Способ работы роторно-поршневого двигателя внутреннего сгорания

Способ работы роторно-поршневого двигателя внутреннего сгорания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. СПОСОБ РАБОТЫ РОТОРНОПОРШНЕВОГО ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ с эпитрохоидной рабочей камерой и трехгранным ротором путем подачи в рабочую камеру свежей топливовоздушной смеси с заданным .коэффициентом избытка воздуха двумя потоками, первый из которых направляют параллельно торцовой поверхности ротора, а второй - перпендикулярно этой поверхности, сжигания смеси и выпуска отработавших газов, отличающийся тем, что, с целью снижения токсичности, направление первого потока совмещают с касательной к кривой, описыВодород или Sodiyvd+Воздух Bojffux U/IU смесь Возаука суг/геёооЬродным ffion/iuSof OmfaffomaSu/ue газы ваемой вершиной трехгранного ротора, и скорость этого потока устанавливают выше окружной скорости вершины ротора. 2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что топливо-воздушную смесь получают в рабочей камере путем подачи водородо-воздущной смеси через первый поток и углеводородо-воздушной смеси через второй. 3.Способ по п. , отличающийся тем, что топливо-воздушную смесь образуют в рабочей камере путем подачи чистого водорода в камеру через первый поток и подачи воздуха в смеси с углеводородным топливом через второй поток. 4.Способ по пп. 1-3, отличающийся тем, что водород подают в рабочую камеру после выпуска из нее отработавших газов. 5.Способ по пп. 1-4, отличающийся тем, что первый поток подаЕрт в рабочую (Л камеру после прекращения подачи свежей смеси через второй поток. 6.Способ по пп. 1-5, отличающийся тем, что топливо-воздушную смесь образуют в раббчей камере с коэффициентом избытка воздуха 1,5-4. со СХ) сд

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК з(д) F 02 В 55/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМЪ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ додон или

ЯЙ3ад даЫух

Воздцн ипи смесь

Возбухсх с умебод оюднын топпийм дтоадолюдиа е гонг

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2939926/25-06 (22) 13.06.80 (46) 15.06.84. Бюл. ¹ 22 (72) А. Н. Подгорный, А. И. Мишенко, М. А. Коржов, В. N. Бурдукин и А. В. Белогуб (71) Институт проблем машиностроения

АН УССР (53) 621.437 (088.8) (56) 1. Патент США № 3905337; кл. F 02 В 53/io, опублик. 1975. (54) (57) 1. СПОСОБ РАБОТЫ РОТОРНОПОРШНЕВОГО ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ с эпитрохоидной рабочей камерой и трехгранным ротором путем подачи в рабочую камеру свежей топливовоздушной смеси с заданным коэффициентом избытка воздуха двумя потоками, первый из которых направляют параллельно торцовой поверхности ротора, а второй — перпендикулярно этой поверхности, сжигания смеси и выпуска отработавших газов, отличающийся тем, что, с целью снижения токсичности, направление первого потока совмешают с касательной к кривой, описы„„SU„„1097815 A ваемой вершиной трехгранного ротора, и скорость этого потока устанавливают выше окружной скорости вершины ротора.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что топливо-воздушную смесь получают в рабочей камере путем подачи водородо-воздушной смеси через первый поток и углеводородо-воздушной смеси через второй.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что топливо-воздушную смесь образуют в рабочей камере путем подачи чистого водорода в камеру через первый поток и подачи воздуха в смеси с углеводородным топливом через второй поток.

4. Способ по пп. 1 — 3, отличающийся тем, что водород подают в рабочую камеру после выпуска из нее отработавших газов.

5. Способ по пп. 1 — 4, отличающийся Q тем, что первый поток подают в рабочую камеру после прекращения подачи свежей смеси через второй поток.

6. Способ по пп. 1 — 5, отличающийся С тем, что топливо-воздушную смесь образуют в рабочей камере с коэффициентом избытка ф воздуха 1,5 — 4.

1097815

Изобретение относится к машиностроению, в частности двигателестроению, а именно к способам работы роторно-поршневых двигателей внутреннего сгорания.

Известны способы работы роторно-поршневых двигателей внутреннего сгорания с эпитрохоидной рабочей камерой и трехгранным ротором путем подачи в рабочую камеру свежей топливо-воздушной смеси с заданным коэффициентом избытка воздуха двумя потоками, первый из которых на- 10 правляют параллельно торцовой поверхности ротора, а второй — перпендикулярно этой поверхности, сжигания смеси и выпуска отработавших газов (1).

Подача свежей топливо-воздушной смеси двумя взаимно перпендикулярными потоками способствует более интенсивному движению заряда в рабочей камере, что улучшает характеристики сжигаемой смеси. В результате этого повышается экономичность и возрастает мощность роторно-поршневых двигателей. Однако не предпринимаются меры по снижению токсичности отработавших газов, что ухудшает технико-экономические показатели двигателей при реализации указанного способа.

Цель изобретения — снижение токсич- 25 ности.

