Двигатель внутреннего сгорания и способ работы двигателя внутреннего сгорания

Двигатель внутреннего сгорания и способ работы двигателя внутреннего сгорания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. Двигатель внутреннего сгорания, содержащий по меньшей мере один компрессорный цилиндр и один расширительный цилиндр, поршни, расположённые в цилиндрах и кинематически связанные с валом , нагреватель в виде трубы с поперечными перегородками, снабженны.ми клапанами , установленный в теплообменной камере и подключенный своими в.ходом и выходом к цилиндрам, форсунку для впрыска топлива, воздуховпускную магистраль компрессорного цилиндра, снабженную водяным карбюратором, трубопровод подачи нагретого заряда, подключенный при помощи управляемого клапана к расширительному цилиндру и сообщенный с выходом нагревателя , перепускную трубу с сепараторомвлагоотделителем, соединяющую компрессорный цилиндр с входом нагревателя, и выпускную магистраль, соединяющую расширите.тьный цилиндр с теплообменной камерой, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности, он дополнительно содержит автоматический клапан, установленный в трубопроводе подачи нагретого заряда, а форсунка для впрыска топлива размещена в расширительном цилиндре . (С (Л 2ti со ю о 4 сд

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (д1) 4 F 02 -В 33/22

1

r:

gQ 15таг, р

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,К СВИДЕТЕЛЬСТВУ

23 10 t1 13 14 13 14 !3 14 8

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3695431/25-06 (22) 26.01.84 (46) 30.06.87. Бюл. № 24 (75) И. Г. Бурдейный, В. И. Бурдейный, А. И. Бурдейный и В. Л. Букшань (53) 621.436.75 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1275113, кл. F 02 В 33/22, 1983. (54) ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ И СПОСОБ РАбОТЫ ДВИГАТЕЛЯ

ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) 1. Двигатель внутреннего сгорания, содержащий по меньшей мере один компрессорный цилиндр и один расширительный цилиндр, поршни, расположенные в цилиндрах и кинематически связанные с валом, нагреватель в виде трубы с поперечными перегородками, снабженными клапанами, установленный в теплообменной ка„„SU„„1320475 А 1 мере и подключенный своими входом и выходом к цилиндрам, форсунку для впрыска топлива, воздуховпускную магистраль компрессорного цилиндра, снабженную водяным карбюратором, трубопровод подачи нагретого заряда, подключенный при помощи управляемого клапана к расширительному цилиндру и сообщенный с выходом нагревателя, перепускную трубу с сепараторомвлагоотделителем, соединяющую компрессорный цилиндр с входом нагревателя, и выпускную магистраль, соединяющую расширительный цилиндр с теплообменной камерой, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности, он дополнительно содержит автоматический клапан, установленный в трубопроводе подачи нагретого заряда, а форсунка для впрыска топлива размещена в расширительном цилиндрере.

1320475

20

30

2. Способ работы двигателя внутреннего сгорания путем подачи увлажненного заряда в компрессорный цилиндр, перепуска сжатого в нем заряда в сепаратор-влагоотделитель, выделения влаги при помощи охлаждения, нагрева заряда в нагревателе от теплоты продуктов сгорания, дополнительного нагрева от сжигания топлива, подачи заряда в расширительный цилиндр, преобразования энергии расширяющихся газов во вращательную энергию вала и перепуска отработавших газов в теплообменную камеру, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности двигателя, сжигание топлива осуществляют в расширительном цилиндре, отработавшие газы из расширительного цилиндра частично перепускают в теплообменную камеру, а частично оставляют в цилиндре и смешивают

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателям внутреннего сгорания и способам их работы.

Цель изобретения — повышение эффективности путем увеличения степени сжатия и уменьшения токсичности.

На чертеже изображена схема описываемого двигателя.

Компрессорный цилиндр 1 с поршнем 2 подключен через клапан 3 к воздуховпускной магистрали 4, снабженной водяным карбюратором 5. Перепускная труба 6 с сепаратором-влагоотделителем 7 соединяет компрессорный цилиндр 1 с входом 8 нагревателя 9, установленного в теплообменной камере 10. Сепаратор-влагоотделитель 7 снабжен каналами 11 циркуляции охлаждающей жидкости и отстойником 12, сообщенным с водяным карбюратором 5. Нагреватель 9, выполненный в виде трубы, разделен на секции 13 при помощи перегородок 4 с клапанами 15. Расширительный цилиндр 16 с поршнем 17 и форсункой 18 для впрыска топлива подсоединен через управляемый клапан 19 к трубопроводу 20 подачи нагретого заряда. Последний снабжен автоматическим клапаном 21 и подключен к выходу 22 нагревателя 9.

