RU2600665C2 - Device in exhaust system of internal combustion engine (turboconverter) - Google Patents

Device in exhaust system of internal combustion engine (turboconverter) Download PDF

Info

Publication number
RU2600665C2
RU2600665C2 RU2015104605/06A RU2015104605A RU2600665C2 RU 2600665 C2 RU2600665 C2 RU 2600665C2 RU 2015104605/06 A RU2015104605/06 A RU 2015104605/06A RU 2015104605 A RU2015104605 A RU 2015104605A RU 2600665 C2 RU2600665 C2 RU 2600665C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
generating chamber
flow
exhaust
internal combustion
combustion engine
Prior art date
Application number
RU2015104605/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2015104605A (en
Inventor
Алексей Григорьевич Булгаков
Виктор Андреевич Журавлев
Андрей Иванович Коробко
Георгий Николаевич Адамов
Original Assignee
Алексей Григорьевич Булгаков
Виктор Андреевич Журавлев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Алексей Григорьевич Булгаков, Виктор Андреевич Журавлев filed Critical Алексей Григорьевич Булгаков
Priority to RU2015104605/06A priority Critical patent/RU2600665C2/en
Publication of RU2015104605A publication Critical patent/RU2015104605A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2600665C2 publication Critical patent/RU2600665C2/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N5/00Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting by exhaust energy
    • F01N5/04Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting by exhaust energy the devices using kinetic energy
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/08Other arrangements or adaptations of exhaust conduits
    • F01N13/10Other arrangements or adaptations of exhaust conduits of exhaust manifolds
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B27/00Use of kinetic or wave energy of charge in induction systems, or of combustion residues in exhaust systems, for improving quantity of charge or for increasing removal of combustion residues
    • F02B27/04Use of kinetic or wave energy of charge in induction systems, or of combustion residues in exhaust systems, for improving quantity of charge or for increasing removal of combustion residues in exhaust systems only, e.g. for sucking-off combustion gases
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Exhaust Silencers (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: invention relates to machine building and can be used in system of exhaust gases of internal combustion engine. Device includes a housing made in the form of a smooth cylindrical pipe with inlet and outlet holes. In a pipe there is a directing device of swirl flow of exhaust gases, made in the form of flat deflecting plates, installed rigidly on an inner surface of the cylindrical pipe at an angle to central axis, with variable, increasing in the direction of flow of exhaust gases surfaces, with forming of axial area free from deflecting plates, coaxially connecting distributor of swirl flow of exhaust gases with generating chamber. Generating chamber is connected coaxially with diffuser which has a form of the hollow truncated cone installed with its smaller base inside the generating chamber and tightly connected with generating chamber with larger base of truncated cone. On the housing there is a cooling jacket with guide of antifreeze flow and two branches: inlet branch pipe of antifreeze which arranged tangentially at the outlet of exhaust gas flow, and outlet branch pipe of antifreeze which arranged tangentially at the inlet of exhaust gas flow.
EFFECT: when using the invention increases efficiency of fuel combustion in internal combustion engine, reduces amount of harmful emissions into atmosphere, reduces noise of engine operation.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в системе выпуска отработавших газов двигателя внутреннего сгорания движущегося транспортного средства и стационарного механического привода.The invention relates to mechanical engineering and can be used in the exhaust system of an internal combustion engine of a moving vehicle and a stationary mechanical drive.

Известно устройство (Патент RU №2133350 МПК6 F01N 3/08, опубл. 20.07.1999) для выпуска отработавших газов двигателя внутреннего сгорания, которое обеспечивает наряду с повышением эффективности работы двигателя внутреннего сгорания дополнительную очистку выхлопных газов путем интенсификации завихрения, что приводит к смещению твердых и каплеобразных частиц в полости винтообразных канавок. Изобретение помогает улучшить экологическую обстановку при выбросе отработавших газов из глушителя путем их очистки, осуществляемой в результате закрутки отработавших газов в расширяющейся части трубчатого элемента.A device is known (Patent RU No. 2133350 IPC 6 F01N 3/08, publ. 07/20/1999) for exhausting an internal combustion engine, which along with increasing the efficiency of the internal combustion engine additional purification of exhaust gases by intensifying the swirl, which leads to displacement solid and droplet-like particles in the cavity of the helical grooves. The invention helps to improve the environmental situation when the exhaust gases are discharged from the muffler by cleaning them, which is carried out as a result of swirling the exhaust gases in the expanding part of the tubular element.

