Газовый двигатель внутреннего сгорания
Иллюстрации
Реферат
1. ГАЗОВЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ по авт. св. 914785, отличающийся тем,- что, с целью повышения, эффекти ности и устойчивости работы, промежуточная полость снабжена перегород кой, изолирующей примыкающую к мест подключения к форкамере часть полос ти от другой ее части, причем изоли рованная часть полости подсоединена к управляемому газовпускному клапану при помощи топливопровода, последний снабжен дозирующим органом, выполненным -в виде золотника, снабженного буферной емкостью с газовым клапаном и дросселирующей иглой, а запорная игла кинематически связана .с золотником и снабжена пружиной. 2. Двигатель по п.1, о т ли ч аю щ и и с я тем, что кольцевая щель снабжена прост нкг1ми с образоBaHii vi каналов, равномерно располо-. женных по окружности сечения сопла. 3. Двигатель по п.2, о т л и ч аю щ и и с я тем, что каналы выполнены тангенциальными.
СОКИ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ И30БРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
И АВТОРСКОМУ СВИДЕ П:ЛЬСТВУ «»
27
29
Zb
И
Я (61) 91.4785 (21) 3528839/25-06 (22) 29.12.82 (46) 30,11.84.. Бюл, Р. 44 (72) В.М.Жабин (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт природных газов (53) 621.433 (088.8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР
Р 914785, кл. F 02 В 19/10, 1980. (54)(57) 1 ° РАЗОВЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ по авт. св.
9 914785, о т л и ч а ю щ н и с я тем, что, .с целью повышения.. эффективности и устойчивости работы, проме- . жуточная полость снабжена перегородкой, изолирующей примыкающую к месту подключения к. форкамере часть полос..вО„„312 A
3(5g F 02 В1910; F02В43 04 тн от другой ее части, причем изоли рованная часть полости подсоединена к управляемому газовпускному клапану при помощи топливопровода, последний снабжен дозирующим органом, выполненным -в виде золотника, снабженного буферной емкостью с газовым клапаном и дросселирующей иглой, а запорная игла кинематически связана ,с золотником и снабжена пружиной.
2. Двигатель по п.1, о т л и ч аю шийся .тем,.что кольцевая щель снабжена простенками с образо-. ванием каналов, разномерно располо-. женных по окружности сечения сопла. 3. Двигатель по п.2, о т л и ч аю шийся тем, что каналы выпол- g иены тангенциалъными.
1126706
Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателе-: строению, а именно к газовым двигателям внутреннего сгорания.
По осиовыому авт. св. В 914785 известен газовый двигатель внутреннего сгорания, содержащий по меньшей мере один цилиндр с поршнем и камерой сгорания, установленную иа головке цилиндра форкамеру, сообщенную с камерой сгорания при помоци сопла и снабженную свечой зажигания,.и управляемый.гаэовпускной клапан, соединенный с цилиндром при помощи топливных магистралей и сопловых каналов, выполненных под уг-. лом к оси цилиндра, и с форкамерой при .помоци ответвления от.местного сужения каждой магистрали., причем между топливными магистралями и сопловыми каналами выполнена промежуточная полость, охватывающая.сопло форкамеры .и подключенная к форкамере при помощи кольцевой щели, выпол» ненной в наиболее узком сечении сопла $13.
Однако в известном двигателе впуск топливного газа в форкамеру осуществляется через общую промежуточную полость, в результате чего часть отработавших газов через ответвления по газовым магистралям и кольцевой щели вторично попадает в полость форкамеры вместе с вновь поступившим топливным газом, что снижает степень очистки, эффективность и устойчивость работы на отдельных режимах.
Целью изобретения является повышение эффективности и устойчивости работы.
Указанная цель достигается тем, что в газовом двигателе внутреннего сгорания, содержащем по меньшей мере один цилиндр с поршнем и камерой сгорания, установленную на головке цилиндра форкамеру, сообценную с камерой сгорания при помоци сопла и,снабженную све„.ой зажигания, и управляемый впускной клапан, соедиHeHHblA c H HH poM a GOMQltpI топ.ливных магистралей и сопловых кана лов, выполненных под углом к оси цилиндра, и с форкамерой — при помо щи ответвления от местного сужения каждой магистрали, причем между топливными магистралями и сопловыми каналами выполнена промежуточная полость, охватывающая сопло форкамеры.и подключенная к форкамере при помощи кольцевой щели, выполненной в наиболее узком сечении сопла, промежуточная полость снабжена перегородкой, изолирующей примыкающую к .месту подключения к. форкамере часть полости от другой ее части, изолированная часть полости подсоединена к управляемому газовому клапану при
65 одной стороны пружиной 30, постоянпомощи топливопровода, последний снабжен дозирующим органом, выполненным в виде золотника, снабженного буферной емкостью с газовым клапаном и дросселируюцей иглой, а запорная игла кинематически связана с золотником. и снабжена пружиной.
Кольцевая щель может быть снабжена простенками с образованием каналов, равномерно расположенных по
10 окружности сечения сопла.
Каналы могут быть выполнены тангенциальными.
На фиг. 1 представлен предлагаемый двигатель; на фиг. 2 - разрез
A-A на фиг. 1.