В секции 13 нагревателя 9, примыкающей к выходу 22, установлены тепловые трубки 23, повернутые тепловоспринимающими поверхностями к теплообменной камере 10. Выпускная магистраль 24 соединяет расширительный цилиндр 16 через выпускной клапан 25 с теплообменной камерой 10.

При перемещении поршня 2 к нижней мертвой точке в цилиндре 1 создается с поступающим нагретым зарядом путем подачи последнего после прекращения выпуска отработавших газов, причем расширение газов осуществляют в четыре стадии: в течение первой стадии газы расширяют в расширительном цилиндре до давления, равного давлению в нагревателе; в течение второй стадии сообщают расширительный цилиндр и нагреватель между собой и газы расширяют до давления, равного давлению в компрессорном цилиндре; в течение третьей стадии сообщают нагреватель с компрессорным цилиндром и часть заряда перепускают в расширительный цилиндр, а в течение четвертой стадии разобщают расширительный цилиндр и нагреватель между собой и расширяют газы до давления, превышающего давление в теплообменной камере.

2 разрежение и воздух, всасываемый в компрессорный цилиндр 1 через карбюратор 5, смешивается с мелкораспыленными каплями воды. При обратном движении поршня 2 (к верхней мертвой точке) производится сжатие водовоздушной смеси с поглощением тепла сжимаемого воздуха каплями воды.

При превышении давлением в компрессорном цилиндре 1 давления в сепараторевлагоотделителе 7 сжатая водовоздушная смесь поступает в сепаратор-влагоотделитель 7. В результате охлаждения последнего охлаждающей жидкостью, поступающей через каналы 11 циркуляции, часть воды конденсируется и стекает в отстойник 12.

Охлажденный и частично обезвоженный воздух по перепускной трубе 6 перетекает в нагреватель 9 и через клапаны 15 перегородок 14 заполняет секции 13, где происходит отдача тепла отработавших газов через стенки нагревателя и тепловые трубки 23 сжатому воздуху.

Подогрев воздуха в секциях нагревателя 9 при постоянном объеме продолжается 360 — у поворота коленчатого вала, где у — смещение поршня компрессорного цилиндра относительно поршня расширительного цилиндра.

При движении поршня 17 к верхней мертвой точке из расширительного цилиндра 16 отработавшие газы через выпускную магистраль 24 поступают в теплообменную камеру 10, где передают часть тепла воздуху, находящемуся в нагревателе 9.

1320475

Составитель В. Шилов

Редактор А. Маковская Техред И. Верес Корректор А. Тяско

Заказ 2635/35 Тираж 503 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3а 45 — 25 до подхода поршня 17 к верхней мертвой точке клапан 25 закрывается и оставшиеся отработавшие газы сжигаются.

3а 30 — 20 до подхода поршня 17 к верхней мертвой точке открывается управляемый клапан 19 и нагретый в нагревателе 9 воздух заполняет цилинд 16.

Одновременно с воздухом в цилиндр 16 через форсунку 18 подается часть топлива в мелкораспыленном виде, где оно смешивается с воздухом. Давление в нагревателе 9 и цилиндре 16 выравнивается, автоматический клапан 21 закрывается.

По окончании сгорания происходит расширение продуктов сгорания за счет внутренней энергии до давления, равного давлению в нагревателе 9. Сжатый и нагретый в секциях 13 нагревателя 9 воздух начинает расширяться, открывает автоматический клапан 21 и перетекает в цилиндр 16, где смешивается с продуктами сгорания и дожигает продукты неполного сгорания.

При понижении давления в цилиндре 16 и в нагревателе 9 до давления, равного давлению вытеснения воздуха из компрессорного цилиндра 1, сжатый воздух из этого цилиндра вытесняется поршнем 2 через сепаратор-влагоотделитель 7 в нагреватель 9, откуда часть нагретого воздуха поступает в расширительный цилиндр 16. Управляе10 мый клапан 19 закрывается, дальнейшее расширение газов продолжается за счет внутренней энергии.

3а 60 — 0 до подхода поршня 17 к нижней мертвой точке открывается клапан

1 25 и происходит выпуск отработавших газов через выпускную магистраль 24 в теплообменную камеру 10, где в секциях 13 нагревателя 9 через тепловые трубки 23 и его стенки происходит теплообмен между сжатым холодным воздухом и отработавшими

20 газами.