EA000458B1

EA000458B1 - Устройство для выхлопного коллектора

Info

Publication number: EA000458B1
Application number: EA199800547A
Authority: EA
Inventors: Стивен Валиско
Original assignee: Джентех Дизайн Лимитед
Priority date: 1996-01-12
Filing date: 1997-01-10
Publication date: 1999-08-26
Also published as: DE69701958D1; GB2308989A8; CA2242464A1; DE69701958T2; EP0873470B1; WO1997025526A1; ES2149563T3; CN1212743A; AU707029B2; AU1391597A; EA199800547A1; EP0873470A1; GB2308989B; GB2308989A9; JP2000503091A; CN1088794C; GB9600642D0; KR19990077116A; KR100489315B1; US6119454A

Description

Изобретение относится к выхлопным устройствам.

В американском патенте № 3871175 описана вторичная система подачи воздуха в выхлопной коллектор, обеспечивающие достаточное количество воздуха для окисления несгоревших выхлопных газов при пониженных скоростях работы двигателя.

Изобретение, в частности, относится к устройствам, предназначенным для автоматического введения воздуха в выхлопной коллектор для предотвращения, среди прочего, проникновения выхлопных газов в цилиндры двигателя во время его обычной работы. Подобные устройства или аспираторы были раскрыты, например, в патенте США № 3455106 и европейском патенте № 0041831. Устройства, предложенные ранее, относительно сложны механически и не предназначены для работы на повышенных или изменяющихся скоростях двигателя.

Целью изобретения является преодоление или, по крайней мере, уменьшение этих проблем.

Согласно изобретению предусмотрено наличие аспиратора, позволяющего воздуху в автоматическом режиме избирательно входить в выхлопной коллектор двигателя во время работы двигателя внутреннего сгорания для предотвращения втягивания выхлопных газов обратно в цилиндры через выхлопные клапаны; аспиратор включает в себя переходной патрубок (адаптер), образованный полым корпусом, простирающимся до отверстия (канала) в коллекторе и плотно вставленный в него; первый однонаправленный клапан, подсоединенный к адаптеру и предотвращающий выход газов из коллектора через канал, когда давление внутри коллектора становится выше, чем давление в первом клапане, и средства для подачи воздуха во второй однонаправленный клапан при различных давлениях выше атмосферного давления, которые повышаются с увеличением скорости двигателя; второй однонаправленный клапан соединен через перепускной канал с первым клапаном, образуя промежуточную расширительную камеру, и устроен таким образом, что позволяет воздуху войти в перепускной канал всякий раз, когда давление внутри перепускного канала ниже, чем давление у второго клапана.

Канал целесообразно формировать в виде трубки, которая отчасти заходит внутрь выхлопного коллектора, за его внутреннюю поверхность.

Каждый из однонаправленных клапанов может включать в себя игольчатый клапан.

Положение второго однонаправленного клапана может подстраиваться вручную с целью регулирования перепада давления, под которым второй клапан будет открываться и закрываться.

Воздух может быть подан во второй однонаправленный клапан посредством воздушного цилиндра, имеющего вход, направленный по ходу движения транспортного средства, на котором установлен двигатель, так, чтобы подавать воздух под давлением, соответствующим поступательной скорости машины.

Дополнительно или альтернативно воздух может быть подан с помощью воздушного насоса, а воздушный насос может являться частью нагнетателя двигателя с турбонаддувом.

Устройство для выхлопного коллектора или аспиратор согласно изобретению далее описан на примере и проиллюстрирован чертежами, на которых:

фиг. 1 - поперечный разрез адаптера устройства;

фиг. 2 - поперечный разрез устройства (аспиратора), примыкающего сверху к адаптеру, в рабочем состоянии;

фиг. 3 - вид сверху выхлопного коллектора;

фиг. 4 - вид сверху аспиратора с применением нагнетателя с турбонаддувом.

Как показано на фиг.1, адаптер содержит нижнюю часть 1 0, включающую канал 11, привинченный к коллектору двигателя 12. Нижняя часть включает расширительную камеру 13, которая замыкается полой заглушкой 1 4, достигающей штуцера уплотнения 15, который уплотняет и соединяет заглушку 1 4 с цилиндрической трубкой 16.

Следует заметить, что нижний край канала 11 несколько заходит вовнутрь выхлопного коллектора и за его внутреннюю поверхность. Это делает его (канал) более чувствительным к потоку газов и давлению в коллекторе. Кроме того, при этом уменьшается вероятность унесения горячих выхлопных газов в канал 11 и корродирования гнезд клапанов в устройстве. Положение расширительной камеры 13 обеспечивает ускорение движения любого потока воздуха по направлению к коллектору, таким образом, что он «продавливается», когда необходимо, через канал 11 внутрь коллектора.

