SU1663210A1

SU1663210A1 - Способ работы двигател внутреннего сгорани и двигатель внутреннего сгорани

Info

Publication number: SU1663210A1
Application number: SU894694248A
Authority: SU
Inventors: Дмитрий Витальевич Давыденко
Original assignee: Алтайский политехнический институт им.И.И.Ползунова
Priority date: 1989-05-22
Filing date: 1989-05-22
Publication date: 1991-07-15

Abstract

Изобретение может быть использовано в системах воздухоснабжени двигателей. Цель изобретени - расширение диапазона резонансных режимов работы двигател . Двигатель содержит впускной трубопровод 1 резонансной длины, подключенный к впускным органам 2 цилиндров и сообщенный с атмосферой, выпускной коллектор 3, подключенный к выпускным органам 4 цилиндров, и эжектор 5 с активным 6 и пассивным 7 соплами и камерой 8 смещени , причем активное сопло 6 эжектора 5 сообщено с выпускным коллектором 3, а пассивное сопло 7 с впускным трубопроводом 1. Камера 8 смещени и пассивное сопло 7 эжектора 5 выполнены в виде пр молинейных участков впускного трубопровода 1, одинакового с ним диаметра. Активное сопло 6 выполнено в виде двух усеченных конусов, обращенных основани ми в сторону впуска. Усеченные вершины конусов выполнены заподлицо со стенками камеры 8 смешени . Трубопровод 1 снабжен телескопическим насадком 9. Выпускной коллектор 3 выполнен в виде двух участков, сообщенных друг с другом при помощи П-образного телескопического колена 10. Во впускном трубопроводе 1 и в выпускном коллекторе 3 установлены датчики амплитуды 11 и скорости 12 распространени волн давлени . Двигатель снабжен датчиком 13 частоты вращени коленчатого вала. Все датчики св заны с блоком 14 управлени , который перемещает телескопический насадок 9 и П-образное телескопическое колено 10. За счет эффективной настройки впускной и выпускной систем повышаетс коэффициент наполнени , увеличиваетс мощность и улучшаетс экономичность двигател . 2 с.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относитс к машиностроению , а именно к двигателестроению, в частности к системам газовоздушного тракта двигателей.

Цель изобретени - расширение диапазона резонансных режимов работы двигател .

На фиг. 1 представлена схема двигател ; на фиг. 2 - диаграммы давлени во впускном трубопроводе перед средним цилиндром.

Двигатель внутреннего сгорани содержит впускной трубопровод 1 резонансной длины, подключенный выходным участком к впускным органам 2 цилиндров и сообщенный входным участком с атмосферой, выпускной коллектор 3, подключенный к выпускным органам 4 цилиндров, и эжектор 5 с активным 6 и пассивным 7 соплами и камерой 8 смешени , причем активное сопло 6 эжектора 5 сообщено с выпускным коллектором 3, а пассивное 7 - с впускным трубопроводом 1. Камера 8 смешени и пассивное сопло 7 эжектора 5 выполнены в виде пр молинейных участков впускного трубопровода 1, одинакового с ним диаметра . Активное сопло 6 выполнено в виде двух усеченных конусов, обращенных основани ми в сторону впуска. Усеченные вершины конусов выполнены заподлицо со стенками камеры 8 смешени . Впускной трубопровод 1 снабжен телескопическим насадком 9, установленным соосно с входным участком трубопровода 1. выпускной коллектор 3 выполнен в виде двух участков, сообщенных друг с другом при помощи П-образного телескопического колена 10. Во впускном трубопроводе 1 и в выпускном коллекторе 3 установлены датчики амплитуды 11 и скорости 12 распространени волн давлени , а двигатель снабжен датчиком 13 частоты вращени коленчатого вала. Все датчики 11-13 сообщены с блоком 14 управлени , включающим электромеханическое устройство , измен ющее длину впускного трубопровода 1 и выпускного коллектора 3.

Блок 13 может содержать усилитель, микропроцессор и исполнительные элементы любого типа, например, в виде электромагнитов , сердечники которых соединены с телескопическим насадком 9 и П-образным телескопическим коленом 10. Длина камеры 8 смешени составл ет 0,7-1,5 от длины впускного трубопровода 1 до его подключени к впускным органам 2 цилиндров.

Наиболее оптимальное отношение длин равно единице, так как в этом случае амплитуда колебаний давлени в системе впуска максимальна по сравнению с несимметричной резонансной системой впуска . Отклонение отношени длин от единицы в любую сторону ухудшает качество системы впуска, что выражаетс в более низких амплитудах волн и более низком наполне . нии, однако в диапазоне 0,7-1,5 это ухудшение составл ет не более 20%.

