RU2275517C1 - Система впуска двигателя внутреннего сгорания - Google Patents
Система впуска двигателя внутреннего сгорания Download PDFInfo
- Publication number
- RU2275517C1 RU2275517C1 RU2004123310/06A RU2004123310A RU2275517C1 RU 2275517 C1 RU2275517 C1 RU 2275517C1 RU 2004123310/06 A RU2004123310/06 A RU 2004123310/06A RU 2004123310 A RU2004123310 A RU 2004123310A RU 2275517 C1 RU2275517 C1 RU 2275517C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- receiver
- corrugations
- pipeline
- discharge pipe
- inner diameter
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Supercharger (AREA)
Abstract
Изобретение относится к двигателестроению, в частности к системам впуска двигателей с наддувом. Изобретение позволяет уменьшить газодинамическое сопротивление нагнетательного воздуховода при одновременном повышении надежности работы системы впуска и двигателя в целом. Система впуска двигателя внутреннего сгорания содержит агрегат наддува, нагнетательный трубопровод турбокомпрессора, нагнетательный трубопровод ресивера, ресивер, соединенный трубопроводами с впускными каналами головки цилиндров. Нагнетательный трубопровод турбокомпрессора выполнен гофрированным в местах изгиба, причем наружный диаметр гофр и шаг гофр по оси трубопровода зависят от его внутреннего диаметра D1 и находятся в соотношении, соответственно равном (1,2-1,4)D1 и (0,1-0,3)D1. Нагнетательный трубопровод ресивера выполнен гофрированным в местах изгиба, причем наружный диаметр гофр и шаг гофр по оси трубопровода зависят от его внутреннего диаметра D2 и находятся в соотношении, соответственно равном (1,2-1,4)D2 и (0,1-0,3)D2. Нагнетательный трубопровод ресивера соединен с нагнетательным трубопроводом турбокомпрессора охладителем наддувочного воздуха. Нагнетательные трубопроводы турбокомпрессора и ресивера выполнены в виде единого воздуховода, гофрированного в местах изгиба. Причем наружный диаметр гофр и шаг гофр по оси трубопровода зависят от его внутреннего диаметра D и находятся в соотношении, соответственно равном (1,2-1,4)D и (0,1-0,3)D. Гофры выполнены с внутренним диаметром, равным внутреннему диаметру сопрягаемых прямых участков нагнетательного трубопровода. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.
Description
Изобретение относится к области двигателестроения, а именно к двигателям внутреннего сгорания (в дальнейшем - двигателям), в частности к системам впуска двигателей с наддувом.
Известна система впуска для двигателя с наддувом, содержащая турбокомпрессор, нагнетательный трубопровод турбокомпрессора, промежуточный ресивер, нагнетательный резонансный трубопровод ресивера, нагнетательный резонансный ресивер, соединенный трубопроводами с впускными каналами головки цилиндров. Промежуточный ресивер с помощью дополнительного резонансного трубопровода соединен с дополнительным резонансным ресивером. Применение промежуточного и дополнительного резонансного ресиверов, с одной стороны, приводит к некоторому увеличению сопротивления за счет появления дополнительных местных сопротивлений при входе-выходе воздуха в ресиверы, но с другой стороны, существенно снижает величину резонансных амплитуд пульсаций давлений воздуха во всех элементах системы впуска и, как следствие, уменьшает общее газодинамическое сопротивление по сравнению с системой гладких нагнетательных трубопроводов (см. Европейский патент № 0278117, Int. Cl4: F 02 В 27/00, опубликованный 17.08.1988 г.).
Основным недостатком известного решения являются большие габариты системы впуска, сложность ее компоновки на двигателе и в моторном отсеке автомобиля.
Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является система подачи воздуха в двигатель с наддувом, содержащая турбокомпрессор, нагнетательный трубопровод турбокомпрессора, нагнетательный трубопровод ресивера, содержащий гибкий элемент в виде сильфона, ресивер, соединенный трубопроводами с впускными каналами головки цилиндров. Сильфон, расположенный на прямом участке нагнетательного трубопровода ресивера, играет роль дополнительного ресивера, в котором энергия пульсаций воздуха преобразуется в тепловую энергию упругих деформаций материала стенки (например, резины). Применение гибкого сильфона, с одной стороны, приводит к некоторому увеличению местного сопротивления, но с другой стороны, существенно снижает величину резонансных амплитуд пульсаций объемов воздуха во всех элементах системы впуска и, как следствие, уменьшает общее газодинамическое сопротивление по сравнению с системой гладких нагнетательных трубопроводов (см. Европейский патент № 1217187 A1, Int. Cl7: F 02 В 27/02, опубликованный 19.12.2000 г.).
