МНОГОЦИЛИНДРОВЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО, МОРСКОЕ СУДНО И СПОСОБ ВЫПУСКА ДЛЯ МНОГОЦИЛИНДРОВОГО ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

1. Многоцилиндровый двигатель внутреннего сгорания, содержащий:
множество камер сгорания, каждая из которых имеет, по меньшей мере, одно выпускное отверстие;
множество выпускных клапанов, каждый из которых выполнен с возможностью открытия или закрытия выпускного отверстия; и
выпускной канал для направления отработанного газа, выпущенного из каждой из камер сгорания через выпускное отверстие;
при этом
выпускной канал содержит:
сужающуюся секцию, имеющую площадь поперечного сечения для потока, меньшую на ее выходном конце, чем на ее входном конце;
расширяющуюся секцию, расположенную дальше по потоку относительно сужающейся секции и имеющую площадь поперечного сечения для потока, большую на ее выходном конце, чем на ее входном конце; и
выпускную соединительную секцию, расположенную ближе по потоку относительно расширяющейся секции, для соединения множества камер сгорания, периоды открытия выпускных отверстий которых не перекрываются, и не соединения множества камер сгорания, периоды открытия выпускных отверстий которых перекрываются;
причем скачок уплотнения, распространяющийся в выпускной соединительной секции с более высокой скоростью, чем отработанный газ, проходящий в выпускную соединительную секцию, когда одно из множества выпускных отверстий, соединенных выпускной соединительной секцией, открыто, отражается выпускным клапаном, закрывающим другое из множества выпускных отверстий;
отработанный газ, проходящий в выпускной канал из камеры сгорания, проходит сужающуюся секцию и сталкивается с отраженным скачком уплотнения между входным концом выпускной соединительной секции и расширяющейся секцией, таким образом увеличивая давление отработанного газа в сужающейся секции; и
отработанный газ проходит расширяющуюся секцию, генерируя новый скачок уплотнения и, таким образом, генерируя отрицательное давление в части выпускного канала, которая находится ближе по потоку относительно расширяющейся секции, созданное новым скачком уплотнения.
2. Многоцилиндровый двигатель внутреннего сгорания, содержащий:
первую камеру сгорания, имеющую первое выпускное отверстие;
вторую камеру сгорания, имеющую второе выпускное отверстие;
первый выпускной клапан для открытия или закрытия первого выпускного отверстия;
второй выпускной клапан для открытия или закрытия второго выпускного отверстия; и
выпускной канал для направления отработанного газа, выпущенного из каждой из камер сгорания, через соответствующее выпускное отверстие;
при этом:
период, в котором первое выпускное отверстие открыто, и период, в котором открыто второе выпускное отверстие, не перекрываются;
причем
выпускной канал содержит:
сужающуюся секцию, имеющую площадь поперечного сечения для потока, меньшую на ее выходном конце, чем на ее входном конце;
расширяющуюся секцию, расположенную дальше по потоку относительно сужающейся секции и имеющую площадь поперечного сечения для потока, большую на ее выходном конце, чем на ее входном конце; и
соединительную секцию, расположенную ближе по потоку относительно расширяющейся секции, для соединения первой ближней по потоку соединительной секции для направления отработанного газа, выпущенного из первого выпускного отверстия, и второй ближней по потоку соединительной секции для направления отработанного газа, выпущенного из второго выпускного отверстия;
при этом скорость отработанного газа, проходящего в выпускной канал, когда каждое из выпускных отверстий открыто, составляет Ve, скорость распространения скачка уплотнения, распространяющегося в выпускном канале, составляет Vs, а расстояние Le1 между первым выпускным отверстием и соединительной секцией и расстояние Le2 между вторым выпускным отверстием и соединительной секцией удовлетворяет отношениям:
Le1/Ve≤(Le1+2Le2)/Vs и
Le2/Ve≤(Le2+2Le1)/Vs и
причем время от момента, когда каждое из выпускных отверстий открыто, до момента, когда каждое из выпускных отверстий закрыто, составляет tv, а расстояние Ld между соединительной секцией и входным концом расширяющейся секции удовлетворяет отношениям:
(Le1+2Le2+Ld)/Vs≤tv+(Le1+Ld)/Ve
(Le2+2Le1+Ld)/Vs≤tv+(Le2+Ld)/Ve.
