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

1. Двигатель внутреннего сгорания, содержащий:
камеру сгорания, имеющую выпускное отверстие;
выпускной клапан для открытия или закрытия выпускного отверстия; и
выпускное устройство, имеющее выпускной канал для направления отработанного газа, выпускаемого из камеры сгорания через выпускное отверстие;
при этом:
выпускное устройство 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
ответвленную секцию для ответвления скачка уплотнения, распространяющегося в направлении потока в выпускном канале с более высокой скоростью, чем отработанный газ, проходящий в выпускной канал из камеры сгорания, когда выпускной клапан открыт, из части выпускного канала, которая находится ближе по потоку относительно расширяющейся секции, и распространения ответвленного скачка уплотнения назад в выпускной канал;
причем расширяющаяся секция соединена только с одной камерой сгорания, расположенной ближе по потоку относительно расширяющейся секции;
отработанный газ, проходящий в выпускной канал из камеры сгорания, проходит через сужающуюся секцию и сталкивается со скачком уплотнения, который распространяется в ответвленную секцию, между ответвленной секцией и расширяющейся секцией, таким образом увеличивая давление отработанного газа в сужающейся секции; и
отработанный газ проходит через расширяющуюся секцию для создания нового скачка уплотнения, и в выпускном канале новым скачком уплотнения создается отрицательное давление ближе по потоку относительно расширяющейся секции.
2. Двигатель внутреннего сгорания, содержащий:
камеру сгорания, имеющую выпускное отверстие;
выпускной клапан для открытия или закрытия выпускного отверстия; и
выпускное устройство, имеющее выпускной канал для направления отработанного газа, выпускается из камеры сгорания через выпускное отверстие;
при этом:
выпускное устройство 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
ответвленную секцию, ответвленную от части выпускного канала, которая находится ближе по потоку относительно расширяющейся секции и имеющую отражающую секцию, способную отражать скачок уплотнения;
причем расширяющаяся секция соединена только с одной камерой сгорания, расположенной ближе по потоку относительно расширяющейся секции;
причем скорость отработанного газа, выпускаемого из камеры сгорания, когда выпускной клапан открыт, составляет Ve, а скорость распространения скачка уплотнения, распространяющегося в выпускном канале, составляет Vs, при этом расстояние Le между выпускным отверстием и входом ответвленной секции и расстояние Ls между входом ответвленной секции и отражающей секцией удовлетворяет отношению:
Le/Ve≤(Le+2Ls)/Vs; и
когда время от момента, когда выпускное отверстие открыто, до момента, когда выпускное отверстие закрыто, составляет tv, расстояние Ld между входом ответвленной секции и расширяющейся секцией удовлетворяет отношению:
(Le+2Ls+Ld)/Vs≤tv+(Le+Ld)/Ve.
3. Двигатель по п. 1 или 2, в котором выпускной канал дополнительно содержит часть, имеющую постоянную площадь поперечного сечения для потока между сужающейся секцией и расширяющейся секцией.
4. Способ выпуска для двигателя внутреннего сгорания, включающий этапы, на которых:
воспламеняют топливо в камере сгорания;
открывают выпускное отверстие камеры сгорания для выпуска отработанного газа из камеры сгорания в выпускной канал и создания скачка уплотнения, распространяющегося в выпускном канале с более высокой скоростью, чем отработанный газ;
ответвляют, по меньшей мере, часть скачка уплотнения из выпускного канала и распространяют ответвленный скачок уплотнения назад в выпускной канал для обеспечения столкновения 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 его находящейся дальше по потоку секции, чем в его ближней по потоку секции, таким образом увеличивая давление отработанного газа; и
направляют отработанный газ в часть выпускного канала, имеющую большую площадь поперечного сечения для потока в его находящейся дальше по потоку секции, чем в ближней по потоку секции, таким образом создавая новый скачок уплотнения, распространяющийся в направлении потока в выпускном канале, для создания области отрицательного давления в выпускном канале.
5. Транспортное средство, содержащее двигатель внутреннего сгорания по п. 1 или 2.
6. Морское судно, содержащее двигатель внутреннего сгорания по п. 1 или 2.
7. Двигатель внутреннего сгорания, использующий способ выпуска по п. 4.