Основными недостатками известного решения, принятого за прототип, являются нестабильность характеристик и ограниченный ресурс работы, определяемые скоростью процесса «старения» материала гибкого сильфона в условиях эксплуатации. Кроме того, сильфон, с изменяемой в радиальном направлении геометрией при его расположении на прямом участке нагнетательного трубопровода ресивера, приводит к увеличению габаритов системы впуска, усложняет ее компоновку на двигателе и в моторном отсеке автомобиля.
Сущность изобретения - применение в системе впуска двигателя нагнетательного гофрированного в местах изгиба воздуховода, выполненного, например, в виде единой детали.
Технический результат - уменьшение газодинамического сопротивления нагнетательного воздуховода при одновременном повышении надежности работы системы впуска и двигателя в целом.
Для достижения указанного технического результата в системе впуска двигателя внутреннего сгорания, содержащей агрегат наддува, нагнетательный трубопровод турбокомпрессора, нагнетательный трубопровод ресивера, соединенные между собой, ресивер, соединенный трубопроводами с впускными каналами головки цилиндров, особенностью является то, что нагнетательный трубопровод турбокомпрессора выполнен гофрированным в местах изгиба, причем наружный диаметр гофр и шаг гофр по оси трубопровода зависят от его внутреннего диаметра D1 и находятся в соотношении, соответственно равном (1,2-1,4)D1 и (0,1-0,3)D1, кроме того, нагнетательный трубопровод ресивера выполнен гофрированным в местах изгиба, причем наружный диаметр гофр и шаг гофр по оси трубопровода зависят от его внутреннего диаметра D2 и находятся в соотношении, соответственно равном (1,2-1,4)D2 и (0,1-0,3)D2, при этом нагнетательный трубопровод ресивера соединен с нагнетательным трубопроводом турбокомпрессора охладителем наддувочного воздуха, причем нагнетательные трубопроводы турбокомпрессора и ресивера выполнены в виде единого воздуховода, гофрированного в местах изгиба, причем наружный диаметр гофр и шаг гофр по оси трубопровода зависят от его внутреннего диаметра D и находятся в соотношении, соответственно равном (1,2-1,4)D и (0,1-0,3)D, при этом гофры выполнены с внутренним диаметром, равным внутреннему диаметру сопрягаемых прямых участков нагнетательного трубопровода.
Известно, что для выполнения современного законодательства по эмиссиям автомобилестроительные фирмы применяют системы впуска с очень точной настройкой их газодинамической характеристики, обеспечивающей увеличение максимального крутящего момента по скоростной внешней характеристике двигателя при одновременном смещении его в сторону меньших частот вращения коленчатого вала при прочих равных условиях.
Выполнение системы впуска описанным выше образом с использованием всей предложенной совокупности существенных признаков позволяет решать эту задачу.
Для пояснения настоящего изобретения приведены следующие иллюстрации:
на фиг.1 изображен вид двигателя со стороны носка коленчатого вала с гофрированным в местах изгиба нагнетательным трубопроводом турбокомпрессора;
на фиг.2 изображен вид двигателя со стороны носка коленчатого вала с гофрированным в местах изгиба нагнетательным трубопроводом ресивера;
на фиг.3 изображена схема двигателя с нагнетательным трубопроводом турбокомпрессора, соединенного охладителем наддувочного воздуха с гофрированным в местах изгиба нагнетательным трубопроводом ресивера;
на фиг.4 изображен вид двигателя со стороны носка коленчатого вала с единым нагнетательным воздуховодом, гофрированным в местах изгиба;
на фиг.5 изображен осевой разрез гофрированного участка нагнетательного трубопровода.