Недостатком устройства является неполное сгорание топлива в двигателе внутреннего сгорания, что приводит к загрязнению окружающей среды.The disadvantage of this device is the incomplete combustion of fuel in an internal combustion engine, which leads to environmental pollution.

Известен двигатель внутреннего сгорания (Патент RU №2033539 МПК F02B 23/06, опубл. 20.04.1995), в котором двигатель содержит цилиндр с размещенным в нем поршнем и головку цилиндра, образующие камеру сгорания, выполненную в виде акустического резонатора с выемками и выступами на днище поршня и на поверхности головки, расположенными напротив друг друга. Стоячие акустические волны, образующиеся в камере сгорания, позволяют интенсифицировать процесс горения заряда.Known internal combustion engine (Patent RU No. 2033539 IPC F02B 23/06, publ. 04/20/1995), in which the engine contains a cylinder with a piston placed in it and a cylinder head forming a combustion chamber made in the form of an acoustic resonator with recesses and protrusions on the piston bottom and on the surface of the head, located opposite each other. Standing acoustic waves generated in the combustion chamber can intensify the process of combustion of the charge.

Применение изобретения позволяет улучшить экономические показатели двигателя, но, тем не менее, имеются выбросы сажи и других вредных веществ в окружающую среду.The application of the invention allows to improve the economic performance of the engine, but, nevertheless, there are emissions of soot and other harmful substances into the environment.

Известен глушитель шума выпуска двигателя внутреннего сгорания (Патент RU №2116468 МПК6 F01N 1/08, опубл. 20.04.1995). Изобретение помогает повысить эффективность шумоглушения и очистки газов глушителя путем закручивания и разделения газов. Предлагаемая конструкция позволяет осуществлять чередующееся разделение и дальнейшее сталкивание и соударение газовых потоков, за счет чего энергия проходящего звука пикового давления гасится, чем обеспечивается сглаживание пульсации газа и достигается интенсивное шумоглушение.Known silencer noise release of an internal combustion engine (Patent RU No. 2116468 IPC 6 F01N 1/08, publ. 04/20/1995). The invention helps to increase the efficiency of sound attenuation and purification of gas silencer by twisting and separation of gases. The proposed design allows for alternating separation and further collision and collision of gas flows, due to which the energy of the transmitted sound of the peak pressure is quenched, which ensures smoothing of the gas pulsation and intense noise suppression is achieved.

Недостатком этого устройства является то, что содержание СО и СН в выхлопных газах достаточно высоко.The disadvantage of this device is that the content of CO and CH in the exhaust gases is quite high.

Известно устройство для выхлопной системы двигателя внутреннего сгорания (Заявка RU №95107772, Α1, МПК6 F01N 3/00, опубл. 02.10.1997). При работе двигателя внутреннего сгорания выхлопные газы в завихрителе закручиваются. Закрученный поток вызывает разрежение в его центральной части, обеспечивая дополнительный подсос газов из корпуса. За счет центробежных сил вращающегося потока несгоревшие пары топлива как более, тяжелые задерживаются в центробежных ловушках накопителя, в которых догорают.A device for internal combustion engine exhaust system (Application RU №95107772, Α1, IPC 6 F01N 3/00, publ. 02.10.1997). During operation of the internal combustion engine, the exhaust gases in the swirl are twisted. The swirling flow causes a vacuum in its central part, providing an additional suction of gases from the housing. Due to the centrifugal forces of the rotating flow, unburned fuel vapors as more heavy ones are trapped in the centrifugal traps of the storage ring, in which they burn out.

Недостатком устройства является то, что сажа периодически загорается.The disadvantage of this device is that the soot periodically lights up.

