .- vv.|x«,v,.. б с равномерным шагом 15 по центральной линии 16 обеспечивает равномерность скоростей за счет увеличивающихс проходных сечений между стенками в части, расположенной ближе к центру выходного сечени 6 и уменьшающихс проходных сечений в остальной части. При двух винтообразных перегородках 10 во входном сечении 5 предпочтителен вариант расположени на максимальном рассто нии 17 от окружности входного сеj-i чени 5 равном 1/6-1/8 его диаметра. Это 1ГЖЖХЧТГТЧТО f iT-rt тт LlOIJUr OOU 7 ГТЯТуменьшает отрывные зоны у стенок патрубка при повороте потока. Испытани предлагаемого устройства с шестью стенками 10 показали, что неравномерность кинетической энергии потока воздуха в выходном сечении 6 патрубка 4 может быть уменьшена в 1,9 раза, гидравлические потери снижены в 1,3 раза, а степень заполнени сечени может быть повышена в 1,5 раза. При двух перегородках 10 неравномерность потока уменьшаетс в 1,6 раза, гидравлические потери - в 1,1 раза, а степень заполнени сечени повышаетс в 1,3 раза. Это, в свою очередь, приводит к уменьшению температур наддувочного воздуха и выпускных газов, а также к снижению удельного расхода топлива. Таким образом, повышение равномерности заполнени воздухом выходного сечени патрубка приводит к повышению эффективности работы охладител наддувочного . „олпч Q ТЯК-ЖР к воздуха и двигател в целом, а также к снижению теплонапр женности деталей дви„„ ..„.„„и,,, т.рп.ппн пп женности деталей ДВИгател .

/

+ -4- -Ъ

А/

фг/г.З

ф1/г.

/JS

Фиг.З

/

г/. 7

Claims

1. ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий компрессор наддува, охладитель наддувочного воздуха и расширяющийся по ходу газа воздухонапорный патрубок, подключенный через круглое входное сечение к компрессору наддува, а через прямоугольное выходное сечение к охладителю и снабженный двумя поворотными участками, объединенными при помощи боковой, внешней и наклонной стенок, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности и надежности путем повышения равномерности заполнения воздухом выходного сечения воздухонапорного патрубка, последний снабжен по меньшей мере двумя разделительными винтообразными перегородками, расположенными во входном сечении параллельно друг другу с уменьшающимся от внешней стенки шагом, а в выходном сечении с равномерным шагом по центральной линии; параллельной боковой стенке, причем во входном сечении угол между винтообразными перегородками и плоскостью, перпендикулярной этому сечению и проходящей через центры входного и выходного сечений, со стороны наклонной стенки выполнен меньше 90°, но больше величины угла наклона плоскости к выходному сечению, а в последнем угол между винтообразными перегородками и боковой стенкой составляет 60—90° и увеличивается к внешней стенке.

Фиг. 7 >

2. Двигатель по π. 1, отличающийся тем, что угол между перегородками в выходном сечении увеличивается в арифметической прогрессии.

3. Двигатель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что шаг расположения винтообразных перегородок уменьшается в арифметической прогрессии, в которой отношение последнего члена к первому равно 0,5.

4. Двигатель по π. 1, отличающийся тем, что в патрубке, снабженном двумя винтообразными перегородками, максимальное расстояние их от окружности входного сечения выполнено равным 1/6—1/8 его диаметра.