Система впуска двигателя внутреннего сгорания 1 содержит турбокомпрессор 2, нагнетательный трубопровод турбокомпрессора 3 с внутренним диаметром D1, нагнетательный трубопровод ресивера 4 с внутренним диаметром D2, соединенные между собой гибкими элементами 5 и 6, ресивер 7, соединенный трубопроводами 8 с впускными каналами головки цилиндров 9 (см. фиг.1 и фиг.2). Нагнетательный трубопровод ресивера 4 (см. фиг.2) в двух местах изгиба выполнен гофрированным с наружным диаметром гофр, равным (1,2-1,4)D2, с шагом гофр по оси трубопровода, равным (0,1-0,3)D2 и с внутренним диаметром гофр, равным внутреннему диаметру D2 сопрягаемых прямых участков нагнетательного трубопровода ресивера 4 (см. фиг.5). Как вариант - нагнетательный трубопровод ресивера 4, соединенный с нагнетательным трубопроводом турбокомпрессора 3 охладителем наддувочного воздуха 10, в местах изгиба выполнен гофрированным и имеет ту же зависимость наружного диаметра гофр и шага гофр от внутреннего диаметра трубопровода (см. фиг.3). Нагнетательные трубопроводы турбокомпрессора и ресивера могут быть выполнены в виде единого воздуховода 11, гофрированного в местах изгиба, причем наружный диаметр гофр и шаг гофр по оси трубопровода зависят от его внутреннего диаметра D и находятся в соотношении, соответственно равном (1,2-1,4)D и (0,1-0,3)D (см. фиг.4).
Система впуска двигателя работает следующим образом.
Под воздействием давления, создаваемого турбокомпрессором 2, воздух по нагнетательным трубопроводам 3 и 4 (см. фиг.2) поступает в ресивер 7. При движении основного потока воздуха через гофрированный участок под действием сил вязкого трения внутри гофр возникают дополнительные вихревые потоки А (см. фиг.5), увеличивающие газодинамическое сопротивление нагнетательного трубопровода. Из ресивера 7 воздух по трубопроводам 8 через впускные каналы при открытых впускных клапанах головки цилиндров 9 поступает в цилиндры двигателя 1. При подъеме клапанов расход воздуха увеличивается от нуля до максимального значения и, далее, при опускании клапанов уменьшается до нуля. Под воздействием сил инерции воздушных масс в трубопроводах 8 возникают колебания давления, сдвинутые по времени и по фазе в соответствии с порядком работы впускных клапанов и количеством цилиндров в двигателе 1. Колебания давлений, накладываясь друг на друга в ресивере 7, образуют результирующую упругую волну (высокочастотные пульсации давления с относительно малой амплитудой по отношению к некоторому среднему давлению в рассматриваемом объеме). Эта волна распространяется со скоростью звука по нагнетательному трубопроводу ресивера 4 и, далее, по нагнетательному трубопроводу турбокомпрессора 3, создавая дополнительное сопротивление встречному воздушному потоку. На гофрированных участках нагнетательного трубопровода ресивера 4 часть энергии вырокочастотных пульсаций давления расходуется на динамическое возбуждение дополнительных вихревых потоков в гофрах, что не только компенсирует затраты энергии на образование дополнительных вихревых потоков, но и приводит к снижению суммарного газодинамического сопротивления основному потоку воздуха.
Преимущество изобретения состоит в том, что по сравнению с известными системами впуска можно достигнуть того же технического результата за счет исключения газодинамических потерь на местные сопротивления при существенно меньших габаритах и массе при одновременном повышении надежности работы системы впуска, поскольку современные технологии позволяют изготавливать воздуховоды из высокопрочного тонколистового материала (например, стали) в виде деталей любой пространственной конфигурации.
Claims (5)
1. Система впуска двигателя внутреннего сгорания, содержащая агрегат наддува, нагнетательный трубопровод турбокомпрессора, нагнетательный трубопровод ресивера, ресивер, соединенный трубопроводами с впускными каналами головки цилиндров, отличающаяся тем, что нагнетательный трубопровод турбокомпрессора выполнен гофрированным в местах изгиба, причем наружный диаметр гофр и шаг гофр по оси трубопровода зависят от его внутреннего диаметра D1 и находятся в соотношении, соответственно равном (1,2-1,4)D1 и (0,1-0,3)D1.
2. Система по п.1, отличающаяся тем, что нагнетательный трубопровод ресивера выполнен гофрированным в местах изгиба, причем наружный диаметр гофр и шаг гофр по оси трубопровода зависят от его внутреннего диаметра D2 и находятся в соотношении, соответственно равном (1,2-1,4)D2 и (0,1-0,3)D2.
