ВПУСКНАЯ СИСТЕМА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ С РАСПРЕДЕЛЕННЫМ ВПРЫСКОМ ТОПЛИВА

Полезная модель относится к области двигателестроения, а именно, к системам впуска многоцилиндрового двигателя внутреннего сгорания (в дальнейшем - ДВС), предназначенным для направленного распределения потока очищенного воздуха по соответствующим цилиндрам двигателя с распределенным впрыском топлива в цилиндры.
6
Известна впускная система ДВС с распределенным впрыском топлива, содержащая воздушный ресивер с присоединительными патрубками, впускную трубу с патрубками по числу цилиндров, торцы которых соединены с торцами патрубков ресивера, причем ресивер выполнен виде моноблока с топливной распределительной магистралью, каналами для подвода топлива к форсункам и отверстиями для размещения их топливоприемной части, дроссельной заслонкой, размещенной внутри ресивера, и наружные поверхности моноблока и впускных патрубков для каждого цилиндра образуют Сообразный контур, в излучине которого размещена форсунка (см. патент на изобретение RU №2075620 от 27.01.1995 г. МПК F02M 35/10, F02M 55/00, F02M 61/16).
Недостатком данной впускной системы ДВС, является то, что парное объединение С-образных контуров не обеспечивает необходимой жесткости системы труб, что приводит к увеличению вибронагруженности, увеличенной массе, материалоемкости и стоимости узла.
Наиболее близким устройством того же назначения к заявленной полезной модели по совокупности существенных признаков является впускная система ДВС с распределенным впрыском топлива, содержащая воздушный ресивер с присоединительными патрубками и впускную трубу с патрубками по числу цилиндров, торцы которой соединены с торцами присоединительных патрубков ресивера. Сечение симметричных впускных каналов ресивера и впускной трубы выполнены в основном круглым или близким к кругу с малой степенью (ширина слитой общей перемычки) интеграции (см. дет. 420.1008016-10, 420.1008015-10, двигатель УМЗ 421.10. «Каталог деталей и сборочных единиц УАЗ-3160» стр.30 год выпуска 2000).
Недостатком известной впускной системы ДВС, принятой за прототип, является то, что впускные каналы в ней выполнены с круглым симметричным профилем сечения и имеют малую протяженность в поперечном сечении общих стенок, следствием чего является увеличение габаритов, материалоемкости, вибрации, усложнение и удорожание изготовления системы.
Сущность полезной модели заключается в разработке компактной впускной системы ДВС, у которой полностью интегрированные впускные каналы присоединительных патрубков ресивера и впускной трубы, а на переходных соединительных фланцах ресивера и впускной трубы каналы выполнены в сечении в виде ромба со скругленными углами при вершинах и дуговыми внешними и внутренними участками. При этом угол наклона смежных сторон сечений впускных каналов выбирается в пределах 55°÷65° для обеспечения разъема форм при выполнении данной детали литьем из легкого сплава и возможности изготовления стержней. Впускная система обеспечивает необходимую жесткость при одновременном уменьшении веса и сохранением необходимой величины сопротивления движения воздуха, что позволяет уменьшить вибрацию системы и установленных на ней датчиков и узлов управления для повышения надежности и уменьшения шума.
Технический результат - уменьшение материалоемкости, габаритов симметричной и смещенной впускной системы, увеличение жесткости соединения на участке ресивер-труба, снижение вибронагруженности, повышение надежности установленных на ресивер датчиков и узлов управления двигателем, сохранение энергетических и экономических параметров.
Указанный технический результат при осуществлении полезной модели достигается тем, что во впускной системе ДВС с распределенным впрыском топлива, содержащей воздушный ресивер с присоединительными патрубками, впускную трубу с патрубками по числу цилиндров, торцы которой соединены с торцами присоединительных патрубков ресивера, особенностью является то, что в ней совмещенные (интегрированные) впускные каналы присоединительных патрубков ресивера и впускной трубы на участке соединения ресивер-впускная труба выполнены профилированными ромбовидной формы со скругленными углами при вершинах, что позволяет обеспечить необходимую жесткость системы, снижает вибронагруженность при работе, а выполнение углов наклона смежных сторон сечений симметричных и смещенных впускных каналов в пределах 55°÷65° позволяет изготавливать литейные стержни и обеспечивает разъем форм симметричных и смещенных при литье из легких сплавов.