Известно техническое решение, взятое за прототип «Устройство в системе выпуска отработавших газов двигателя внутреннего сгорания» описанное в Заявке на ИЗ, опубл. WO 2008085075 (A1) 2008-07-17, МПК F01N 1/06, F01N 5/04, F02B 27/06. Устройство включает корпус с входным и выходным отверстиями, направляющий аппарат потока отработавших газов, корпус выполнен в виде гладкой цилиндрической трубы, в которой расположен направляющий аппарат закручивания потока отработавших газов, выполненный в виде плоских отклоняющих пластин, установленных неподвижно на внутренней поверхности цилиндрической трубы, под углом к центральной оси, с переменными, возрастающими по ходу потока отработавших газов поверхностями, с образованием приосевой области, свободной от отклоняющих пластин, соосно связывающей направляющий аппарат закручивания потока отработавших газов с генерирующей камерой, генерирующая камера связана соосно с диффузором, который имеет форму пустотелого усеченного конуса, установленного меньшим основанием во внутренний объем генерирующей камеры и соединенного герметично с генерирующей камерой большим основанием усеченного конуса.A technical solution is known, taken for the prototype "Device in the exhaust system of the exhaust gas of an internal combustion engine" described in the Application for IZ, publ. WO2008085075 (A1) 2008-07-17, IPC F01N 1/06, F01N 5/04, F02B 27/06. The device includes a housing with inlet and outlet openings, a guide apparatus for the exhaust gas flow, the housing is made in the form of a smooth cylindrical pipe, in which a guide apparatus for swirling the exhaust gas flow is located, made in the form of flat deflecting plates mounted fixedly on the inner surface of the cylindrical pipe, at an angle to the central axis, with variables increasing along the surface of the exhaust gas flow, with the formation of an axial region free of deflecting formation n coaxially connects guide vanes twisting exhaust gas flow generating chamber generating chamber is coaxially connected to a diffuser, which is in the form of a hollow truncated cone set smaller base an internal volume in the generating chamber and sealingly connected with the camera generating a large base of the truncated cone.

Недостатком прототипа является низкая эффективность сгорания топлива, из-за недостаточной продувки ДВС, и неэффективное использование теплоресурса устройства.The disadvantage of the prototype is the low efficiency of fuel combustion, due to insufficient purge of the internal combustion engine, and the inefficient use of the heat resource of the device.

Задачей изобретения является повышение эффективности сгорания топлива в двигателе внутреннего сгорания, уменьшение количества выброса вредных веществ в атмосферу, снижение шума работы двигателя и использование теплоресурса устройства в зимнее время, для дополнительного подогрева салона и топливных баков.The objective of the invention is to increase the efficiency of fuel combustion in an internal combustion engine, reduce the amount of harmful substances emitted into the atmosphere, reduce engine noise and use the device’s heat resource in winter, for additional heating of the passenger compartment and fuel tanks.

Технический результат заключается в том, что за счет резкого охлаждения устройства происходит температурный градиент, как следствие перепад давлений выхлопных газов, и все процессы, происходящие в устройстве, приобретают новое качество: эффективно сгорает топливо, облегчается продувка ДВС, снижается нагрузка на турбокомпрессор. Отвод тепла в зимнее время используется для дополнительного обогрева кабины и топливных баков, что немаловажно в климатической зоне России.The technical result consists in the fact that due to the sharp cooling of the device, a temperature gradient occurs, as a result of the differential pressure of the exhaust gases, and all processes occurring in the device acquire a new quality: fuel burns efficiently, ICE purge is facilitated, and the load on the turbocharger is reduced. Heat removal in the winter is used for additional heating of the cabin and fuel tanks, which is important in the climatic zone of Russia.