3. Система по п.2, отличающаяся тем, что нагнетательный трубопровод ресивера соединен с нагнетательным трубопроводом турбокомпрессора охладителем наддувочного воздуха.
4. Система по п.1, отличающаяся тем, что нагнетательные трубопроводы турбокомпрессора и ресивера выполнены в виде единого воздуховода, гофрированного в местах изгиба, причем наружный диаметр гофр и шаг гофр по оси трубопровода зависят от его внутреннего диаметра D и находятся в соотношении, соответственно равном (1,2-1,4)D и (0,1-0,3)D.
5. Система по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что гофры выполнены с внутренним диаметром, равным внутреннему диаметру сопрягаемых прямых участков нагнетательного трубопровода.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004123310/06A RU2275517C1 (ru) | 2004-07-28 | 2004-07-28 | Система впуска двигателя внутреннего сгорания |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004123310/06A RU2275517C1 (ru) | 2004-07-28 | 2004-07-28 | Система впуска двигателя внутреннего сгорания |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2004123310A RU2004123310A (ru) | 2006-01-27 |
| RU2275517C1 true RU2275517C1 (ru) | 2006-04-27 |
Family
ID=36047303
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004123310/06A RU2275517C1 (ru) | 2004-07-28 | 2004-07-28 | Система впуска двигателя внутреннего сгорания |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2275517C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102713392A (zh) * | 2009-12-19 | 2012-10-03 | 马勒国际有限公司 | 波纹管、管和新鲜空气设备 |
-
2004
- 2004-07-28 RU RU2004123310/06A patent/RU2275517C1/ru active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102713392A (zh) * | 2009-12-19 | 2012-10-03 | 马勒国际有限公司 | 波纹管、管和新鲜空气设备 |
| CN102713392B (zh) * | 2009-12-19 | 2016-04-20 | 马勒国际有限公司 | 波纹管、管和新鲜空气设备 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2004123310A (ru) | 2006-01-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4559784A (en) | Method and apparatus for regulating a bypass flow of a supercharged internal combustion engine | |
| JP4387411B2 (ja) | 回転軸が事実上同軸の二つの直列に配置したターボユニットを有する内燃エンジンのためのターボコンプレッサシステム | |
| US20090217662A1 (en) | Internal combustion engine with two-stage turbo charging system | |
| CN107567542B (zh) | 具体地用在内燃机的排气***之中的隔膜泵以及包括隔膜泵的内燃机 | |
| SE508959C2 (sv) | Ljuddämpare för deplacementkompressorer | |
| CN101413423A (zh) | 模件式多功能脉冲转换涡轮增压*** | |
| RU2275517C1 (ru) | Система впуска двигателя внутреннего сгорания | |
| Schernus et al. | Turbocharging of downsized gasoline DI engines with 2 and 3 cylinders | |
| KR100786297B1 (ko) | 엔진 흡기장치 | |
| RU42267U1 (ru) | Система впуска двигателя внутреннего сгорания | |
| US10294899B2 (en) | Guide element for a pressure system of an internal combustion engine, pressure system for an intake tract of an internal combustion engine, and internal combustion engine with a supercharging unit | |
| CN105422337A (zh) | 一种进气*** | |
| WO2019180412A1 (en) | Exhaust sound bypass | |
| JPS58210320A (ja) | タ−ボチヤ−ジヤを設けた多気筒エンジンにおける慣性過給装置 | |
| EP1574681A1 (en) | Exhaust turbine with down-pipe diffuser | |
| US11391195B2 (en) | Exhaust system and muffler | |
| SU748023A1 (ru) | Устройство дл наддува двигател внутреннего сгорани | |
| CN217873065U (zh) | 涡轮增压器***和涡轮增压器***的热增压管路 | |
| SU1343060A2 (ru) | Устройство дл резонансного наддува двигател внутреннего сгорани | |
| CN218991716U (zh) | 一种180度异形连接蚌壳 | |
| EP3458691A1 (en) | A conduit connection assembly with pressure relief | |
| US11815009B2 (en) | Forced-induction device | |
| SU1710798A1 (ru) | Система впуска двигател внутреннего сгорани с газотурбинным наддувом | |
| RU2435044C2 (ru) | Устройство для наддува v-образного двигателя внутреннего сгорания | |
| Bradbury et al. | Turbocharging a crank-case scavenged and direct-injected two-stroke engine for snowmobile applications |