Впускной винтовой канал для двигателя внутреннего сгорания

Впускной винтовой канал для двигателя внутреннего сгорания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. ВРУСКНОЙ ВИНТОВОЙ КАНАЛ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, В Ш-ОЗЯ (; . - - р - к i -- - : 4 1 1 .Х.,.р ил«:Я i ЕИБЛЕОТЕ.содержащий подводящую часть участок сопряжения и надклапанную камеру с выходным отверстием, центр которого смещен -относительно оси цилиндра , а площадь проходного сечения надклапанной камеры уменьшается по углу поворота в направлении движения газов, о тлича.ющийся .тем, что, с целью снижения аэродинамического сопротивления, площадь лроход . ного сечения надклапанной камеры в секторе протяженностью 140-180 в плане выполнена постоянной причем Начальное сечение сектора располо .жено на угле от плоскости, проходящей через центр выходного отверстия канала и ось цилиндра и (Л размещенной внутри сектора 140-180, Од Со § со

2 А

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

l10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3687617/25-06 (22) 11. 11.83 (46) 23.06 ° 85. Бюл. 9 23 (72) Ю.З.Бунзульян, Я.В.Горячий, Л.Я.Литвин, В.А.Митрофанов, Л.И.Вахошии и В.И.Сонкин (71) Ордена Октябрьской Революции и ордена. Трудового Красного Знаме- . ни автомобильный завод им. Ленин-. ского комсомола и.Центральный научно-исследовательский автомобиль- ный и автомоторный институт (53) 621.436-225(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

)) 503033, кл. F 02 F 1/42,,1973. (54)(57) 1. ВПУСКНОЙ ВИНТОВОЙ КАНАЛ

ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ .

4(51) F 02 F 42 F 02 В 3 00 содержащий подводящую часть участок сопряжения и надклапанную камеру с выходным отверстием, центр кото« рого смещен -относительно оси цилиндра, а пнощадь проходного сечения надклапанной камеры уменьшается по углу поворота, в направлении движения газов, о т л и ч а,ю шийся ..тем, что, с целью снижения аэродинамического сопротивления, площадь проходного сечения надклапа)(ной камеры в секторе протяженностью 140-.180 в плане выполнена постоянцой, причем начальное сечение сектора располо4 о жено на угле 25-50 от плоскости ° проходящей через центр выходного отверстия канала и ось цилиндра и размещенной внутри сектора 140-180,»

С.

1163023

2. Канал по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что максимальное сечение надклапанной камеры в плосЭ кости параллельной выходному отверстию канала, ограничено конхоидой, Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению, в частности к впускным винтовым каналам двигателя внутреннего сгорания.

5

* Известен впускной винтовой канал для двигателя внутреннего сгорания, содержащий подводящую часть, участок сопряжения и надклапанную камеру с выходным отверстием, центр 16 которого смещен относительно оси цилиндра, а площадь проходного сечения камеры уменьшается по углу поворота в направлении движения газов СЯ

Площадь проходного сечения над- 15 клапанной камеры известного канала по углу развертки камеры уменьшается по линейному закону. Этим аэроди.намическое сопротивление канала в известной мере уменьшается, но оста- 39 . ется повышенным, что не позволяет получить высокие удельные мощностные показатели двигателя.

Целью изобретения является уменьшение аэродинамического сопротивлеУ ния.

Поставленная цель достигается .тем, что во впускном винтовом канале для двигателя внутреннего сгорания, содержащем подводящую часть, ЗЕ участок сопряжения и надклапанную камеру с выходным отверстием, центр которого смещен относительно оси. цилиндра, а площадь проходного сечения надклапаиной камеры уменьшает-.. 35 ся по углу поворота в направлении движения газов, площадь проходного сечения надклапанной камеры в секторе протяженностью 140-180 в плане выполнена постоянной, причем начальное сечение сектора расположено на угле 25-50 от плоскости, проходящей через центр выходного отверстия какала и ось цилиндра и размещенной внутри сектора 140-180 . направляющая окружность которой соосна с выходным отверстием, а полюс расположен в точке, максимально удаленной от оси цилинд-. ра .

Кроме того, максимальное сечение надклапанной камеры в плоскости, параллельной выходному отверстию канала, ограничено конхоидой, направляющая окружность которой соосна выходному отверстию, а полюс расположен в точке, максимально удаленной от оси цилиндра.

На фиг.1 показан впускной канал, вертикальное сечение",на фиг.2— сечение А-А на фиг.1, на фиг.З— график зависимости площади проходного сечения от угла развертки надклапанной камеры, на фиг.4 — схема истечения заряда из клапанной щели винтового впускного канала.

