Двигатель внутреннего сгорания

Двигатель внутреннего сгорания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение позволяет повысить мощность путем интенсификации воздействия ультразвуковых колебаний на процесс сгорания. В форкамеру 4 через клапан 11 подается дополнительная порция газа. Обогащенная в форкамере 4 смесь поджигается искрой свечи 10 зажигания. Факел горящих газов из форкамеры 4 поступает в соединительный канал 5. При обтекании потоком газа устья резонатора 6 на его границе раздела с потоком генерируются колебания заданной частоты, регулируемой посредством поршня 8 и регулировочного винта 9. Колеблющийся с заданной частотой факел горящих газов из соединительного канала 5 выбрасывается в основную камеру 3 сгорания под углом γ раскрытия факела, образующая которого соизмерима с радиусом цилиндра 1 камеры 3 сгорания. Повышение мощности достигается за счет акустической интенсификации скорости перемешивания смеси. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5i)5 F 02 В !9 18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬС7 ВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4288090/25-06 (22) 21.07.87 (46) 30.06.90. Бюл. № 24 (71) Институт проблем машиностроения

АН УССР (72) А. П. Кудряш, В. Ф. Левчен <о, В. М, Шептун, Ю. В. Титаренко и А. Г. Левит (53) 621.43.056 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1404666, кл. F 02 В 19/18, 1986. (54) ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Изобретение позволяет повысить мощность путем интенсификации воздействия ультразвуковых колебаний на процесс сгорания. В форкамеру 4 через клапан 11 подается дополнительная порция газа. Обо„„SU, 1574864 А1

2 гащенная в форкамере 4 смесь поджигается искрой свечи 10 зажигания. Факел горящих газов из форкамеры 4 поступает в соединительный канал 5. При обтекании потоком газа устья резонатора 6 на его границе раздела с потоком генерируются колебания заданной частоты, регулируемой посредством поршня 8 и регулировочного винта 9. Колеблющийся с заданной частотой факел горящих газов из соединительного канала 5 выбрасывается в основную камеру 3 сгорания под углом у раскрытия факела, образующая которого соизмерима с радиусом цилиндра 1 камеры 3 сгорания.

Повышение мощности достигается за счет акустической интенсификации скорости перемешивания смеси. 2 ил.

1574864

Формула изобретения."55

50 (1) (2) (3) Изобретение относится к м ашинострое нию, а именно к двигателям внутреннего сгорания.

Цель изобретения — повышение моц.:ности путем интенсификации воздействия ультразвуковых колебаний на процесс сгорания.

На фиг. 1 представлена камера сгорания с акустическим резонатором; на фиг. 2— акустический резонатор, разрез.

Двигатель внутреннего сгорания содержит по меньшей мере один цилиндр 1 с размещенным в нем поршнем (не показан),,головку 2 цилиндра, основную камеру 3 сгорания, ограниченную цилиндром 1, его головкой 2 и днищем (не показано) поршня, :и форкамеру 4, размещенную в головке 2 и сообщенную с основной камерой 3 посредством соединительного канала 5 постоянного сечения, снабженного резонатором 6, выполненным в его стенке. Резонатор 6 вы:полнен в виде расположенного под углом

60 — 90 к оси соединительного канала 5 стакана 7 с размещеннь1м в нем поршнем 8, снабженным жестко связанным с ним регулировочным винтом 9. В форкамере 4 размещены свеча 10 зажигания и клапан 11 впуска газа.

Устройство работает следующим образом.

В форкамеру 4 через клапан 11 впуска газа подается дополнительная порция газа.

Обогащенная в форкамере 4 смесь поджигается искрой свечи 10 зажигания. Факел горящих газов со скоростью 200 — 300 м/с из форкамеры 4 поступает в соединительный канал 5. При обтекании потоком газа устья резонатора 6 на его границе раздела с потоком генерируются колебания заданной частоты, регулируемой посредством поршня 8 и регулировочного винта 9.

Частота колебаний в резонаторе 6, налагаемая на поток газа в канале 5, определяется по уравнениям:

t=c/Ë; с=20-,/Т;

X=40(h+0,3d), где f — частота колебаний, с с — скорость звука в потоке газа, м/с;

Т вЂ” температура потока газа, С;

Х вЂ” — длина волны, м;

h — глубина камеры резонатора (регулируемая величина), м;

d — диаметр камеры резонатора, м.

Колеблющийся с заданной частотой факел горящих газов из соединительного канала 5 выбрасывается в основную камеру

3 сгорания под углом у раскрытия факела, образующая которого соизмерима с радиусом цилиндра 1 камеры 3 сгорания. Величина угла у раскрытия факела зависит от частоты налагаемых на поток газа в канале 5 колебаний и от звукового давления

Оптимальная величина звукового давления

Р составляет 145 †1 дБ и достигается при угле Р наклона резонатора 6 к оси потока в канале 5, равному 72 .

Повышение мощности достигается за счет акустической интенсификации скорости перемешивания смеси. Результирующая скорость увеличивается на величину, определяемую по уравнению (/=(2тс (А) Я м/с, (4) где f -- частота колебаний, с

А — амплитуда колебаний, м.

Наличие знакопеременного поля звукового давления в камере сгорания повышает энергию активации процесса химического окисления продуктов сгорания на величину

E- Ко-/Р (ккал/кг-моль), (5) где Kp — константа скорости реакции, ккал/Па кг-моль;

Р— звуковое давление, Па;

Повышение энергии активации происходит за счет ослабления и разрыва внутренних связей стабильных молекул, в результате чего повышается число активных центров сгорания и их равномерное распределение в объеме камеры сгорания, т. е. происходит более полное сгорание газообразной топливной смеси на различных режимах работы двигателя.

Двигатель внутреннего сгорания, содержащий по меньшей мере один цилиндр с размещенным в нем поршнем, головку цилиндра, основную камеру сгорания, ограниченную цилиндром, его головкой и днищем поршня, и форкамеру, размещенную в головке и сообщенную с основной камерой посредством соединительного канала постоянного сечения, снабженного резонатором выполненным в его стенке, отличающийся тем, что, с целью повышения мощности путем интенсификации воздействия ультразвуковых колебаний на процесс сгорания, резонатор выполнен в виде расположенного под углом 60-90 к оси соединительного канала стакана с размещенным в нем поршеньком, снабженным жестко связанным с ним регулировочным винтом.!

574864

Составитель С. Андреева

Редактор М. Келемеш Техред А. Кравчук Корректор Э. Лончакова

Заказ 769 Тираж 444 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 10!