Устройство для резонансного наддува двигателя внутреннего сгорания - SU1343060A2
Код документа: SU1343060A2
Чертежи
Описание
11
Изобретение относится к машиностроению , а 1шенно к двигателестрое- нию, в частности к устройствам для использования волновых явлений во впускном трубопроводе для наддува двигателей, и является усовершенствованием изобретения по авт. св. № 943416.
Цель изобретения - улучшение эко- ном1тчности двигателя путем расширени диапазона резонансных режимов.
На фиг.I изображена система резонансного наддува, общий вид; на фиг.2 - конструкция разобщительного органа; на фиг.3 - экспериментальные сравнительные нагрузочные характеристики; на фиг.4 - осциллограммы давлений в цилиндре и во впускном коллекторе; на фиг.5 - экспериментальные данные по влиянию места установки разобщительного органа на параметры двигателя.
Система содержит два настроенных трубопровода I и 2, подключенных акустически зеркально к впускному коллектору 3. Коллектор имеет такое же течение (диаметр), как и трубопроводы . Настроеннь е трубопроводы и 2 обращены входными участками навстречу друг другу и через отражатель- разветвление 4 подключены к компрес сору 5 турбокомпрессора 6. Впускной коллектор 3 через патрубки 7 присоединен к цилиндрам 8 (с неперекрывающимися фазами впуска) блока 9. Внутри одного из настроенных трубопроводов помещен орган перекрытия 10, который установлен на расстоянии от центра отражателя-разветвления 4 равным 0,2-0,3 от суммарной длины трубопровода, коллектора и ресивера Орган перекрытия связан тягой 11 с рычагом 12 привода рейки топливного насоса 13.
Возможный вариант органа перекрытия показан на фиг.2. Тяга 14 через телескопическое устройство 15 подсоединена к рычагу 16, установленному на оси 17 неподвижной стойки 18. Другой конец рычага 16 подсоединен к подвижной стойке 19, установленной на органе перекрытия, имеющей цилиндрическую поверхность такого же радиуса , что и настроенный трубопровод. Заслонка 10 со стойкой 19 через ось 20 крепится к неподвижной стойке 18
Система работает следующим образом .
5
5
0
5
0
5
0
5
При работе двигателя на режиме с высокой нагрузкой тяга 14 (фиг.2) рейки топливного насоса 13 (фиг.1) смещается влево и через рычаг 16 поддерживает заслонку 10 в положении Открыто. В трубопроводах 1 и 2 развиваются резонансные колебания, осуществляющие волновой наддув двигателя , который при этом работает по вет- ве А нагрузочной характеристики (Фиг.З). Волновая картина в трассе впуска в этом случае имеет вид, изображенный на фиг.4: отраженная волна давления подходит к органам газообмена в момент их закрытия и осуществляет дозарядку цилиндра воздухом , повышая тем самым давление конца впуска, коэффициент избытка воздуха, в результате чего обеспечивается нормальное протекание рабочего процесса.
По мере снижения нагрузки (что сопровождается изменением положения рейки топливного насоса) и при достижении такой ее величины, когда механический КПД за счет роста насосных потерь начинает существенно уменьшаться, заслонка закрывается. Этот момент закрытия определяется экспериментально. Дизель при этом начинает работать по участку Б нагрузочной характеристики (фиг.З). Волновая картина также изменяется (фиг.4), хотя частота вращения остается прежней. Отраженная волна давления в этом случае как бы за- паздьгаает и приходит к органам газообмена следующего по порядку работы цилиндра в начале такта впуска . В результате кривая разряжений в цилиндре деформируется и насосные потери за такт впуска снижаются , поэтому несмотря на то, что коэффициент избытка воздуха в этом невысок, топливная экономичность двигателя улучшается.
Выбор места установки заслонки осуществлен из экспериментальных данных, приведенных на фиг.З. Существует оптимальное положение регулирующего органа (по длине трубопровода ) и изменение положения заслонки от крайних значений указанного интервала вызывает ухудшение топливной экономичности на частичных нагрузках. Указанное соотношение остается справедливым и для других частот вращения, несмотря на то, что
для обеспечения резонансного режима работы устройства при изменившейся частоте вращения необходимо изменение длин трубопроводов 1 и 2, поскольку и в этом случае указанное соотношение длин обеспечит перевод системы из резонансног о режима работы (при повышенных нагрузках) на зарезонансный (при пониженных нагрузках). Последнее обстоятельство вытекает из того, что отношение резонансных и зарезонансньк час тот вращения приблизительно постоян но для всего допустимого поля режимов работы дви.гателя .
43060ч
Формула изобретения YcTpoi icTBO для резонансЕюго наддува двигателя внутреннего сгорания по авт.св.У 943416, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона резонансных режи)ов , выходные участки основного и дополнительного V-образных трубопроводов
10 объединены в общий коллектор, причем в коллекторе установлен орган перекрытия, расстояние от которого до центра общего коллектора выполнено равным 0,2-0,3 от суммарной дли1Ь ны трубопроводов, коллектора и ресивера .
Реферат
Изобретение относится к области двигателестроения и позволяет улучшить экономичность двигателя путем расширения диапазона резонансных режимов. Система содержит два настроенных трубопровода 1 и 2, подключенных акустически зеркально к коллектору 3 впуска. Коллектор имеет сечение, равное сечению трубопроводов 1 и 2. Длина настраиваемых трубопроводов одинакова и выбрана из условия достижения резонансного режима работы на заданной частоте вращения коленчатого вала. Коллектор впуска через патрубки 7 подсоединен к цилиндрам 8 с неперекрывающимися фазами впуска блока 9. Внутрь одного из настраиваемых трубопроводов помещен разобщительный орган - заслонка 10, которая установлена на расстоянии, равном 0,2-0,3 от суммарной длины трубопроводов, коллектора и ресивера. Заслонка связана тягой 1 с рычагом 12 привода рейки топливного насоса 13. Установка заслонки на указанном расстоянии позволяет преобразовать тип настройки . При работе двигателя на частичных нагрузках заслонка закрыта, имеет место зарезонансный тип настройки . Нри высоких нагрузках, когда необходима дополнительная подача воздуха , заслонка открыта, имеет место резонансный тип настройки. Изобретение является дополнительным к авт.св.№ 943416, 5 ил. Ю 1 ю (Л со 4 СО О Oi N)
Формула