Поставленная задача достигается за счет того, что устройство в системе выпуска отработавших газов двигателя внутреннего сгорания, включающее корпус, выполненный в виде гладкой цилиндрической трубы с входным и выходным отверстиями, в которой расположен направляющий аппарат закручивания потока отработавших газов, выполненный в виде плоских отклоняющих пластин, установленных неподвижно на внутренней поверхности цилиндрической трубы, под углом к центральной оси, с переменными, возрастающими по ходу потока отработавших газов поверхностями, с образованием приосевой области, свободной от отклоняющих пластин, соосно связывающей направляющий аппарат закручивания потока отработавших газов с генерирующей камерой, генерирующая камера связана соосно с диффузором, который имеет форму пустотелого усеченного конуса, установленного меньшим основанием во внутренний объем генерирующей камеры и соединенного герметично с генерирующей камерой большим основанием усеченного конуса, причем на корпусе расположена рубашка охлаждения с направляющими потока антифриза и двумя патрубками: входным патрубком антифриза, расположенным тангенсообразно на выходе потока выхлопных газов, и выходным патрубком антифриза, расположенным тангенсообразно на входе потока выхлопных газов.The problem is achieved due to the fact that the device in the exhaust system of the internal combustion engine, including a housing made in the form of a smooth cylindrical pipe with inlet and outlet openings, in which there is a guide apparatus for swirling the exhaust gas flow, made in the form of flat deflecting plates, mounted motionless on the inner surface of the cylindrical pipe, at an angle to the central axis, with variables increasing along the surface of the exhaust gas flow with the formation of an axial region free of deflecting plates, coaxially connecting the exhaust flow swirl directing device to the generating chamber, the generating chamber is connected coaxially with a diffuser, which has the form of a hollow truncated cone mounted with a smaller base in the internal volume of the generating chamber and connected hermetically to the generating chamber with a large base of a truncated cone, and on the case there is a cooling jacket with antifreeze flow guides and two nozzles mi: inlet pipe antifreeze located tangentially at the outlet of the exhaust stream, and outlet nozzle antifreeze located tangentially at the inlet of the stream of exhaust gases.

Устройство в системе выпуска отработавших газов двигателя внутреннего сгорания (фиг.1) включает корпус 1, выполненный в виде гладкой цилиндрической трубы с входным 2 и выходным 3 отверстиями, в которой расположен направляющий аппарат 4 закручивания потока отработавших газов, выполненный в виде плоских отклоняющих пластин 5, установленных неподвижно на внутренней поверхности цилиндрической трубы, под углом к центральной оси 6, с переменными, возрастающими по ходу потока отработавших газов поверхностями, с образованием приосевой области, свободной от отклоняющих пластин 5, соосно связывающей направляющий аппарат 4 закручивания потока отработавших газов с генерирующей камерой 7, генерирующая камера 7 связана соосно с диффузором 8, который имеет форму пустотелого усеченного конуса, установленного меньшим основанием во внутренний объем генерирующей камеры 7 и соединенного герметично с генерирующей камерой 7 большим основанием усеченного конуса, на корпусе 1 расположена рубашка охлаждения 9 с направляющими потока 10 антифриза и двумя патрубками: входным 11 патрубком антифриза, расположенным тангенсообразно на выходе потока выхлопных газов, и выходным 12 патрубком антифриза, расположенным тангенсообразно на входе потока выхлопных газов.The device in the exhaust system of the exhaust gas of an internal combustion engine (FIG. 1) includes a housing 1 made in the form of a smooth cylindrical pipe with an inlet 2 and an outlet 3 openings, in which a guide apparatus 4 for swirling the exhaust gas flow is located, made in the form of flat deflecting plates 5 mounted motionless on the inner surface of the cylindrical pipe, at an angle to the central axis 6, with variables increasing along the surface of the exhaust gas flow, with the formation of the axial region, rim from the deflecting plates 5, coaxially connecting the exhaust flow swirling apparatus 4 with the generating chamber 7, the generating chamber 7 is connected coaxially with the diffuser 8, which has the form of a hollow truncated cone installed by a smaller base in the inner volume of the generating chamber 7 and connected hermetically to the generating chamber 7 with a large base of a truncated cone, on the housing 1 there is a cooling jacket 9 with antifreeze flow guides 10 and two nozzles: inlet 11 antifreeze nozzle, p tangensoobrazno memory location at the outlet of the exhaust stream, and an outlet pipe 12 antifreeze tangensoobrazno disposed on the exhaust gas flow inlet.

Работает предлагаемое устройство следующим образом.The proposed device operates as follows.

