RU2136919C1 - Method for supercharging internal- combustion engine - Google Patents
Method for supercharging internal- combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2136919C1 RU2136919C1 RU98112726/06A RU98112726A RU2136919C1 RU 2136919 C1 RU2136919 C1 RU 2136919C1 RU 98112726/06 A RU98112726/06 A RU 98112726/06A RU 98112726 A RU98112726 A RU 98112726A RU 2136919 C1 RU2136919 C1 RU 2136919C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- volume
- resonator
- combustion engine
- intake manifold
- engine
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B27/00—Use 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
- F02B27/02—Use 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 the systems having variable, i.e. adjustable, cross-sectional areas, chambers of variable volume, or like variable means
- F02B27/0205—Use 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 the systems having variable, i.e. adjustable, cross-sectional areas, chambers of variable volume, or like variable means characterised by the charging effect
- F02B27/021—Resonance charging
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B27/00—Use 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
- F02B27/02—Use 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 the systems having variable, i.e. adjustable, cross-sectional areas, chambers of variable volume, or like variable means
- F02B27/0226—Use 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 the systems having variable, i.e. adjustable, cross-sectional areas, chambers of variable volume, or like variable means characterised by the means generating the charging effect
- F02B27/0247—Plenum chambers; Resonance chambers or resonance pipes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B27/00—Use 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
- F02B27/02—Use 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 the systems having variable, i.e. adjustable, cross-sectional areas, chambers of variable volume, or like variable means
- F02B27/0294—Actuators or controllers therefor; Diagnosis; Calibration
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Characterised By The Charging Evacuation (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению и может быть использовано в системах впуска двигателей внутреннего сгорания, снабженных объемными резонаторами. The invention relates to mechanical engineering, namely to engine building and can be used in intake systems of internal combustion engines equipped with volumetric resonators.
Из предыдущего уровня техники известен способ наддува двигателя внутреннего сгорания (см. патент Франции N 2378183, кл. F 02 В 27/00, 1978),включающий возбуждение гармонических колебаний в системе наддува двигателя внутреннего сгорания. A method of pressurizing an internal combustion engine is known from the prior art (see French Patent No. 2378183, CL F 02 B 27/00, 1978), comprising exciting harmonic oscillations in a pressurization system of an internal combustion engine.
Недостаток известного способа наддува двигателя внутреннего сгорания заключается в том, что он не обеспечивает высокой эффективности наддува, поскольку возбуждаемые колебания являются гармоническими, а изменение давления во впускном коллекторе двигателя не является строго говоря гармоническими. A disadvantage of the known method of boosting an internal combustion engine is that it does not provide high boost efficiency, since the oscillations are harmonic, and the pressure change in the intake manifold of the engine is not strictly harmonic.
Известен также способ наддува двигателя внутреннего сгорания (см. авторское свидетельство СССР N 498407, кл. F 02 M 35/10, 1976), взятый в качестве прототипа и включающий двухступенчатое изменение объема резонатора, подключенного к его впускному коллектору. There is also known a method of pressurizing an internal combustion engine (see USSR author's certificate N 498407, class F 02 M 35/10, 1976), taken as a prototype and including a two-stage change in the volume of the resonator connected to its intake manifold.
Недостаток известного способа заключается в том, что он не обеспечивает высокой эффективности наддува, поскольку не создает во впускной системе двигателя внутреннего сгорания периодические негармонические колебания, аналогичные тем, которые генерируют сам двигатель. The disadvantage of this method is that it does not provide high boost efficiency, since it does not create periodic inharmonic oscillations in the intake system of the internal combustion engine, similar to those generated by the engine itself.
Настоящее изобретение направлено на решение технической задачи по повышению эффективности наддува двигателя внутреннего сгорания за счет обеспечения во впускном коллекторе двигателя периодических негармонических колебаний, аналогичных тем, которые генерируются самим двигателем. The present invention is aimed at solving the technical problem of increasing the efficiency of pressurization of an internal combustion engine by providing periodic nonharmonic oscillations in the intake manifold of the engine, similar to those generated by the engine itself.
