Газовый двигатель внутреннего сгорания

Газовый двигатель внутреннего сгорания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

с ;сс1., . р с

В

:.1

3 пцтеч но то,;,.чг.г б-. от

Союз Советских

Социалистических

Республик

««69922() (61) Дополиительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 09,09.77 (21) 2525594/25-06 (51)М. Кл.

F 02 М 21/02 с присоединением заявки лв

Гееудерстеенньа кеатет

СССР ее делам изееретенхй к открытие (23) Приоритет—

Опубликовано25.11;79. Бюллетень Рй 43 (53) УДК 621,433 (088.8) Дата опубликования описания 30, 11.79

Е, М. Смерека, И. А. Проклов, Ю. Н. Васильев, В. И. Кузин и И. А„Трегубов (72) Авторы изобретения

Всесоюаный научно-исследовательский институт природных газов (7!) Заявитель.(54) ГАЗОВЫЙ ДВИГАТЕЛ6 ВНУТРЕННЕГО

СГОРАНИЯ

Иаобретение относится к области машиностроения, в частности двигателестроения, и касается газовых двигателей внутреннего сгорания с форкамерно-факельным аажиганием. Оно может быть испольаовано, например, в двигателях гааомото5 компрессоров, работающих на компрессорных станциях газовой, нефтяной и других отраслей промышленности.

Известны гааовые двигатели внутренто него сгорания, снабженные установленными на крышке каждого цилиндра форкамерой, имеющей электрическую аапальную свечу, и гааовпускным клапаном, соединенным с цилиндром при помощи расширя15 ющейся топливной магистрали. Сужение, выполненное в топливной магистрали, при помощи ответвления соединено с полостью форкамеры. Прн работе двигателя в процессе расширения протекающий череа топливную магистраль гаа ажектирует иа форкамеры через ответвление продукты сгорания, способствуя очистке форкамеры от продуктов сгорания (1) .

Однако такие двигатели не обеспечивают обогащения смеси в форкамере и равномерного смесеобрааования в цилиндре, что особенно важно при работе на частичных нагрузках.

Иавестны также газовые двигатели внутреннего сгорания, содержащие по меньшей мере один цилиндр с продувочными и выхлопньп.1и окнами, примыкаю-. щими к нижней мертвой точке и обеспечивающими петлевую продувку, раамещенную в крышке цилиндра форкамеру, снабженную алектрической запальной свечой, и гааовпускной клапан, соединенный с цилиндром при помощи топливной магистрали и с форкамерой — при помощи ответвления от местного сужения этой магистрали.

Поступающая череа ответвление иа топливной магистрали дополнительная доза топливного raaa перемешивается с подаваемой иа цилиндра гааовоадушной смесью, что обеспечивает обогащение смеси в форкамере и таким обрааом, 3 6;Эо улучшает стабильность воспламенения смеси. Обогащение смеси в форкамере осуществляется без дополнительного автоматического клапана форкамерного газа, что упрощает конструкцию двигателя и повышает надежность его в работе |2) .

Однако такой газовый двигатель работает эффективно лишь при высоких степенях сжатия в цилиндре, когда влияние остающихся в форкамере продуктов сгорания незначительно, На двигателях с низкой степенью сжатия, (двигателях газомотокомпрессоров), из-за отсутствия специальных средств для

15 очистки полости форкамеры от продуктов сгорания, стабильность воспламенения смеси нарушается и экономичность двигателя уменьшается, 20

Белью изобрс:тения является уменьшение неравномерности циклов и повышение стабильности рабочего процесса в цилинд1 ре двигателя путем обеспечения стабильного обогащенного состава смеси в форкамере в районе электродов свечи.

Это достигается тем, что газовпускной клапан дополнительно соединен с цилиндром при помощи топливопровода, снабженного дросселирующим жиклером, и с форкамерой - при помощи по меньшей мере .одного канала, впускное отверстие которого примыкает к впускному отверстию жиклера, а выпускной участок ориентирован в сторону электродов свечи.

Дросселирующий жиклер может быть выполнен в виде сменной шайбы.

В топливной магистрали может быть установлена дроссельная шайба с центральным выступом, обращенным к цилиндру, и 4О местное сужение магистрали выполнено в виде кольцевого зазора между ее стенками и выступом шайбы.

Концевые участки топливопровода и топливной магистрали могут быть ориен- 45 тированы в сторону продувочных окон.

Ла чертеже приведена принципиальная схема предложенного двигателя.

