Впускное устройство для двигателя внутреннего сгорания - RU2095612C1

Чертежи

Описание

Изобретение касается двигателя внутреннего сгорания (ДВС) с впускным устройством по ограничительной части п. 1.

Во впускном устройстве ДВС возникают на основе переменного расхода воздуха, относительно отдельных цилиндров в головке цилиндров, звуковые шумы, которые проходят наружу через емкость устройства и прочие конструктивные части и нарушают акустический комфорт.

Целью изобретения является создание ДВС, который имеет такое впускное устройство, в котором происходит уменьшение шумов.

Эта задача решается согласно изобретению посредством отличительных признаков п. 1. Другие существенные признаки содержатся в пунктах, описанных ниже.

Для снижения шумов в емкости впускного устройства имеется воздухопроводящая трубка, которая крепится со стороны входа у впускного патрубка емкости и, свободно располагаясь, входит в емкость. Эта емкость обеспечивает распределенный наддув цилиндров вследствие существенного разделения соединений посредством объема емкости.

С другой стороны, взаимная независимость волнового эффекта в отдельных впускных трубках цилиндров приводит к резкому развитию газорезонансных колебаний в каждой отдельной впускной трубке.

Вследствие асимметрии акустической нагрузки, возникающей от емкости, нагрузки на отдельные впускные трубки отдельных цилиндров различны и это ведет к незначительной несогласованности резонансной частоты в отдельных впускных трубках. Поэтому резонансные колебания (на их резонансной частоте), которые возникают в одном из цилиндров, гасятся не колебаниями, которые возникают в емкости через отдельные впускные трубки и даже если начальные импульсы компенсируются цилиндрами, а потому что они бегут в противоположной фазе. Второе неблагоприятное явление связано с возбуждением первой асимметричной формы газовых колебаний в емкости. Их частота находится постоянно близко к собственной частоте газового колебания в отдельной впускной трубке, что приводит к интенсивному звуковому излучению из системы, особенно на частотах, которые совпадают с нечетными гармониками основной частоты процесса впуска.

Для устранения этого отрицательного явления в емкость вставляется воздухопроводящая трубка, которая располагается коаксиально к центральной оси с центральной осью пространства емкости и крепится со стороны входа во впускном патрубке емкости. Он соединяет емкость с воздухопроводящей и воздухоочистительной системой.

Предусмотренное в емкости отверстие воздухопроводящей трубки находится в одной плоскости, которая располагается перпендикулярно к боковой стенке емкости и которая имеет одинаковое расстояние от центральной оси отдельной впускной трубки второго и третьего цилиндров.

Свободный конец трубки может быть частично перфорированным или иметь радиальные сквозные отверстия.

Наличие воздухопроводящей трубки, расположенной определенным образом, действует на то, что акустическая нагрузка на цилиндры, которые работают в противоположной фазе, симметрична и устраняет асимметричное возбуждение в самых низких частотах.

Кроме того, соединяющее отверстие воздухопроводящей трубки находится рядом с узлом первого собственного колебания газа емкости впускного устройства. Посредством этого также при резонансном возбуждении возникают препятствия для того, чтобы происходил перенос акустической энергии через воздухопроводящую трубку в направление впускного отверстия и посредством этого в окружающую среду.

На фиг. 1 дано схематичное изображение емкости впускного устройства с отходящими отдельными впускными трубками и со вставленной воздухопроводящей трубкой; на фиг. 2 исполнение воздухопроводящей трубки с радиальными пропускными отверстиями, на фиг. 3 диаграмма с изображением первого собственного колебания газа с узлом (прохождение через ноль); на фиг. 4 в разрезе емкости впускного устройства с отдельными впускными трубками, воздухопроводящей трубкой и с воздухопроводящей и воздухоочистительной системой; на фиг. 5 вид на емкость впускного устройства в направление стрелки (X).

ДВС содержит впускное устройство с емкостью 1), внутреннее пространство A которой соединяется посредством отдельных впускных трубок 2, 3, 4 и 5 с головкой цилиндров Z, и с отдельными цилиндрами посредством впускных клапанов.

С впускным патрубком 6 емкости 1 соединяется свободно входящая в емкость воздухопроводяная трубка 7, которая присоединяется к воздухопроводящей системе 8 (дроссельный клапан) или к воздухоочистительной системе 9 (фильтр).

Воздухопроводящая трубка 7 неподвижно соединена со стороны входа с впускным патрубком 6 емкости 1, причем между свободным концом патрубка 6 и присоединяющимся трубопроводом 10 располагается дроссельный клапан 8. По направлению хода трубопровода 10 предусматривается фильтр 9.

Трубка 7 располагается коаксиально к емкости 1, т.е. центральная ось 11 емкости 1 соответствует центральной оси воздухопроводной трубки 7. В частности соединяющее отверстие 12 трубки 7 проходит примерно в плоскости X-X, которая проходит перпендикулярно к боковой стенке 13 емкости 1. Эта плоскость X-X располагается между средними отдельными впускными трубками 3 и 4 и имеется отверстие 12 на одинаковом расстоянии a относительно средних осей 14, 15 отдельных впускных трубок 3 и 4 для второго и третьего цилиндров.

Соединяющее отверстие 12 воздухопроводящей трубки 7 располагается преимущественно в районе узла 16 (нулевой переход) первого собственного колебания газа в емкости 1, что подробнее изображено на фиг. 3 в соединении с фиг. 2. Через этот узел 16 проходит опять-таки плоскость X-X.

Свободный конец 25 воздухопроводящей трубки 7 может, как подробнее изображено на фиг. 2, быть перфорированным и иметь дополнительно к входному отверстию 14 радиальные пропускные отверстия 26 в различных конфигурациях. Эти отверстия могут распределяться по периметру трубки или также располагаться только по определенным участкам периметра.

Реферат

Использование: изобретение относится к двигателестроению и м.б. использовано во впускных устройствах ДВС. Впускное устройство ДВС имеет емкость с всасывающим патрубком и отдельными впускными трубками, которые соединены с головкой цилиндров и сообщаются с отдельными цилиндрами посредством впускных клапанов. С впускным патрубком соединяется воздухопроводящая и воздухоочищающая система. С впускным патрубком емкости соединяется воздухопроводящая трубка, которая свободно входит в емкость и располагается в ней коаксиально. Соединяющее отверстие воздухопроводящей трубки проходит в плоскости под прямым углом к боковой стенке емкости и имеет одинаковое расстояние к центральным средним осям отдельных впускных трубок второго и третьего цилиндров ДВС. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Формула