Двигатель содержит цилиндр с поршнем .(не показаны) и камерой l сгорания, установленную на головке
2 цилиндра форкамеру 3, сообщенную с камерой 1 сгорания при помощи соп-. ла 4 и снабженную свечой 5 зажигания, и.газ впускной клапан 6 с приводом
7, соединенный с цилиндром при помощи топливных магистралей 8 и сопловых каналов 9, выполненных под углом к оси цилиндра., и с форкамерой 3 при помощи ответвления 10 от местного сужения каждой магистрали 8. Между магистралями 8 и каналами 9 выполнена промежуточная полость 11, охЗО !ватывающая сопло 4 форкамеры 3 и под ключенная к форкамере 3 при помощи
1 кольцевой щели 12, выполненной в наиболее узком сечении сопла 4. .. В каждой топливной магистрали 8 установлена запорная игла 13, острие которой размещено в ответвлении
10, а местное сужение магистрали 8 выполнено s виде зазора между стенками магистрали 8 и запорной иг4О лой 13.
Промежуточная полость 11 снабжена перегородкой 14, изолирующей примыкающую к месту подключения к форкамере 3 часть 15 полости ll от
45 другой ее части. Изолированная часть
15 подсоедииена к гаэовпускному клапану 6 при помощи топливопровода 16, в котором установлен дозирующий орган 17. В корпусе органа 17 эапрессована втулка 18, внутри которой размещен золотник 19 с возвратной пружиной 20 и регулировочным винтом
21.;Кроме того, золотник 19 снабжен буферной емкостью 22 с газовым клапаном, 23, пружинбй 24 и регулировоч-. ной иглой 25.
В корпусе органа 17 выполнены канал 26 вдоль оси и два калиброванных канала 27 и 28 перпендикулярно оси втулки 18. Золотник 19 выполнен в
60 виде соединенных между собой усеченного конуса и цилиндра, на поверхности которого выполнена кольцевая выточка 29.
Запорная игла 13, нагруженная о
1126706 но прижата к поверхности усеченного, конуса золотника 19.
Кольцевая щель 12 может быть снабжена простенками с образованием каналов 31, равномерно расположенных по окружности сечения сопла 4 и которые могут быть выполнены тангенциальными.
Двигатель работает следующим образом.
В цилиндр двигателя впускают воздух,. затем после перекрытия впускных органов через управляемый кла- пан 6 подают топливный газ одновременно в цилиндр двигателя и в форкамеру 3 с одновременным вытеснением из нее продуктов сгорания предыдущего цикла в подаваемый топливный газ и далее по топливным магистралям 8 и через промежуточную полость
11 в цилиндр, причем перед подачей в форкамеру 3 топливный газ по топ- 20 ливопроводу 16 вводят в дозирующий орган 17 (полость между запрессованной„ втулкой 18 и золотником 19).
Под действием топливного газа золотник 19 начинает передвигаться 25 вдоль оси (на фиг. 1 — вверх), сжимая.при этом .пружину 20, и своей задней кромкой кольцевой выточки 29 прикрывает калиброванные отверстия каналов 27 и 28. Одновременно запор- 3О ная игла 13 передвигается в сторону прикрытия, при этом проходное сечение ответвления 10 уменьшается, и состав рабочей смеси в форкамере 3 остается прежним. 35
При увеличении нагрузки двигателя, а -следовательно, и увеличении давления топливного газа золотник 19 еще больше .передвинется вверх, при
eaîì проходные сечения калиброванных отверстий еще больше уменьшатся, усилие золотника 19 возрастает, игла 13 еще больше прикроется. Полное закрытие золотника 19 и запорной иг- лы 13 предотвращается пружинами .20 45 и 30.
Наоборот, уменьшение нагрузки двигателя, а следовательно, уменьшение давления топливного газа приводит к тому, что золотник 19 под дей- 50 ствием пружины 20 перемещается в сторону увеличения проходных сечений калиброванных каналов 27 и 28, в. результате чего количество топлива, поступающего в-форкамеру, увеличиваА-А
ВНИИПИ Заказ 8659/25
Тираж 523 Подписное
Филиал ППП . "Патент", г.ужгород, ул. Проектная,.4 ется. Давление на золотник 19 как со стороны топливного газа, так и со стороны пружины 20 уменьшается, а запорная игла 13 увеличивает сечение, через которое отработавшие газы поступают в газовую магистраль 8 и далее в цилиндр.
Золотник 19 при этом вытесняет топливный газ через дросселирующую иглу 25 в канал 16. Клапай 23 при этом под действием давления топливного газа изнутри закрывается.
Наличием газового .клапана 23 и дросселирующей иглы 25 обеспечивается сглаживание циклического действия топливного газа B буферной емкости 22 и тем самым плавное передвижение золотника 19 на всех переходных режимах работы двигателя.
В результате плавного передвижения золотника 19, достигаемое такой конструкцией, обеспечивается мягкая стабильная работа двигателя на всех.режимах., Осевое передвижение золотника 19
„приводит к изменению проходного се- . чения дозирующего органа 17 и, следовательно, обусловливает количество топлива, поступающего через него в изолированную часть 15, откуда топливный газ в форкамеру 3 подают через каналы 31.
Топливо, попадая в сопло 4, дви- жется в нем, вращаясь .вокруг его оси. При выходе из сопла 4 топливный газ движется по касательной к образующей внутренней поверхности форкамеры 3, что обеспечивает равномерное распределение топливного газа в объеме форкамеры 3 и интенсив-. ное охлаждение свечей 5 зажигания..
Это благоприятно сказывается íà совершенствовании рабочего процесса.
Одновременно поданный топливный газ в цилиндр двигателя перемешивается с воздухом, затем поршень сжимает эту смесь, которая перепускается иэ цилиндра в форкамеру 3 через сопло
4. Далее воспламеняют cMBcb в форкамере 3 от искры свечи 5 зажигания, поджигают смесь в цилиндре факелом из форкамеры 3, в.результате чего смесь в цилиндре сгорает и расширя,ются продукты сгорания.
Таким образом, реализация изобретения позволит .повысить эффективность и устойчивость работы газово.— го двигателя внутреннего сгорания.