Двигатель внутреннего сгорания

Двигатель внутреннего сгорания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение может быть использовано в системах регенерации тепла двигателей. Цель изобретения - повышение эффективных показателей. Двигатель содержит по меньшей мере четыре цилиндра 1, в каждом из которых размещен поршень 2 двойного действия со штоком 3, разделяющий цилиндр 1 на изменяемые холодную полость 4 под поршнем 2 и горячую полость 5 и связанный механизмом преобразования движения с валом 6 двигателя. В каждой горячей полости 5 установлены форсунка 7 подачи топлива и свеча 8 зажигания. Двигатель снабжен рекуператором 9, выполненным с холодным 10 и горячим 11 контурами и перепускными каналами 12, каждый из которых выполнен сообщающим холодную 4 и горячую 5 полости соседних по порядку работы цилиндров 1. подключен к холодному контуру 10 рекуператора 9 и снабжен органами 13 и 14 перекрытия, установленными на выходе из холодной полости и на входе в горячую полость, и охладителем 15. Каждый цилиндр 1 выполнен с впускными каналами 16, снабженными органами 17 перекрытия и подключенными к холодным полостям 4, и выпускными каналами 18, снабженными органами 19 перекрытия и подключенными к горячим полостям 5 и горячему контуру 11 рекуператора 9. Механизм преобразования движения выполнен в виде косой шайбы 20, установленной на валу 6 двигателя, а органы перекрытия каналов каждого цилиндра объединены в газораспределительный механизм, выполненный в виде цилиндрического золотника, который кинематически связан с валом двигателя при помощи зубчатой передачи 22. Использование каждого цилиндра в качестве рабочего цилиндра и нагнетателя свежего заряда, а также теплоты отработавших газов в рекуператоре позволяет повысить эффективные показатели двигателя. 1 з.п. ф-лы, 5 ил. Ё О ю 4 Ю О Os

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„ Ц „„1 694966 А1 (si)s F 02 G 5/00

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4685132/06 (22) 27.04.89 (46) 30.11.91. Бюб. М 44 (75) Д.Л.Конюхов (53) 621.43,4(088.8) (56) Европейская заявка М 0268696, кл. F 02 В 75/24, 1988, g (54) ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Изобретение может быть использовано в системах регенерации тепла двигателей.

Цель изобретения — повышение эффективных показателей. Двигатель содержит по меньшей мере четыре цилиндра 1, в каждом из которых размещен поршень 2 двойного действия со штоком 3, разделяющий цилиндр 1 на изменяемые холодную полость 4 под поршнем 2 и горячую полость 5 и связанный механизмом преобразования движения с валом 6 двигателя. B каждой горячей полости 5 установлены форсунка 7 подачи топлива и свеча 8 зажигания. Двигатель снабжен рекуператором 9, выполненным с холодным 10 и горячим 11 контурами и перепускными каналами 12, каждый иэ которых выполнен сообшающим холодную

4 и горячую 5 полости соседних по порядку работы цилиндров 1, подключен к холодному контуру 10 рекуператора 9 и снабжен органами 13 и 14 перекрытия, установленными на выходе из холодной полости и на входе в горячую полость, и охладителем 15.

Каждый цилиндр 1 выполнен с впускными каналами 16, снабженными органами 17 перекрытия и подключенными к холодным полостям 4, и выпускными каналами 18, снабженными органами 19 перекрытия и подключенными к горячим полостям 5 и горячему контуру 11 рекуператора 9. Механизм преобразования движения выполнен в виде косой шайбы 20, установленной на валу 6 двигателя, а органы перекрытия каналов каждого цилиндра объединены в газораспределительный механизм, выполненный в виде цилиндрического золотника, который кинематически связан с валом двигателя при помощи зубчатой передачи 22, Использование каждого цилиндра в качестве рабочего цилиндра и нагнетателя свежего заряда, а также теплоты отработавших газов в рекуператоре позволяет повысить эффективные показатели двигателя. 1 э.п. флы,5 ил.

1694966

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению, в частности к системам регенерации теплоты двигателей.

Цель изобретения — повышение эффективных показателей.

На фиг.1 представлена принципиальная схема двигателя; на фиг.2 — диаграмма фаэ газораспределения; на фиг.3 — схема двигателя в аксонометрической проекции; на фиг.4 — двигатель, поперечный разрез; на фиг.5 — диа грамма термодинамического цикла двигателя, Двига-ель внутреннего сгорания содержит по меньшей мере четыре цилиндра 1, в каждом иэ которых размещен поршень 2 двойного действия со штоком 3, разделяющий цилиндр 1 на изменяемые холодную полость 4 под поршней 2 и горячую полость

5 и связанный механизмом преобразования, 5

15 движения с валом 6двигателя,,В каждой горячей полости 5 установлены форсунка 7 подачи топлива и свеча 8 зажигания, Двигатель снабжен рекуператором 9, выполненным с холодным 10 и горячим 11 контурами и перепускными каналами 12, каждый из которых выполнен сообщающим холодную

4 и горячую 5 полости соседних по порядку работы цилиндров 1, подключен к холодному контуру 10 рекуператора 9 и снабжен органами 13 и 14 перекрытия, установленными на выходе из холодной полости 4 и на входе в горячую полость 5, и охладителем

15. Каждый цилиндр 1 выполнен с впускными каналами 16, снабженными органами 17 перекрытия и подключенными к- холодным полостям 4, и выпускными каналами 18, снабженными органами 19 перекрытия и подключенными к горячим полостям 5 и горячему контуру 11 рекуператора 9. Механизм преобразования движения выполнен в виде косой шайбы 20, установленной на валу 6 двигателя, а органы перекрытия каналов каждого цилиндра объединены в газораспределительный механизм, выполненный в виде цилиндрического золотника

21, который кинематически связан с валом

6 двигателя при помощи зубчатой передачи

22, причем все цилиндры 1 и их газораспределительные цилиндрические золотники 20 расположены вокруг и параллельно оси вала 6 двигателя, а рекуператор 9 размещен в середине между цилиндрами 1.