Поток отработанных газов ДВС, проходя входное отверстие устройства 2, отклоняющие пластины 5 направляющего аппарата 4 с переменной возрастающей по ходу потока поверхностью и приосевую свободную область, становится организованным. Для охлаждения корпуса устройства 1, в рубашку охлаждения 9 через входной патрубок 11, тангенсообразно, для улучшения процессов теплообмена, по направляющим потока 10 подается антифриз, который выходит из устройства через выходной патрубок 12.The exhaust gas flow of the internal combustion engine, passing the inlet of the device 2, the deflecting plates 5 of the guide apparatus 4 with a variable surface increasing along the flow and the axial free region, becomes organized. To cool the case of the device 1, into the cooling jacket 9 through the inlet pipe 11, tangentially, to improve heat transfer processes, antifreeze is supplied along the guides of the stream 10, which leaves the device through the outlet pipe 12.

Следуя по поверхности отклоняющих пластин 5, часть потока отработанных газов 9 закручивается, прижимаясь центробежной силой к внутренней поверхности цилиндрической трубы корпуса 1, охлаждается и уплотняется. Поступая в генерирующую камеру 7, струи отработанных газов с отклоняющих пластин 5, встречаясь с наружной поверхностью диффузора 8, дополнительно уплотняются и приобретают сток в направлении центральной оси 6 устройства (радиальный сток). Через малое основание пустотелого усеченного конуса диффузора 8 газы поступают в расширяющуюся его часть и далее по системе выпуска отработавших газов через выходное отверстие 3 выходят из устройства.Following the surface of the deflecting plates 5, part of the exhaust gas stream 9 is twisted, pressed by centrifugal force to the inner surface of the cylindrical tube of the housing 1, is cooled and compacted. Entering the generating chamber 7, the exhaust gas jets from the deflecting plates 5, meeting the outer surface of the diffuser 8, are additionally sealed and acquire a drain in the direction of the central axis 6 of the device (radial drain). Through the small base of the hollow truncated cone of the diffuser 8, the gases enter its expanding part and then through the exhaust system through the outlet 3 exit the device.

Одновременно, часть центрального потока 13, в приосевой области, не встречая препятствий, проходит через генерирующую камеру 7 и через меньшее основание пустотелого усеченного конуса диффузора 8 проходит далее в систему выпуска отработавших газов.At the same time, part of the central flow 13, in the near-axial region, without encountering obstacles, passes through the generating chamber 7 and through the smaller base of the hollow truncated cone of the diffuser 8 passes further into the exhaust system.

Возрастающая окружная скорость закрученного периферийного потока 14, по причине вращения, температурного градиента и перепада давления за счет охлаждения вызывает эффект инжектирования (всасывания) в приосевой области генерирующей камеры 7, тем самым, ускоряя поток в приосевой области устройства. При этом возникает волна разрежения. Возрастающая скорость закрученного периферийного потока 14, с всасываемой в себя частью центрального приосевого потока 13 увеличивает свою массу и, вследствие закона сохранения момента импульса, снижает скорость, при этом возникает волна сжатия.The increasing peripheral speed of the swirling peripheral flow 14, due to rotation, temperature gradient and pressure drop due to cooling, causes an injection (suction) effect in the axial region of the generating chamber 7, thereby accelerating the flow in the axial region of the device. In this case, a rarefaction wave occurs. The increasing speed of the swirling peripheral flow 14, with the part of the central axial flow 13 being sucked into itself, increases its mass and, due to the law of conservation of the angular momentum, reduces the speed, and a compression wave occurs.

Проходя малое отверстие диффузора 8, освобождаясь от излишней массы, закрученный периферийный поток 14 вновь разгоняется, разрежение в приосевой области возрастает, возникает волна разрежения, и, как следствие, возникает стоячая волна, распространяемая в разные стороны. Мощность (амплитуда колебаний) и частота генерируемых импульсов стоячей волны зависят от скорости потока отработавших газов, его температуры и его массы, а также от конфигурации генерирующей камеры 7 и выходного диффузора 8.Passing the small hole of the diffuser 8, freeing itself from excess mass, the swirling peripheral stream 14 again accelerates, the rarefaction in the axial region increases, a rarefaction wave arises, and, as a result, a standing wave propagates in different directions. The power (amplitude of oscillations) and the frequency of the generated pulses of the standing wave depend on the speed of the exhaust gas flow, its temperature and its mass, as well as on the configuration of the generating chamber 7 and the output diffuser 8.