3. Двигатель по п. 2, дополнительно содержащий:
третью камеру сгорания, имеющую третье выпускное отверстие; и
третий выпускной клапан для открытия или закрытия третьего выпускного отверстия;
при этом:
третья находящаяся ближе по потоку соединительная секция для направления отработанного газа, выпущенного из третьего выпускного отверстия, соединена с соединительной секцией;
период, в который третье выпускное отверстие открыто, не перекрывает период, в который открыто первое выпускное отверстие, или период, в который открыто второе выпускное отверстие; а
расстояние Le3 между третьим выпускным отверстием и соединительной секцией удовлетворяет отношениям:
Le1/Ve≤(Le1+2Le3)/Vs,
Le2/Ve≤(Le2+2Le3)/Vs,
Le3/Ve≤(Le3+2Le1)/Vs,
Le3/Ve≤(Le3+2Le2)/Vs,
(Le1+2Le3+Ld)/Vs≤tv+(Le1+Ld)/Ve,
(Le2+2Le3+Ld)/Vs≤tv+(Le2+Ld)/Ve,
(Le3+2Le1+Ld)/Vs≤tv+(Le3+Ld)/Ve и
(Le3+2Le2+Ld)/Vs≤tv+(Le3+Ld)/Ve.
4. Способ выпуска для многоцилиндрового двигателя внутреннего сгорания, включающий этапы, на которых:
воспламеняют топливо в камере сгорания;
открывают выпускной клапан для открытия или закрытия выпускного отверстия камеры сгорания для выпуска отработанного газа из камеры сгорания в выпускной канал и генерирования скачка уплотнения, распространяющегося в выпускном канале с более высокой скоростью, чем отработанный газ;
отражают, по меньшей мере, часть скачка уплотнения выпускным клапаном, закрывающим выпускное отверстие, и обеспечивают столкновение отраженного скачка уплотнения с отработанным газом, таким образом увеличивая давление отработанного газа;
направляют отработанный газ в часть выпускного канала, имеющую меньшую площадь поперечного сечения для потока в находящейся дальше по потоку ее секции, чем в находящейся ближе по потоку ее секции, таким образом увеличивая давление отработанного газа; и
направляют отработанный газ в часть выпускного канала, имеющую большую площадь поперечного сечения для потока в находящейся дальше по потоку ее секции, чем в находящейся ближе по потоку ее секции, таким образом генерируя новый скачок уплотнения, распространяющийся в направлении потока в выпускном канале, для генерирования области отрицательного давления в выпускном канале.
5. Двигатель по п. 1, содержащий:
четыре камеры сгорания; и
две выпускные соединительные секции;
при этом каждая выпускная соединительная секция соединяет выпускные отверстия, образованные в двух камерах сгорания.
6. Двигатель по п. 1, содержащий:
шесть камер сгорания; и
две выпускные соединительные секции;
при этом каждая выпускная соединительная секция соединяет выпускные отверстия, образованные в трех камерах сгорания.
7. Двигатель по п. 1, содержащий:
шесть камер сгорания; и
три выпускные соединительные секции;
при этом каждая выпускная соединительная секция соединяет выпускные отверстия, образованные в двух камерах сгорания.
8. Двигатель по п. 1, содержащий:
две камеры сгорания; и
одну выпускную соединительную секцию;
при этом каждая выпускная соединительная секция соединяет выпускные отверстия, образованные в двух камерах сгорания.
9. Двигатель по п. 1, содержащий:
три камеры сгорания; и
одну выпускную соединительную секцию;
при этом каждая выпускная соединительная секция соединяет выпускные отверстия, образованные в трех камерах сгорания.
10. Двигатель по п. 1, содержащий:
восемь камер сгорания; и
четыре выпускные соединительные секции;
при этом каждая выпускная соединительная секция соединяет выпускные отверстия, образованные в двух камерах сгорания.
11. Транспортное средство, содержащее двигатель внутреннего сгорания по п. 1.
12. Морское судно, содержащее двигатель внутреннего сгорания по п. 1.