Поставленная задача решена тем, что в способе наддува двигателя внутреннего сгорания, включающем двухступенчатое изменение объема резонатора, подключенного к его впускному коллектору, согласно изобретению, объем резонатора изменяется с частотой, пропорциональной числу оборотов двигателя внутреннего сгорания, причем минимальное значение объема резонатора устанавливают при открытом впускном органе цилиндра на время Δt = (1,0-0,7)to, где t0 - интервал времени, в течение которого впускной орган цилиндра открыт.The problem is solved in that in a method of pressurizing an internal combustion engine, comprising a two-stage change in the volume of the resonator connected to its intake manifold, according to the invention, the volume of the resonator changes with a frequency proportional to the number of revolutions of the internal combustion engine, and the minimum value of the volume of the resonator is set when the intake is open the cylinder body for the time Δt = (1.0-0.7) t o , where t 0 is the time interval during which the inlet organ of the cylinder is open.
Предпочтительно, чтобы ступенчатое изменение объема резонатора осуществлялось в моменты времени, соответствующие значению давления во впускном коллекторе, равным среднему давлению за время полного оборота коленчатого вала двигателя. It is preferable that the stepwise change in the volume of the resonator is carried out at times corresponding to the pressure in the intake manifold equal to the average pressure during a full revolution of the engine crankshaft.
Преимущество предложенного способа перед известным заключается в том, что происходит изменение собственной частоты колебаний впускной системы синхронно с наступлением различных фаз негармонического, периодического изменения давления во впускной системе, что приводит к повышению эффективности наддува двигателя внутреннего сгорания. The advantage of the proposed method over the known one lies in the fact that there is a change in the natural frequency of oscillations of the intake system simultaneously with the onset of various phases of a non-harmonic, periodic change in pressure in the intake system, which leads to an increase in the efficiency of pressurization of the internal combustion engine.
Действительно, при открытом впускном органе цилиндра имеет место генерируемое самим двигателем существенное изменение величины давления во впускном коллекторе за достаточно малый отрезок времени. Именно в этот интервал времени, согласно предложенному способу, устанавливается минимальный объем резонатора, что соответствует высокой собственной частоте колебаний впускной системы двигателя. Indeed, with the cylinder inlet body open, there is a significant change in the pressure in the intake manifold generated by the engine itself over a fairly short period of time. It is in this time interval, according to the proposed method, that the minimum volume of the resonator is set, which corresponds to a high natural frequency of oscillations of the intake system of the engine.
Наоборот, при закрытом впускном органе цилиндра давление во впускном коллекторе меняется незначительно в течение довольно длительного промежутка времени. В этот интервал времени, согласно предложенному способу, устанавливается максимальный объем резонатора. Иными словами, соответствующая собственная частота колебаний впускной системы уменьшается. On the contrary, with the cylinder inlet body closed, the pressure in the intake manifold changes slightly over a fairly long period of time. In this time interval, according to the proposed method, sets the maximum volume of the resonator. In other words, the corresponding natural vibration frequency of the intake system is reduced.
Настоящее изобретение поясняется конкретными примерами, которые однако, не являются единственно возможными, но наглядно демонстрируют возможность достижения приведенной выше совокупностью существенных признаков требуемого технического результата. The present invention is illustrated by specific examples, which, however, are not the only possible, but clearly demonstrate the ability to achieve the above set of essential features of the desired technical result.
На фиг. 1 схематично изображена система наддува двигателя внутреннего сгорания; на фиг.2 и 3 изображены варианты выполнения резонатора; на фиг.4 - вид по А-А фиг. 3; на фиг.5 изображена временная зависимость давления во впускном коллекторе. In FIG. 1 schematically shows a boost system of an internal combustion engine; figure 2 and 3 depict embodiments of the resonator; 4 is a view along aa of FIG. 3; figure 5 shows the time dependence of the pressure in the intake manifold.
Система наддува двигателя 1 внутреннего сгорания для осуществления предложенного способа содержит (фиг.1) впускной коллектор 2 с дроссельной заслонкой 3, резонатор 4, подключенный к впускному коллектору 2 через канал 5. Внутри резонатора 4 установлена перегородка 6 с отверстием 7 и разделяющая объем резонатора 4 на две полости 8 и 9. Кроме того, система наддува содержит исполнительный механизм 10 и запорный элемент 11 для закрывания и открывания отверстия 7. The pressurization system of the internal combustion engine 1 for the implementation of the proposed method comprises (Fig. 1) an intake manifold 2 with a throttle 3, a
Согласно другому варианту запорный элемент выполнен в виде поворотной заслонки 12 (фиг.2), установленной в соединительном канале 13 между полостями 8 и 9 резонатора 4. В этом варианте перегородка 6 выполнена сплошной. According to another embodiment, the locking element is made in the form of a rotary damper 12 (FIG. 2) installed in the connecting
Запорный элемент может быть выполнен и в виде вращающегося золотника 14 с секторным отверстием 15 (фиг.3 и 4). В этом случае в перегородке 6 также выполняется секторное отверстие 16. Привод золотника 14 осуществляется предпочтительно от коленчатого вала двигателя 1, причем для двухтактного двигателя частота вращения золотника равна частоте вращения коленчатого вала двигателя, а для четырехтактного составляет половину последней. The locking element can be made in the form of a rotating
Способ наддува двигателя внутреннего сгорания осуществляется следующим образом (на примере четырехтактного двигателя). The method of boosting an internal combustion engine is as follows (for example, a four-stroke engine).