Таким образом, сплошной поток отработанных газов ДВС, проходя устройство, образует в нем два взаимодействующих потока, которые в виде вибраций газового потока вдоль центральной оси 6 устройства образуют в нем стоячие волны в обе стороны ее оси.Thus, a continuous flow of ICE exhaust gases, passing through the device, forms two interacting flows in it, which in the form of vibrations of the gas stream along the central axis 6 of the device form standing waves in it on both sides of its axis.

Стоячие волны проникают в цилиндры ДВС через открытые выпускные клапаны, и за счет колебаний неразрывной сплошной газовой среды в цилиндре происходят «сдув» топлива, сконденсировавшегося на охлажденных стенках гильзы цилиндра, перемешивание горючей смеси и догорание в цилиндре, а не в системе выпуска отработавших газов и его устройствах, что значительно снижает шумность ДВС.Standing waves penetrate the ICE cylinders through open exhaust valves, and due to vibrations of a continuous continuous gas medium, the cylinder “blows off” the fuel condensed on the cooled walls of the cylinder liner, mixes the combustible mixture and burns out in the cylinder, and not in the exhaust system and its devices, which significantly reduces the noise of the internal combustion engine.

В фазе перекрытия клапанов (когда выпускной и впускной клапаны открыты одновременно) за счет колебаний сплошной неразрывной газовой среды в режиме вибрационного горения происходит «подготовка» топливной смеси в бензиновых ДВС и соответственно «подготовка» воздуха в дизелях.In the valve shut-off phase (when the exhaust and intake valves are open at the same time) due to vibrations of a continuous inextricable gas medium in vibration combustion mode, the fuel mixture is “prepared” in gasoline ICEs and, accordingly, “prepared” is the air in diesel engines.

В ДВС топливная смесь горит пульсирующим способом (происходит вибрационное горение), следствием которого является увеличение скорости сгорания, и, следовательно, мощности процесса.In the internal combustion engine, the fuel mixture burns in a pulsating manner (vibrational combustion occurs), the result of which is an increase in the rate of combustion, and, consequently, the power of the process.

Создание стоячей волны в системе выпуска отработавших газов дает возможность образовывать и поддерживать режим вибрационного горения в ДВС, что повышает эффективность сгорания топлива в ДВС и уменьшает количество выбрасываемых вредных веществ в атмосферу. Ввиду того, что мощность и частота образующихся в устройстве стоячих волн зависит от скорости и температуры отработанных газов, охлаждение корпуса 1 устройства увеличивает мощность проходящих в нем процессов и значительно улучшает работу устройства. При таком выполнении устройства происходит полное сгорание топлива в цилиндрах ДВС и сводятся к минимуму вредные выбросы в атмосферу.Creating a standing wave in the exhaust system makes it possible to form and maintain a vibrational combustion mode in the internal combustion engine, which increases the efficiency of fuel combustion in the internal combustion engine and reduces the amount of harmful substances emitted into the atmosphere. Due to the fact that the power and frequency of the standing waves generated in the device depends on the speed and temperature of the exhaust gases, cooling the housing 1 of the device increases the power of the processes taking place in it and significantly improves the operation of the device. With this embodiment of the device, complete combustion of the fuel in the ICE cylinders occurs and harmful emissions into the atmosphere are minimized.

Кроме того, отводимое от устройства тепло может быть использовано для дополнительного обогрева салона кабины и подогрева баков с дизельным топливом, что очень злободневно в климатической зоне России, особенно на машинах иностранного производства.In addition, the heat removed from the device can be used for additional heating of the cabin and heating of tanks with diesel fuel, which is very topical in the climate zone of Russia, especially on foreign-made cars.

