Двигатель внутреннего сгорания

Двигатель внутреннего сгорания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(72) Авторы изобретения

А. И. Хуциев и Б. В. Евстифеев

Коломенский филиал Всесоюзного заочного политехнического-института (7!) Заявитель (54) ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Изобретение относится к конструированию тепловых машин и предйазначено для четырехконтактных двигателей внутреннего сгора-. ния с воспламенением от сжатия, преимущественно работающих с повышенным давлением на выпуске.

Известен двигатель внутреннего сгорания, содержащий по меньшей мере один рабочий цилиндр, камеру сгорания, впускной и вы30 пускной каналы с клапанами и соединенный с впускным каналом воздушный ресивер с установленным в нем обратным клапаном для перепуска воздуха в сторону рабочего . цилиндра (1) .

Недостатком предложенного устройства является низкая экономичность двигателя из-за отсутствия возможности регулирования интенсивности продувки в зависимости от коли- . 20 честна остаточных газов в камере сгорания, которое обусловливается величиной противодавления на выпуске, режимом работы дви- гателя, либо другими факторами.

Цель изобретения — повышение экономич: ности двигателя за счет регулирования интенсивности продувки.

Указанная цель достигается тем, что воздушный ресивер соединен с впускным каналом при помощи неподвижной втулки, в которой концентрично размещена подвижная втулка с тягой, причем обратный клапан установлен в торце подвижной втулки со стороны воздушного ресивера, а на боковой поверхности неподвижной втулки выполнены сквозные каналы для сообщения внутренней полости с воздушным ресивером и на концах ее выполнены ограничители перемещения.

Боковая поверхность подвижной втулки снабжена отверстиями.

На торце подвижной втулки со стороны рабочего цилиндра установлен обтекатель.

На фиг. 1 изображено устройство двигателя внутреннего сгорания, продольный разрез; на фнг. 2 — возможный вариант устройства.

В воздушном ресивере 1 размещена неподвижная втулка 2, которая соединяет воздушный ресивер 1 с впускным каналом 3, со889878 общающимся с камерой сгорания 4 с помощью впускного клапана 5. Внутри неподвижной втулки 2 концентрично размещена подвижная втулка 6, в торце которой со стороны воздушного ресивера 1 установлены обратный клапан 7 и тяга 8, а со стороны рабочего цилиндра 9 — обтекатель 10. На боковой поверхности неподвижной втулки 2 выполнены сквозные каналы 11 для сообщения ее внутренней полости 12 с воздушным ресивером 1, а на боковой поверхности подвижной втулки 6 выполнены сквозные отверстия 13 для сообщения впускного канала 3 с воздушным ресивером 1. На коннцах неподвижной втулки 2 выполнены ограничители 14 и 15 перемещения подвижной втул.,ки 6. Часть воздуцпюго тракта, заключенная между обратным 7 и впускным 5 клапаном двигателя, образует продувочный ресивер 16, Двигатель работает следующим образом, Воздух из воздушного ресивера l через каналы .11 во втулке 2 проходит к обратному клапану 7 и, отжимая его лепестки, попадает в продуво п ый ресивер 16, откуда в период наполнения через открытьш впускной клапан 5 заполняет рабочий цишшдр двигателя свежим зарядом.

На также сжатия из-за запаздывания закрытия впускного клапана часть воздушного заряда цилиндра перетекает обратно в продувочный ресивер 16, выход из которого в воздушный ресивер 1 закрыт обратпым клапаном 7. Набрав в продувочный ресивер 16 с необходимое количество воздуха, впускной клапан 5 закрывают. В конце такта выпуска при открытых выпускных клапанах (ие показаны) продувочный ресивер 16 подключают к надпоршневой полости рабочего цилиндра 9 посредством открытия впускного клапана 5. Запасенный. в продувочном ресивере воздух перетекает в камеру сгорания 4 и очищает ее от отработавших газов, выталкивая их через выпускные клапаны.

Во время наполнения цилиндра свежим зарядом, когда давление в воздушном ресивере двигателя выше давления в продувочном ресивере (и в цилиндре двигателя), обратный клапан 7 открывается, пропуская воздух из воздушного ресивера 1 в рабочий цилиндр 9, и процесс повторяется.