В фазе впуска двигателя 1 внутреннего сгорания происходит понижение давления во впускном коллекторе 2. Под действием разряжения происходит приток газов не только из под дроссельной заслонки 3, но и по каналу 5 из всего объема резонатора 4, объем которого в этот момент максимален: отверстие 7 открыто, заслонка 12 открыта, отверстия 15 и 16 совпадают, т.е. имеет место увеличение наполнения цилиндра двигателя. In the phase of the inlet of the internal combustion engine 1, the pressure in the intake manifold 2 decreases. Under the action of the discharge, gas flows not only from under the throttle valve 3, but also through
В момент времени (фиг. 5) достижения давлением во впускном коллекторе значения за период Т (фиг.5) изменения объема резонатора 4 наступает фаза "быстрого" изменения давления во впускном коллекторе 2. В этот момент на исполнительный механизм 10 поступает сигнал на закрытие отверстия 7 (фиг.1) или на поворот заслонки 12. Иными словами устанавливается минимальный объем резонатора 4, соответствующий объему полости 8, а следовательно системе наддува будет соответствовать наибольшая собственная частота колебаний.At the point in time (Fig. 5), the pressure in the intake manifold reaches during the period T (FIG. 5) of the change in the volume of the
После прохождения нижней мертвой точки (н. м.т.) во время обратного выброса давление во впускном коллекторе растет и достигает величины С этого момента начинается фаза "медленного" изменения давления во впускном коллекторе 2. Этой фазе должна соответствовать более низкая частота собственных колебаний системы по сравнению с фазой "быстрого" изменения давления во впускном коллекторе 2. В результате на исполнительный механизм 10 поступает сигнал, по которому отверстие 7 (фиг. 1) или заслонка 12 (фиг. 2) открываются или отверстие 16 совпадает с отверстием 15 (фиг. 4), а следовательно рабочий объем резонатора 4 ступенчато увеличивается до величины, равной сумме объемов полостей 8 и 9.After passing the bottom dead center (bhp) during the backflow, the pressure in the intake manifold rises and reaches a value From this moment, the phase of the "slow" pressure change in the intake manifold 2 begins. This phase should correspond to a lower natural frequency of the system compared to the phase of the "fast" pressure change in the intake manifold 2. As a result, a signal is transmitted to the
Фаза "медленного" изменения давления во впускном коллекторе 2 заканчивается после прохождения верхней мертвой точки (в.м.т.) перед всасыванием. The phase of "slow" pressure changes in the intake manifold 2 ends after passing the top dead center (bmw) before suction.