Промышленная применимостьIndustrial applicability

Предлагаемое устройство может быть использовано в системе выпуска отработавших газов ДВС движущегося транспортного средства и стационарного механического привода.The proposed device can be used in the exhaust system of the internal combustion engine of a moving vehicle and a stationary mechanical drive.

Монтаж устройстваDevice mounting

Устройство в системе выпуска отработавших газов ДВС (ТУРБОКОНВЕРТЕР) монтируется посредством сварки на прочно плотный шов, на прямой участок трубы за коллектором выпуска отработанных газов ДВС. Отступив от коллектора на три калибра ТК для выравнивания давления выхлопных газов, т.е. если ТК равен 57 см, то 57×3=17,1 см. Возможна установка ТК на съемные фланцы там, где невозможно применить сварку - например часть поворотного отходящего фланца от турбокомпрессора грузового тягача чугунная, поэтому ТК задней частью концентратора сваривается с приемной выхлопной трубой, а к передней части ТК посредством сварки монтируется переходной фланец, который в дальнейшем соединяется с поворотным отходящим фланцем от турбокомпрессора.The device in the internal combustion engine exhaust system (TURBO CONVERTER) is mounted by welding on a tightly seam, on a straight pipe section behind the internal combustion engine exhaust manifold. Stepping back from the manifold by three calibers TK to equalize the pressure of the exhaust gases, i.e. if the TC is 57 cm, then 57 × 3 = 17.1 cm. It is possible to install the TC on removable flanges where welding is not possible - for example, the part of the rotary outgoing flange from the turbocharger of the freight tractor is cast iron, so the TC is welded to the exhaust tail pipe with the back of the concentrator and the adapter flange is mounted to the front of the TC by welding, which is subsequently connected to the rotary outgoing flange from the turbocharger.

Claims (1)

Устройство в системе выпуска отработавших газов двигателя внутреннего сгорания, включающее корпус, выполненный в виде гладкой цилиндрической трубы с входным и выходным отверстиями, в которой расположен направляющий аппарат закручивания потока отработавших газов, выполненный в виде плоских отклоняющих пластин, установленных неподвижно на внутренней поверхности цилиндрической трубы, под углом к центральной оси, с переменными, возрастающими по ходу потока отработавших газов поверхностями, с образованием приосевой области, свободной от отклоняющих пластин, соосно связывающей направляющий аппарат закручивания потока отработавших газов с генерирующей камерой, генерирующая камера связана соосно с диффузором, который имеет форму пустотелого усеченного конуса, установленного меньшим основанием во внутренний объем генерирующей камеры и соединенного герметично с генерирующей камерой большим основанием усеченного конуса, отличающееся тем, что на корпусе расположена рубашка охлаждения с направляющими потока антифриза и двумя патрубками: входным патрубком антифриза, расположенным тангенсообразно на выходе потока выхлопных газов, и выходным патрубком антифриза, расположенным тангенсообразно на входе потока выхлопных газов.  A device in the exhaust system of an exhaust gas of an internal combustion engine, comprising a housing made in the form of a smooth cylindrical pipe with inlet and outlet openings, in which a guide apparatus for swirling the exhaust gas flow is located, made in the form of flat deflecting plates mounted motionlessly on the inner surface of the cylindrical pipe, at an angle to the central axis, with variables increasing along the surface of the exhaust gas flow, with the formation of an axial region free of deflecting plates, coaxially connecting the exhaust flow swirl directing apparatus with the generating chamber, the generating chamber is connected coaxially with a diffuser, which has the form of a hollow truncated cone installed by a smaller base in the internal volume of the generating chamber and connected hermetically to the generating chamber by a large base of the truncated cone, characterized in that on the case there is a cooling jacket with antifreeze flow guides and two nozzles: antifreeze inlet nozzle, ra put tangensoobrazno output exhaust flow and the coolant outlet pipe disposed on tangensoobrazno exhaust stream inlet.
RU2015104605/06A 2015-02-11 2015-02-11 Device in exhaust system of internal combustion engine (turboconverter) RU2600665C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015104605/06A RU2600665C2 (en) 2015-02-11 2015-02-11 Device in exhaust system of internal combustion engine (turboconverter)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015104605/06A RU2600665C2 (en) 2015-02-11 2015-02-11 Device in exhaust system of internal combustion engine (turboconverter)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015104605A RU2015104605A (en) 2016-08-27
RU2600665C2 true RU2600665C2 (en) 2016-10-27