Двигатель работает следующим образом .

На такте впуска одного из цилиндров,

0 например первого, его объем соедин етс с объемом впускного трубопровода 1. В результате волна разрежени из цилиндра передаетс во впускной трубопровод 1 и распростран етс по обе стороны к откры5 тым торцам впускного трубопровода 1. От открытых торцов волна разрежени отражаетс с переменой знака, т. е. волной давлени и движетс обратно к выпускным органам 2 цилиндров.

0 Когда отраженна волна давлени во впускном трубопроводе 1 достигает максимальной величины, осуществл етс подача отработавших газов в эжектор 5. В результате отраженна волна давлени увеличива5 ет свою амлитуду на 50-100%. Волна давлени с увеличенной амплитудой осуществл ет дозар дку цилиндра воздухом и затем движетс к открытым торцам впускного трубопровода 1, где отражаетс волной раз0 режени . Отраженна волна разрежени возвращаетс к впускным органам 2 и. складыва сь с импульсом разрежени , усиливает его, что еще больше увеличиваетс эффект дозар дки и коэффициент наполне5 ни .

Подбор резонансной длины впускного трубопровода 1 осуществл етс автоматически блоком 14, в который передаютс сигналы от датчиков 11-13. и на основе которых

0 устанавливаетс требуемое положение П- образного телескопического колена 10 и те- лескопического насадка 9, чтобы обеспечить согласование фаз газораспределени с фазой отраженных волн давле5 ни . В результате эффект дозар дки будет максимальным на всех нагрузочных и скоростных режимах.

За счет более эффективной настройки впускной и выпускной систем коэффициент

Claims

0 наполнени увеличиваетс на 20-30%, что обеспечивает повышение мощности на 10- 15% или снижение расхода топлива на 2-3 г/кВт/ч при посто нной мощности. Формула изобретени

51. Способ работы двигател внутреннего сгорани путем впуска воздуха во впускной трубопровод, организации возможности распространени волн давлени по его длине, подачи воздуха в каждый цилиндр двигател в момент приближени к

нему волны давлени , выпуска из цилиндров отработавших газов в выпускной коллектор , организации возможности распространени волн давлени и разрежени по длине выпускного коллектора с по- следующей подачей в активное сопло эжектора и создани в камере смешени импульсов с последующим распространением их по пассивному соплу эжектора во впускной трубопровод, отличающийс тем, что, с целью расширени диапазона резонансных режимов работы двигател , измер ют амплитуду и скорость распространени волн давлени во впускном трубопроводе и выпускном коллекторе, измер ют частоту вращени вала двигател и по результатам измерений измен ют длину впускного трубопровода и длину выпускного коллектора до приведени в соответствие этих длин с длиной волны давлени .

2. Двигатель внутреннего сгорани , содержащий впускной трубопровод резонансной длины, подключенный выходным участком к впускным органам цилиндров и сообщенный входным участком с атмосферой , выпускной коллектор, подключенный к выпускным органам цилиндров, и эжектор с активным и пассивным соплами и камерой смешени , причем активное сопло эжекто- ра сообщено с выпускным коллектором, а
пассивное - с впускным трубопроводом, о т- личающийс тем, что он снабжен первыми и вторыми датчиками амплитуды и скорости распространени волн давлени , датчиком частоты вращени вала двигател , блоком управлени и исполнительным механизмом , камера смешени и пассивное сопло эжектора выполнены в виде пр молинейных участков впускного трубопровода, одинакового с ним диаметра, активное сопло выполнено в виде двух усеченных конусов , обращенных основани ми в сторону впуска, усеченные вершины конусов выполнены заподлицо со стенками камеры смешени , впускной трубопровод снабжен телескопическим насадком, установленным соосно с входным участком трубопровода, выпускной коллектор выполнен в виде двух участков, сообщенных друг с другом при помощи П-образного телескопического колена , первые датчики амплитуды и скорости распространени волн давлени установлены во впускном трубопроводе, а вторые датчики амплитуды и скорости распространени волн давлени - в выпускном коллекторе, все датчики и датчик частоты вращени вала двигател сообщены с блоком управлени , который св зан с исполнительным механизмом перемещений телескопического насадка и П-образного телескопического колена.

Вл 1

чуеквлуск

цилиндра Длусх . JS цилиндра , ц цилиндра .

Суммарна болна до&лени Имлульс osr сие/т емй/ fo/лусха

Фиг. 2

V