На фиг. 2 трубка 1 6 присоединена к нижнему кожуху 17, включающему первый однонаправленный игольчатый клапан 18, присоединенный посредством уплотняющей муфты 19. Верхний кожух 20 путем скользящего соединения или иным регулируемым способом прикреплен к нижнему кожуху 1 7 так, что вместе кожухи формируют расширительную камеру 20'. Эффективный размер или объем камеры 20' может быть изменен насколько и когда это требуется, и служит при этом как демпфер давления между первым клапаном 1 8 и вторым однонаправленным игольчатым клапаном 21. Клапан 21 сжат пружиной 22 и пригнан к верхнему краю кожуха 20 резьбовым соединением так, что может быть осуществлено ручное регулирование для ослабления или усиления степени зажима пружины. Такая настройка создает изменение перепада давления, при котором клапан будет открываться и закрываться. Устройство включает два предохранительных двунаправленных канала высокого давления 22' и 23.

Устройство предназначено для введения воздуха в выхлопной коллектор из атмосферы, когда это необходимо, через клапаны 18 и 21, что, в общем, уже известно из уровня техники. В устройствах в соответствии с настоящим изобретением воздух подается в клапан 21 под давлением, когда двигатель ускоряется настолько, что обеспечивается подача сжатого воздуха через канал 11, чтобы постоянно гарантировать эффективную работу. Для выхлопа газов движущегося транспортного средства сжатый воздух в основном подается за счет нагнетания воздуха из подветренного входного отверстия. Таким образом, с возрастанием скорости машины давление воздуха, входящего в клапан 21 автоматически возрастает соответственно скорости двигателя и, соответственно, происходит поставка более сжатого воздуха к каналу 11. Сжатый воздух также может подаваться, например, от электрического вентилятора или вентилятора с турбонаддувом, как показано на фиг. 4.

На фиг. 3 обозначено предпочтительное центральное положение 30 для монтажа устройства к трубе четырехцилиндрового двигателя. Расположение выбрано в соответствии с местом, где смешиваются потоки выхлопных газов, выходящие поровну из всех четырех цилиндров. Конечно, можно использовать другие позиции расположения или установить более одного устройства - тогда выбор расположения будет зависеть от того, каким образом и какие цилиндры обслуживаются каждым из устройств.

На фиг. 4 устройство в соответствии с изобретением показано с потоками движущегося под требуемым давлением воздуха, обеспечиваемыми регулирующим клапаном с открытым перепуском 31, соединенным с выходом вентилятора с турбонаддувом 32. Воздух из этого выхода обычно обеспечивает ускорение подачи топливно-воздушной смеси в цилиндры двигателя, но значительное его количество, отведенное или стравленное, используется для создания давления воздуха и его повышения на входе в игольчатый клапан 1 8 устройства.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Аспиратор для обеспечения избирательного нагнетания воздуха в автоматическом режиме в выхлопной коллектор во время работы двигателя внутреннего сгорания для предотвращения всасывания выхлопных газов обратно в цилиндры через выхлопные клапаны, содержащий адаптер, представляющий собой полый корпус, который вытянут, образуя канал, и плотно вставлен в коллектор, соединяясь с ним, первый однонаправленный клапан, подсоединенный к адаптеру и предотвращающий выход газов из коллектора через канал, когда давление внутри коллектора становится выше, чем давление в первом клапане, и средства подачи воздуха во второй однонаправленный клапан, отличающийся тем, что второй однонаправленный клапан соединен с первым клапаном через перепускной канал, образуя промежуточную расширительную камеру, и устроен таким образом, чтобы пропускать воздух в перепускной канал всякий раз, когда давление внутри перепускного канала ниже, чем давление на втором клапане.
2. Аспиратор по п. 1 , отличающийся тем, что канал сформирован в виде трубки, которая отчасти заходит за внутреннюю поверхность выхлопного коллектора.
3. Аспиратор по п.1 или 2, отличающийся тем, что каждый однонаправленный клапан выполнен игольчатым.
4. Аспиратор по п.1, или 2, или 3, отличающийся тем, что местоположение второго однонаправленного клапана является переменным и может быть отрегулировано вручную с целью установки перепада давления, при котором второй клапан открывается и закрывается.
5. Аспиратор по п.1, или 2, или 3, или 4, отличающийся тем, что он имеет вход, направленный по ходу движения транспортного средства, на котором установлен двигатель, для подачи воздуха за счет набегающего воздушного потока с тем, чтобы воздух входил под давлением, соответствующим поступательной скорости машины.
6. Аспиратор по п.1, или 2, или 3, или 4, или 5, отличающийся тем, что подача воздуха осуществляется посредством воздушного насоса.
7. Аспиратор по п.6, отличающийся тем, что воздушный насос является составной частью нагнетателя двигателя с турбонаддувом.
8. Аспиратор по п. 1, отличающийся тем, что воздух подается на второй клапан в соответствии со всеми скоростями двигателя.