Указанная цель достигается тем, что направление первого потока совпадают с касательной к кривой, описываемой вершиной трехгранного ротора, и скорость этого потока устанавливают выше окружной скорости вершины ротора.

При этом топливо-воздушную смесь получают в рабочей камере путем подачи водородно-воздушной смеси через первый поток и углеводородно-воздушной смеси через второй.

Кроме того, на некоторых режимах топливо-воздушную смесь образуют в рабочей камере путем подачи чистого водорода в камеру через первый поток и подачи воздуха в смеси углеводородным топливом 40 через второй поток.

Водород подают в рабочую камеру после выпуска из нее отработавших газов, причем первый поток подают в рабочую камеру после прекращения подачи свежей смеси через второй поток.

Топливо-воздушную смесь образуют в рабочей камере с коэффициентом избытка воздуха 1,5 — 4.

На фиг. 1 изображена схема роторнопоршневого двигателя внутреннего сгорания, работающего по предлагаемому способу; на фиг. 2 — часть двигателя и направление движения первого потока.

Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания, работающий по предлагаемому способу (фиг. 1),содержит статор 1 5Á с эпитрохоидной рабочей камерой 2 с размещенным в ней трехгранным ротором 3. В статоре 1 выполнено впускное периферийное окно 4 и выпускное окно 5, причем поток топливо-воздушной смеси, подаваемый через впускное периферийное окно 4, направлен по касательной к кривой, описываемой вершиной 6 ротора 3 (фиг. 2). В боковой крышке 7 расположены боковые впускные окна 8. Поток топливо-воздушной смеси, подаваемый через эти окна, направлен перпендикулярно боковой поверхности ротора 3. В рабочей камере 2 размещена свеча зажигания 9.

Двигатель работает следующим образом.

При движении ротора 3 от верхней мертвой точки на такте всасывания открыва ются боковые впускным окна 8 и через них поступает воздух или смесь воздуха с углеводородным топливом. При дальнейшем движении ротора 3 открывается периферийное впускное окно и через него подают водород или водородо-воздушную смесь по касательной к кривой, описываемой вершиной 6 ротора 3. При дальнейшем движении ротор 3 перекрывает боковые впускные окна 8, а затем его вершина 6, скользящая по эпитрохоидной рабочей камере 2 и- замыкающая объем рабочей камеры сзади по ходу движения ротора 3, перекрывает периферийное впускное окно 4. Далее по ходу движения ротора 3 происходит сжатие рабочей смеси, содержащей водород. В конце такта сжатия, вблизи мертвой точки, на свечу зажигания 9 подается импульс высокого напряжения и происходит самовоспламенение, затем сгорание рабочей смеси и расширение продуктов сгорания на такте рабочего хода. Далее при движении ротора

3 вершина 6 ротора 3 открывает выпускное окно 5 и происходит выпуск отработавших газов. Затем цикл повторяется.

Расположение периферийного окна 4 выбирают таким образом, чтобы истекающий поток водорода был направлен по касательной к кривой, описываемой вершиной

6 ротора 3, в сторону движения ротора.

Скорость истечения потока устанавливают выше окружной скорости вершины 6 ротора 3, в результате чего он будет распространяться вблизи поверхности рабочей камеры 2 (фиг. 2). Это приведет к тому, что пристеночный слой будет более насыщен водородом, а рабочий заряд в середине рабочей камеры менее насыщен. Этим обусловлены более полное сгорание углеводородного топлива и испарений масла вблизи эпитрохоидной поверхности рабочей камеры 2 в случае использования водорода в качестве добавки к топливу и дожигание масла и его испарений в случае питания двигателя водородом.

В случае расположения периферийного окна 4 так, что оно открывается после закрытия выпускного окна 5, полностью исключается возможность обратных вспышек, так как в этом случае водород не имеет доступа

1097815

3Dha C dC/PumC/u

6Ода эдОИ CMPCbM япзРух сясь

Ж зУум дч Ы ад& г

monnula

Составитель В. Шилов

Техред И. Верес Корректор Ю. Макаренко

Тираж 524 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор Л. Пчелинская

Заказ 4178/3! к наиболее нагретым в этой зоне кромкам выпускного окна 5.

При расположении периферийного окна

4 так, что оно открывается после закрытия боковых окон 8, т. е. в начале такта сжатия, в рабочую камеру через боковые окна 8 поступает воздух и количество этого воздуха является максимально возможным для конкретного двигателя, тем самым достигается максимально возможный коэффициент наполнения по воздуху и, следовательно, наибольшая мощность. Если водород впускать вместе с воздухом, то он, обладая небольшим удельным весом (0,089 кг/мз) по сравнению с воздухом (1,29 кг/мз), займет часть объема рабочей камеры, тем самым количество рабочей смеси будет уменьшено.

Таким образом, при добавке водорода к углеводородному топливу (например к бензину) экономится до 30 — 40% его npu снижении общего расхода топлива (бензин Ф

+ водород) на 12 — 20% путем улучшения сгорания бензовоздушной смеси и отказа от работы на переобогащенных смесях (c(