Выполнение впускной системы ДВС с распределенным впрыском топлива описанным выше образом с использованием всей предложенной совокупности существенных признаков позволяет уменьшить материалоемкость, габариты впускной системы, увеличить жесткость соединения на участке ресивер-труба, снизить вибронагруженность, обеспечить выполнение симметричных и смещенных деталей впускной системы методом литья из легких сплавов.
Для пояснения настоящей полезной модели приведены следующие иллюстрации: фиг.1 - общий вид конструкции впускной системы; фиг.2 - конструкция воздушного ресивера с присоединительными патрубками; фиг.3 - конструкция впускной трубы с патрубками; фиг.4 - вид. А - форма впускных каналов.
Впускная система ДВС содержит воздушный ресивер 1 и впускную трубу 2. Воздушный ресивер 1 состоит из корпуса ресивера 4 с дроссельным фланцем 3, присоединительных патрубков 5 с соединительным фланцем крепления к впускной трубе 8. Присоединительные патрубки 5 совмещены в горизонтальном направлении и в месте совмещения имеют общие стенки 6. Овальная форма сечений каналов (на рис.не показано) начинающихся в корпусе ресивера 4, плавно переходит в ромбовидную форму сечений каналов 7 в соединительном фланце крепления к впускной трубе 8. Впускная труба 2 содержит впускные каналы 9, фланец крепления к ресиверу 10, патрубки 11 по числу цилиндров и фланец крепления к головке цилиндров 12. Ромбовидная форма сечений каналов 9 впускной трубы 2 во фланце крепления к ресиверу 10 по длине каналов переходит в овальную в горизонтальном направлении, а в месте деления каналов на число клапанов из овальной в сечение круга (на рис. не показано).
Впускная система ДВС работает следующим образом; впускная труба 2 с патрубками 11 по числу цилиндров закреплена на соответствующем разъеме головки цилиндров с помощью шпилек и гаек, к впускной трубе 2 крепится воздушный ресивер 1 с присоединительными патрубками 5. Открытие впускного (впускных) клапана (клапанов) в одном из цилиндров ДВС вызывает перепад давления до и после клапана (в цилиндре двигателя по отношению к окружающей среде) с последующим заполнением газовой смесью цилиндра через впускную систему (ресивер 1, впускная труба 2). Пульсации воздуха и упругие волны воздушной среды, заполняющей систему впуска со скоростью звука распространяются по направлению от впускного клапана к воздухоподающему дросселю, а также в направлении всех отводных зон впускных труб, т.е. образуется звуковое газодинамическое поле многократно отражающихся упругих волн в сложном геометрическом объеме впускной системы. Выполнение каналов присоединительных патрубков ресивера 5 с общими стенками 6 снижает вес и повышает жесткость системы, что позволяет уменьшить амплитуду и увеличить до необходимых пределов резонансную частоту колебаний системы и закрепленных на ней датчиков и узлов управления двигателем, а так же газа внутри системы, что уменьшает потери и повышает стабильность работы двигателя. В целях изготовления описанной впускной системы методом литья из легких сплавов поперечные сечения каналов 7, 9 выполнены специальной ромбовидной формы со скругленными вершинами, обеспечивающей возможность разъема симметричных и смещенных форм литейной оснастки, причем угол наклона смежных сторон сечений впускных каналов в плоскости стыка выбирается в пределах 55°÷65° (фиг.4).
Преимущество полезной модели состоит в том, что по сравнению с известными впускными системами ДВС с распределенным впрыском топлива предложенная конструкция впускной системы позволяет уменьшить материалоемкость и габариты симметричной и смещенной впускной системы при сохранении энергетических параметров, увеличить жесткость соединения на участке ресивер-труба, снизить вибронагруженность, шум и повысить надежность установленных на ресивер датчиков и узлов системы управления двигателем.