Двигатель работает следующим образом.

При расположении поршня 2 в нижней мертвой точке (КМТ) цилиндра 1 открывается орган 17 перекрытия впускного канала 16 и при движения поршня 2 от НМТ к верхней мертвой точке (ВМТ) производится процесс

55 впуска свежего заряда воздуха в холодную полость 4.

При расположении поршня 2 в BMT процесс впуска прекращается и орган 17 перекрытия впускного канала 16 закрывается. В это же время в торячей полости 5 происходит процесс выпуска отработавших газов через открытый орган 19 перекрытия выпускного канала 18 в горячий контур 11 рекуператора 9. При движении поршня 2 от

8МТ к HMT открываются органы 13 и 14 перекрытия перепускного канала 12 и свежий заряд иэ холодной полости 4 цилиндра

1 вытесняется по перепускному каналу 12 через холодный контур 10 рекуператора 9 в горячую полость 5 соседнего по порядку работы цилиндра 1. В рекуператоре 9 происходит теплообмен между горячим 11 и холодным l0 контурами и нагрев свежего заряда теплотой отработавших газов. При достижении поршнем 2 HMT процесс перепуска прекращается. В горячую полость 5 соседнего цилиндра 1 с.поступившим свежим зарядом впрыскивают через форсунку

7 топливо и осуществляют зажигание топливовоздушной смеси при помощи свечи 8.

После сгорания расширившиеся газы совершают полезную работу, перемещая поршень 2 от BMT к H MT, движение которого передается на вал 6 двигателя. При достижении поршнем 2 HMT цикл замыкается.

Аналогичные процессы происходят в каждых разноименных полостях 4 и 5 цилиндров 1.

При запуске двигателя давление во всех полостях одинаковое и равно давлению окружающей среды. Произведенная в первом цикле работа определяется площадью 1-2-34 на РЧ-диаграмме (фиг.5). Так как во время перепуска свежего заряда из холодной полости в горячую за счет его сжатия давление в них одинаковое и имеет ту же величину в рекуператоре 9, то точка, в которой заканчивается процесс перепуска, выше давления окружающей среды (точка 5). В каждом цикле в холодный контур 10 рекуператора 9 вытесняется вся масса воздуха из холодной полости 4 цилиндра 1, за исключением части воздуха, который остается в перепускном канале 12 между холодной полостью 4 и органом 13 перекрытия перепускного канала, а также во впускном канале 16 между холодной полостью 4 и органом 17 перекрытия впускного канала. При увеличении подачи топлива в горячую полость 5 происходит увеличение уровня давлений в каналах и холодном контуре 10 рекуператора 9, Так как выпуск отработавших газов из горячей полости 5 в горячий контур 11 рекуператора

Осуществляется пОлнОстью, то и эаполне1694966 ние горячей полости 5 происходит только свежим зарядом. Кроме того, только часть объема г ерепускного канала 12 является "вредным объемом", а именно объем, который расположен в перепускном канале 12 между xorодной полостью 4 и органом 13 5 перепускного канала.

Таким образом, уменьшение "вредных объемов" и использование каждого цилиндра 1 в каче(тве рабочего цилиндра позволяет более эффективно использовать 10 подведенную с топливом теплоту и повысить тем самым эффективные показатели двигателя.

Формула изобретения

1. Двигатель внутреннего сгорания, со- 15 держащий по меньшей мере четыре цилиндра, в каждом из которых размещен поршень двойного действия, разделяющий цилиндр на горячую и холодную полости и связанный механизмом преобразования 20 движения с валом двигателя, установленные в горячей полости форсунку и свечу зажигания, перепускные каналы, каждый из которых выполнен сообщающим холодную и горячую полости соседних по порядку ра- 25 боты цилиндров и снабжен теплообменником и opl BHBMH перекрытия, впускные каналы с органами перекрытия, сообщенные каждый с холодной полостью, и выпускные каналы с органами перекрытия, сообщенные каждый с горячей полостью, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения эффективных показателей, теплообменники всех перепускных каналов выполнены в виде общего рекуператора с горячим и холодным контурами, причем холодный контур подключен к перепускным каналам всех цилиндров, а горячий контур сообщен с выпускными каналами горячих полостей всех цилиндров.

2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что механизм преобразования движения выполнен в виде косой шайбы, установленной на валу двигателя, органы перекрытия всех каналов одного цилиндра объединены в газораспределительный механизм, выполненный в виде цилиндрического золотника, который кинематически связан с валом двигателя, причем цилиндры и их газораспределительные цилидрические золотники расположены вокруг вала двигателя, а рекуператор размещен в середине между цилиндрами.

1694966

j> 47 гарино 2

Холю "яа а ммсмь

1694966

Составитель Н,Лапушкин

Техред М.Моргентал Корректор А.КозоРиз

Редактор M.Келемеш

Заказ 4146 Тираж Подписное

ВНИИПИ государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101