Винтовой впускной канал имеет подводящую часть 1, участок 2 сопряжения и надклапанную камеру 3. Подводящая часть канала начинается от входного сечения и заканчивается сечением с наименьшей проходной площадью (в плоскости P). Участок сопряжения-ограничивается с одной стороны по движению заряда плоскостью Р, а с другой - полуплоскостью М, начинающейся от оси клапана О и являющейся полуплоскостью начального сечения надклапанной камеры. Угловое положение полуплоскости М определяется тем, что лежащие в ней прямые, перпендикулярные оси клапана, параллельны плоскости Р, Остальная часть канала, ограничиваемая со стороны камеры сгорания двигателя выходным отверстием, представляет собой надклапанную камеру. Зависимость площади проходных сечений надклапанной камеры от угла развертки показана сплошной линией на фиг,З.

Сечение надклапанной камеры в секторе 140-180 в плане выполнено постоянным, причем начальное сечение этого сектора расположено на углу о

25-50 от плоскости, проходящей через

023

3 1163 центр О выходного отверстия канала,и ось 0 цилиндра причем эта плосУ о. кость лежит внутри сектора 140-180.

При этом максимальное сечение нщклапанной Камеры в плоскости, параллель- ной проходному отверстию канала, ограничено конхоидой, направляющая окружность которой соосна выходному отверстию, а,полюс расположен в точке, максимально удаленной от оси ци- 10 линдра..

При работе двигателя заряд, разогнанный в подвод*щей части канала и приобретший момент количества движения относительно оси клапана, по- 1$ ступает в надклапанную камеру, а оттуда через клапанную щель — в цилиндр двигателя. Поступивший в ци- . линдр заряд сохраняет (за вычетом разного рода потерь) момент количеет- ) ва движения, приобретенный в винтовом впускном канале.

Однако, при несовпадениях оси цилиндра О с осью клапана О не вся энергия, затраченная во впускном 25 канале на создание тангенциальной составляющей скорости заряда на выходе из клапанной щели, увеличивает суммарный момент количества движения заряда в цилиндре. Так, поскольку ЗО линии векторов скоростей, и (фиг.4) элементарных струек заряда, начинающихся в точках А и В клапанной щели, проходят через ось цилиндра, эти элементарные струйки в созда, 35 нии вращательного движения заряда в цилиндре не участвуют.

Кроме того, из фиг.4 видно, что моменты количества движения относи« тельно оси цилиндра, создаваемые частями заряда, истекающими через секторы АГВ и АБВ соответственно, имеют разные знаки (см. например положение векторов V> и Чц скоростей элементарных струек заряда, истекающих из точек В и Г соответст - венно, относйтельно оси цилиндра 01)

Поэтому результирующая величина мо-а мента количества движения заряда в цилиндре является разностью между моментами, создаваемыми цастями заряда, истекающими через эти два сектора клапанной щели. Т.е. энергия, затраченная на придание тангенциальной составляющей скорости заряду, истекающему через сектор АБВ, и приводящая к соответствующему уменьшению коэффициента наполнения, не только не увеличивает, но даже уменьшает

-суммарный момент количества движения заряда в цилиндре.

Пс ользуеман в предлагаемом винтовом впускном канале упоминавшаяся зависимость площади проходного сечения надклапанной камеры от угла развертки последней обеспечивает (по сравнению с каналом, у которого площадь проходного сечения надклапанной камеры уменьшается при увеличении по линейному закону — пунктирная ли-, ния на фиг.3) уменьшение доли заряда, проходящего через сектор АБВ клапанной шели, как непосредственно из-за снижения радиальной скорости заряда в этом секторе (радиальная скорость в первом приближении пропорциональна крутизне уменьшения площади проходного сечения камеры по углу ее развертки), так .и вследствие уменьшения угловой величины этого сектора, связанного с увеличением в этой зоне отношения тангенциальной скорости и радиальной. Этим самым уменьшается доля заряда, у которой энергия, затраченная на создание тангенциальной скорости, приводит не к увеличению, а к снижению момента количества вращения заряда в цилиндре. Отсюда появляется возможность при сохранении заданной интенсивности вихревого движения заряда в цилиндре уменьшить тангенциальную составляющую скорости на выходе из клапанной щели и, тем самым, уменьшить аэродинамическое сопротивление канала.

1163023

1163023

Составитель В.Лобанов

Редактор В.Данко Техред- Л.Иартяшова Корректор.И.Максимишинец

Заказ 40S7j33 Тирам 538 Подписное

ВНИИИИ Государствениогв комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж- 35 . Раушская наб., д, 4/5

Филиал ППП "Патент", г. У огород, ул. Проектная, 4