Family

ID=56851877

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015104605/06A RU2600665C2 (en) 2015-02-11 2015-02-11 Device in exhaust system of internal combustion engine (turboconverter)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2600665C2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU213457A1 (en) * Б. Я. Петров , С. Л. Двинов COMPENSATOR FOR EXHAUST PIPES OF INTERNAL COMBUSTION ENGINES
SU1008017A1 (en) * 1982-01-08 1983-03-30 Предприятие П/Я М-5478 Vehicle body heating arrangement
WO2008085075A1 (en) * 2007-01-09 2008-07-17 Leonid Jurievich Vorobiev Method for increasing the fuel combustion efficiency of an internal combustion engine and a device for carrying out said method
RU134443U1 (en) * 2013-02-21 2013-11-20 Общество с ограниченной ответственностью "Фактор" DISPERSANT FOR TREATMENT OF LIQUID MEDIA
RU2501960C2 (en) * 2012-01-27 2013-12-20 Роман Геннадьевич Строителев Method to divert exhaust gases of floating craft engine and device for its realisation

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU213457A1 (en) * Б. Я. Петров , С. Л. Двинов COMPENSATOR FOR EXHAUST PIPES OF INTERNAL COMBUSTION ENGINES
SU1008017A1 (en) * 1982-01-08 1983-03-30 Предприятие П/Я М-5478 Vehicle body heating arrangement
WO2008085075A1 (en) * 2007-01-09 2008-07-17 Leonid Jurievich Vorobiev Method for increasing the fuel combustion efficiency of an internal combustion engine and a device for carrying out said method
RU2501960C2 (en) * 2012-01-27 2013-12-20 Роман Геннадьевич Строителев Method to divert exhaust gases of floating craft engine and device for its realisation
RU134443U1 (en) * 2013-02-21 2013-11-20 Общество с ограниченной ответственностью "Фактор" DISPERSANT FOR TREATMENT OF LIQUID MEDIA

Also Published As

Publication number Publication date
RU2015104605A (en) 2016-08-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4912927A (en) Engine exhaust control system and method
US2139736A (en) Vortical muffling device
JP2008502845A (en) Gas flow improvement device for combustion engine
CN101205815B (en) Low-restriction turbine outlet housing
GB2523084A (en) An exhaust mixing device
KR100766806B1 (en) Exhaust gas-discharging device of vehicle
US11149605B2 (en) Exhaust pipe, combustion engine machine, and motor vehicle
CN107269348B (en) Internal combustion engine exhaust silencer
RU2600665C2 (en) Device in exhaust system of internal combustion engine (turboconverter)
RU2548330C1 (en) Exhaust gas vortex ejector of carb and diesel engines
US8409315B2 (en) Muffler
US20120260888A1 (en) Method for increasing the fuel combustion efficiency of an internal combustion engine and a device for carrying out said method
EA034101B1 (en) Method for increasing fuel combustion efficiency and device for carrying out said method
US20130230434A1 (en) Four Cycle Internal Combustion Engine Exhaust
US6964161B2 (en) Induction exhaust system
JP2019525066A (en) Internal combustion engine exhaust pipe fluid purge system
US2984967A (en) Exhaust temperature air-cooling system
JP6391027B2 (en) Engine charge system
US20120260626A1 (en) IC Power Plant and Method of Operation
RU2059839C1 (en) Flow accelerator of exhaust gases for internal combustion engine
RU2617527C1 (en) Exhaust noise suppressor in combustion engines
JP2001159306A (en) Internal combustion engine
RU129560U1 (en) EXHAUST NOISE MUFFLER FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE
RU2330165C2 (en) Internal combustion engine exhaust accelerator
RU85555U1 (en) DEVICE FOR EXCITATION IN THE DIESEL CYLINDER OF THE VIBRATION FUEL COMBUSTION MODE

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190212