Перемещение подвижной втулки 6 с обратным клапаном 7 в сторону сквозных каналов 11 неподвижной втулки 2 (влево на фиг. 1) увеличивает объем продувочного ресивера 16, а следовательно и количество воздуха, отбираемого для продувки, усиливая тем самым интенсивность очистки камеры сгорания (например при увеличевшемся противодавлении на выпуске). Положение подвиж3

1О

2О

ЗО

4О

4 ной втулки 6 с обратным клапаном 7, когда сквозные каналы обеих втулок совмещены (фиг. 2), обеспечивает заполнение рабочего цилиндра свежим зарядом, минуя сопротивление обратного клапана 7 (принудительное постоянное открытие обратного клапана), что целесообразно, например, при отсутствии повышенного противодавления на выпуске и организации естественной продувки камеры сгорания. В крайнем левом положении подвижной втулки 6 с обратным клапаном

7, когда втулка 6 достигает ограничителей

15, происходит перекрытие сквозных каналов

11 втулки 2 боковой поверхностью втулки

6, что исключает поступление воздушного заряда в рабочий цилиндр двигателя, Этим обеспечивается отключение цилиндра для случая экстренной остановки двигателя или в случае необходимости отключения одного или нескольких цилиндров на режиме холостого хода с целью уменьшения расхода топлива двигателем обтекатель 10 служит для разделения встречных йотоков воздуха и уменьшения потерь при проходе газа через каналы, При работе предложенного двигателя с повышенным противодавлением на выпуске очистка надпоршневого объема от остаточных газов может осуществляться путем заполнения иа такте сжатия воздухом из цилиндра

9 продувочного ресивера 16 (из-за запаздывания закрытия впускного клапана 5) и использования этого воздуха для принудительной продувки камеры сгорания 4 в период перекрытия клапанов.

Устройство отличается от известного тем, что обратный клапан конструктивно выполнен в виде подвижного элемента, перемещение которого вызывает изменение объема продувочного ресивера. Расположение перетошых каналов обеспечивает три режима. работы устройства: работу с постоянно открытым обратным клапаном; работу с различными объемами продувочного ресивера; отключение питания рабочего цилиндра воздухом.

Возможность выбора режима работы устройства в зависимости от количества остаточ. ных газов в камере сгорания обеспечивает снижение эксплуатационного расхода топлива двигателя, работающего с различными противодавлениями за цилиндром.

Расчетным анализом системы установлена целесообразная величина изменения объема . продувочного ресивера в пределах 50 — 400% от объема камеры сгорания. В противном случае значительно возрастают газодинамические потери от сопротивления воздушному

Формула изобретения

l. Двигатель внутреннего сгорания, содер- ээ жащий по меньшей мере один рабочий цилиндр, камеру сгорания, впускной и выпускной ка5 889878 потоку и влияние относительной величины неиспользуемой части продувочного воздуха.

Таким образом, предлагаемый двигатель внутреннего сгорания обеспечивает повышение экономичности за счет регулирования интенсивности продувки камеры сгорания двигателя с переменным давлением за цилиндром, что исключает как транзитный расход воздуха через цилиндр, так и неполное удаление остаточных газов из надпоршневой полости.

Кроме того, в данном двигателе внутреннего сгорания предусмотрено как принудительное постоянное открытие обратного клапана, так и перекрытие впускного трубопровода для отключения цилиндра.

В качестве обратного клапана могут быть использованы, например, прямоточные клаланы, широко применяемые в воздушных компрессорах и свободнопоршневых генераторах газа. го

Ь йалы с клапанами и соединенный с впускным каналом воздушный ресивер с установленным в нем обратным клапаном для перепуска воздуха в сторону рабочего цилиндра, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения экономичности двигателя, воздушный ресивер соединен с впускным каналом при помощи неподвижной втулки, в которой концентрично размещена подвижная втулка с тягой, причем обратный клапан установлен в торце подвижной втулки со стороны воздушного ресивера, а на боковой поверхности неподвижной втулки выполнены сквозные каналы для сообщения ее внутренней полости с воздушным ресивером и на концах ее выполнены ограничители перемещения.

2. Двигатель по п. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что боковая поверхность подвижной втулки снабжена отверстиями.

3. Двигатель по пп. 1 н 2, о т л и ч аю шийся тем, что на торце подвижной втулки со стороны рабочего цилиндра установлен обтекатель.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Германии ла 472992, кл. 46 а 52, опублик. 1929.

889878

Составитель Л. Павлович

Техред Р.Олиии i

Редактор М. Бандура

Корректор М, Пожо

Тираж 584 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР ио делам изобретений и открытий

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

Заказ 10924/53

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4