На крышке 1 цилиндра с камерой ct орания 2, продувочными 3 и выпускными

4 окнами расположена форкамера 5 с внутренней полостью 6 и соплом 7, соединяющим.полость с камерой сгорания,2.

Газовпускной клапан 8 с приводом 9 соединен с камерой сгорания 2 топливной магистралью 10 и топлинопроводом 11, в которых установлены соответственно дроссельная шайба 12 и дросселирующий

220 Д жиклер 13, Ответвления 14 соединяют полость 6 с местным сужением магистрали 10 за дроссельной шайбой 12, Каналы 15 соединяют топливопровод 11 с форкамерой и имеют впускные отверстия перед впускным отверстием жиклера, а выпускной участок одного из них ориентирован в сторону электродов свечи зажигания 16. Концевые участки топливной магистрали 10 и топливопровод 11 ориентированы в сторону продувочных окон

3 цилиндра. Управляемый клапан 8 под- ключен к газовой линии через патрубок

17. Дроссельная шайба выполнена с выступом и ответвление 14 от магистрали соединено с зазором между ней и выступом. с.

При открытии газовпускного клапана

8 доза топливного газа для очередного рабочего цикла по топливной магистрали

10 и топливопроводу 11 поступает в камеру 2 цилиндра, где происходит перемешивание газа с воздухом. Одновременно с этим за дроссельной шайбой 12, у впускных отверстий ответвлений 14 создается разрежение, а у впускных отверстий каналов 15 перед дросселирующим жиклером 13 — повышенное давление.

Возникающий перепад давлений на противоположных стенках полости форкамеры позволяет удалить часть продуктов сгорания оставшихся от предыдущего цикла, а освободившийся о бъем заполнить топливным газом. Так как подача основного топливного газа происходит в процессе такта . сжатия, при.этом происходит вытеснение образующейся в цилиндре газовоздушной смеси через сопло 7 в форкамеру. При протекании этой смеси около выходных отверстий каналов 15 к ней подмешивается дополнительная доза топливного газа. После закрытия газовпускного клапана струя газовоздушной смеси, входящая в форкамеру, по касательной охлаждает электроды свечи и турбулизирует смесь воздуха, топлива и продуктов сгорания.

Концевые участки топливной магистрали 10 и топливопровода 11 создают направляющие струи газа по объему камеры сгорания (в сторону продувочных окон), сокращают потери топлива в процессе продувки цилиндра.

Истечение газа в форкамеру через каналы, выпускные участки которых ориентированы в сторону электродов свечи, обеспечивает продувку межэлектродного пространства, создает благоприятные условия для повышения стабильности пос6992 ледовательных циклов B широком диапазоне нагрузок, а удаление газовпускного клапана от, прямого действия пламени в камере сгорания и охлаждение электродов свечи повышает надежность в работе.

Наличие дополнительного топливопровода с дросселирующим жиклером облегчает распределение поступающего газа между форкамерой и цилиндром, а ориен- 10 тировка концевых участков топливопровода и топливной магистрали в сторону продувочных окон обеспечивает уменьшение потерь газа при продувке цилиндра.

Формула изобретения

1. Газовый двигатель внутреннего сго1 рания, содержащий по меньшей мере один цилиндр с продувочными и выхлопными окнами, примыкающими к нижней мертвой точке и обеспечивающими петлевую продувку, размещенную в крышке цилиндра форкамеру, снабженную электрической за25 пальной свечой, и газовпускной клапан, соединенный с цилиндром при помощи топливной магистрали и с форкамерой при помощи ответвления от местного су20 б жения этой магистрали, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью уменьшения неравномерности циклов путем повышения стабильности смеси в районе свечи, газовпускной клапан дополнительно соединен с цилиндром при помсщи топливопровода, снабженного дросселирующим жиклером, и с форкамерой при помощи по меньшей мере одного канала, впускное от верстие которого примыкает к впускному отверстию жиклера, а выпускной участок ориентирован в сторону электродов свечи.

Z. Двигатель по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что дросселирующий жик лер выполнен в виде сменной шайбы.

3. Двигатель по пп. 1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что в топливной магистрали установлена дроссельная шайба с центральным выступом, обращенным к цилиндру, и местное сужение магистрали выполнено в виде кольцевого зазора между ее стенками и выступом шайбы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР

% 468023, кл F 02 М, 21/02, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

No 526718, кл. F 02 М 21/02, 1975.

ЦНИИПИ Заказ 7187/Э7

Тираж 628 Подписное

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