Реверсивная ГБЦ - Reverse-flow cylinder head

В двигателестроении обратный поток или же неперекрестный поток крышка цилиндра тот, который размещает впускные и выпускные отверстия на одной стороне двигателя. Можно подумать, что газы входят в головку блока цилиндров, а затем меняют направление, чтобы выйти из головки. Это в отличие от головка цилиндров с поперечным потоком дизайн.

Недостатки

Конструкция с обратным потоком обычно считается уступающей конструкции с поперечным потоком с точки зрения максимального инженерного потенциала по двум причинам. Во-первых, существует ограниченное пространство, когда впускные и выпускные отверстия расположены в линию на одной стороне головки, что означает уменьшение площади порта по сравнению с головкой с поперечным потоком. Это в основном влияет на мощность на высоких оборотах, ограничивая поток воздуха. Во-вторых, поскольку впускной и выпускной коллекторы находятся на одной стороне двигателя и в непосредственной близости, впускной коллектор и карбюратор (если применимо) нагреваются выхлопом. Этот нагрев снижает плотность входящего заряда и, следовательно, объемная эффективность двигателя. В искровом зажигании бензиновый двигатель жара также увеличивает вероятность предварительное зажигание или же детонация что ограничивает допустимые коэффициент сжатия сокращение обоих мощность и эффективность.

Решения

Инженеры нашли ряд решений первой проблемы, например, смещение портов путем размещения впускных портов на более высоком уровне, чем выпускные. Таким образом можно использовать порты большего размера, оставив при этом достаточно места для фланцы и застежки. Это приводит к тому, что выпускные отверстия имеют меньший радиус поворота. Эта проблема несколько компенсируется большим портом. Еще одно популярное решение, используемое в 6-цилиндровых двигателях BMC A-Series и Holden, - это сиамский порт. В этой конфигурации один большой порт питает 2 соседних цилиндры. Увеличение площади достигается за счет эффективного удаления материала между двумя соседними портами. Это решение способствует ограблению заряда, когда один цилиндр «отбирает» заряд из порта, оставляя следующий с меньшим количеством смеси. Это происходит из-за того, что два цилиндра, которые разделяют порт, расположены неравномерно с точки зрения порядок стрельбы. Например, Leyland Mini с порядком включения 1-3-4-2, входы 1 и 2 сиамированы, а входы 3 и 4 сиамированы. Сначала номер 3 всасывает смесь из порта, затем остается меньше для номера 4. Пока номер 1 и 2 всасывают, порт снова заполняется смесью, и процесс повторяется, оставляя цилиндры номер 1 и 4 без смеси. Также сиамский порт может делать как акустический, так и инерционный тюнинг барана менее эффективен из-за нерегулярного пульса. Следует иметь в виду, что отверстия большего размера необходимы только при более высоких оборотах, а отверстия меньшего размера желательны при низких оборотах для улучшения скорости воздушного потока. Из-за ограничения заряда и более низкой скорости воздуха большие сиамские порты больше подходят для гоночных двигателей с высокими оборотами.

Проблема нагрева может быть сведена к минимуму, если расположить порты в шахматном порядке по высоте и использовать термостойкость обертывания и покрытия на выхлопном коллекторе до такой степени, что это создает незначительную проблему. Тепло также можно использовать как преимущество.

Преимущества

В карбюраторных двигателях плохо распыленное топливо снижает эффективность и мощность на более низких оборотах (на более высоких оборотах большая скорость воздуха удерживает смесь во взвешенном состоянии). Впускной коллектор головки блока цилиндров с обратным потоком может быть соединен с выхлопом посредством стояка тепла для передачи дополнительного тепла, улучшения реакции на низких оборотах и выбросы как результат.

Затраты на серийные двигатели могут быть снижены за счет Кастинг впускной и выпускной коллекторы как одно целое. Это также передает дополнительное тепло на вход, устраняя необходимость в нагревании коллектора и других сопутствующих устройствах. Такой двигатель в целом проще, а также имеет улучшенный холодный запуск.

Основное преимущество головки блока цилиндров с обратным потоком состоит в том, что как входящий впускной заряд, так и выходящий выхлопной газ вызывают тенденцию к завихрению в одном направлении в камера сгорания. В головке с поперечным потоком входящие и выхлопные газы способствуют завихрению в противоположных направлениях, так что во время перекрытия завихрение меняет направление. Постоянное завихрение во время перекрытия, которое приводит к обратному потоку в головке блока цилиндров, способствует лучшему перемешиванию и, следовательно, лучшему улавливанию конечного газа. Тот факт, что входной заряд должен изменить направление перед выходом из выхлопа, снижает вероятность того, что свежая смесь выйдет из выхлопа перед смешиванием во время перекрытия. В целом это улучшает объемный КПД и снижает выбросы.

Принудительная индукция

Когда принудительная индукция При использовании двигателя большой поток через порт не так важен, как в случае двигателя без наддува. Это означает, что обычно более низкий расход напора с обратным потоком является меньшим недостатком. В первые дни турбонаддува насадка с обратным потоком позволяла компрессор выход из турбокомпрессор дуть прямо во впускной коллектор с помощью продувочного или проточного карбюратора и не интеркулер. Это позволило использовать более короткий впускной трубопровод, что уменьшило турбо-задержку и уменьшило ограничение потока. Современные конфигурации с турбонаддувом, использующие интеркулеры и впрыск топлива их труднее установить до напора с обратным потоком и идеально подходят для напора с поперечным потоком, где турбонагнетатель находится на стороне выпуска двигателя, заряд проходит через промежуточный охладитель перед двигателем и попадает в впускной коллектор с другой стороны.

Краткое описание использования

Головка с обратным потоком идеально подходила для серийного карбюраторного двигателя из-за низкой скорости вращения и простоты изготовления. Конструкцию можно было модифицировать для достижения высокой производительности, установив отверстия (в частности, сиамские) и изолировав впускной коллектор от выпускного коллектора. Конфигурация также идеально подходит для карбюраторного турбонаддува без промежуточного охлаждения. Однако появление системы впрыска топлива и электронного зажигания сделало большинство преимуществ головки с обратным потоком ненужными в современном двигателе, и в результате конструкция потеряла свою популярность. Головка с обратным потоком до сих пор пользуется популярностью среди энтузиастов, включая Leyland Mini, Крайслер Слэнт-6, Холден и Форд Рядный 6 поклонники. Фактически, некоторые австралийские энтузиасты Ford считают, что головка с обратным потоком 250 2V превосходит Honda разработан^{[нужна цитата ]} Его заменила головка с поперечным потоком. Турбодизель Powerstroke объемом 6,7 л, установленный в Ford Super Duty, является еще одним примером напора с обратным потоком, такая конструкция позволяет устанавливать турбодизель в V-образной части двигателя.

Примечания

Рекомендации

внешняя ссылка