Таким образом, при давлении во впускном коллекторе 2, меньшим - объем резонатора 4 минимален (равен объему полости 8), а при p большим - объем резонатора 4 - максимален и равен сумме объемов полостей 8 и 9.Thus, when the pressure in the intake manifold 2 is less - the volume of the
Экспериментально установлено, что длительность Δt закрытия отверстия 7 (перекрытия заслонкой 12 сечения соединительного канала 13 или несовпадение отверстий 15 и 16) должно составлять (l,0...0,7)t0; где t0 - интервал времени, в течение которого впускной орган цилиндра открыт.It was experimentally established that the duration Δt of closing the hole 7 (overlapping by the
Настройка двигателя осуществляется следующим образом. К впускному коллектору подсоединяется датчик давления с большой инерционностью (2-5)Т и датчик давления с малой инерционностью. Устанавливают Δt = to и производят изменение величины Δt до совпадения моментов показания датчиком давления с малой инерционностью значения - показание датчика с большой инерционностью, с моментами ступенчатого изменения объема резонатора 4.The engine is configured as follows. A pressure sensor with a high inertia (2-5) T and a pressure sensor with a low inertia are connected to the intake manifold. Set Δt = t o and produce a change in Δt until the moments of the pressure sensor coincide with a low inertia of the value - reading of the sensor with high inertia, with moments of stepwise change in the volume of the
Claims (2)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98112726/06A RU2136919C1 (en) | 1998-06-26 | 1998-06-26 | Method for supercharging internal- combustion engine |
PCT/RU1999/000161 WO2000000723A1 (en) | 1998-06-26 | 1999-05-14 | Method for supercharging an internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98112726/06A RU2136919C1 (en) | 1998-06-26 | 1998-06-26 | Method for supercharging internal- combustion engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2136919C1 true RU2136919C1 (en) | 1999-09-10 |
Family
ID=20207998
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU98112726/06A RU2136919C1 (en) | 1998-06-26 | 1998-06-26 | Method for supercharging internal- combustion engine |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2136919C1 (en) |
WO (1) | WO2000000723A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2450156C2 (en) * | 2010-08-13 | 2012-05-10 | Алексей Викторович Мягков | Method of internal combustion engine forced aspiration |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ITTO20020700A1 (en) * | 2002-08-06 | 2004-02-07 | Metallurg G Cornaglia Spa Off | VARIABLE GEOMETRY RESONER FOR A PLANT |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3119314A1 (en) * | 1981-05-15 | 1982-12-02 | Klöckner-Humboldt-Deutz AG, 5000 Köln | RESONANT CHARGING WITH VARIABLE SUCTION SYSTEM |
CH657895A5 (en) * | 1982-07-07 | 1986-09-30 | Fiat Veicoli Ind | METHOD AND DEVICE FOR CHARGING AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE BY TURBOCHARGING. |
SU1290002A1 (en) * | 1985-04-26 | 1987-02-15 | Алтайский политехнический институт им.И.И.Ползунова | Method for adjusting resonance inlet and outlet system of internal combustion engine |
JPH0656104B2 (en) * | 1989-05-29 | 1994-07-27 | 本田技研工業株式会社 | Intake device for multi-cylinder internal combustion engine |
-
1998
- 1998-06-26 RU RU98112726/06A patent/RU2136919C1/en not_active IP Right Cessation
-
1999
- 1999-05-14 WO PCT/RU1999/000161 patent/WO2000000723A1/en active Application Filing
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2450156C2 (en) * | 2010-08-13 | 2012-05-10 | Алексей Викторович Мягков | Method of internal combustion engine forced aspiration |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2000000723A1 (en) | 2000-01-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2718482B2 (en) | Valve drive mechanism for two-cycle multi-cylinder engine | |
KR101238194B1 (en) | Epitrochoidal Crankshaft Mechanism and Method | |
JP2006291962A (en) | Indirect variable valve actuation for internal combustion engine | |
JP2006291962A5 (en) | ||
JPS63111227A (en) | Suction device for engine | |
RU2136919C1 (en) | Method for supercharging internal- combustion engine | |
CN104533564A (en) | Double-Atkinson-cycle internal combustion engine | |
US4450794A (en) | Two stroke engine | |
SU968494A1 (en) | Reonance supercharging system | |
US3810450A (en) | Stuffer for two-cycle engines | |
SU1717856A1 (en) | Two-stroke internal combustion engine | |
JP3624540B2 (en) | Engine intake system | |
JPH062550A (en) | Intake control device for internal combustion engine | |
US2565002A (en) | Supercharger for internalcombustion engines | |
KR920002903A (en) | Internal combustion engine and its operation method | |
SU973904A1 (en) | I.c. engine resonance supercharging system | |
SU1236129A1 (en) | Device for resonance supercharging of internal combustion engine | |
SU1612100A1 (en) | System for resonance supercharging of i.c. engine | |
JPS6267224A (en) | Air intake device for internal combustion engine | |
JPS603428A (en) | Supercharge type multicylinder internal-combustion engine | |
RU2184860C1 (en) | Method of preparation of fresh charge in cylinder of internal combustion engine | |
JPS5840299Y2 (en) | Internal combustion engine air cleaner | |
KR101210076B1 (en) | Continuous variable air induction system | |
JPH06207518A (en) | Intake device for engine | |
SU1599568A1 (en) | System for resonance supercharging of i.c.engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060627 |