Двигатель с послойным смесеобразованием и рециркуляцией отработавших газов с применением клапана управления

Полезная модель относится к области транспортного машиностроения и в частности к двигателям внутреннего сгорания. Технический результат направлен на улучшение экологических и экономических показателей двигателя внутреннего сгорания, обеспечение полноты сгорания топлива. Технический результат достигается тем, что двигатель с послойным смесеобразованием и рециркуляцией отработавших газов с применением клапана управления содержит цилиндр, поршень, впускной канал с впускным клапаном, выпускной канал с выпускным клапаном дополнительно снабжен перепускным каналом, соединяющим нижний срез рабочего объема цилиндра с выпускным каналом, при этом перепускной канал входит в цилиндр по касательной с установленным в него клапаном управления. Отличительными признаками от прототипа является то, что двигатель с послойным смесеобразованием и рециркуляцией отработавших газов с применением клапана управления дополнительно снабжен клапаном управления установленном в перепускном канале который входит в цилиндр по касательной. Использование в двигателе внутреннего сгорания системы послойного смесеобразования с рециркуляцией отработавших газов с применением клапана управления обеспечивает полноту сгорания рабочей смеси; дожигание несгоревших частиц топлива, содержащихся в отработавших газах путем их рециркуляции в цилиндр двигателя; увеличения коэффициента наполнения и давления начала такта сжатия за счет поступления в цилиндр отработавших газов и установки клапана управления который исключает потерю части рабочего объема при сжатии; снижение затрат энергии на такте выпуска за счет сброса давления в конце рабочего хода.

Полезная модель относится к области транспортного машиностроения и в частности к двигателям внутреннего сгорания.

Известен двигатель с послойным смесеобразованием и рециркуляцией отработавших газов (Патент РФ RU 81770 U1 Опубликован: 27.03.2009 Бюл. 9 по заявке 2008109337) содержит цилиндр, поршень и головку цилиндра, образующие камеру сгорания, впускной канал с впускным клапаном, систему подачи топливовоздушной смеси, свечу зажигания, выпускной канал с выпускным клапаном и дополнительно снабжен перепускным каналом, соединяющим нижний срез рабочего объема цилиндра с выпускным каналом, при этом перепускной канал входит в цилиндр по касательной.

Недостатками данного двигателя является исключение части рабочего объема цилиндра из процесса сжатия на величину окна перепускного канала в следствии чего уменьшается степень расширения и ухудшается использование вводимого в двигатель тепла.

Технический результат направлен на улучшение энергетических, экологических и экономических показателей двигателя внутреннего сгорания, обеспечение полноты сгорания топлива.

Технический результат достигается тем, что двигатель с послойным смесеобразованием и рециркуляцией отработавших газов с применением клапана управления содержит цилиндр, поршень, впускной канал с впускным клапаном, выпускной канал с выпускным клапаном и дополнительно снабжен перепускным каналом, соединяющим нижний срез рабочего объема цилиндра с выпускным каналом в котором установлен, клапан управления управляемый блоком управления, при этом перепускной канал входит в цилиндр по касательной.

Отличительными признаками от прототипа является то, что двигатель с послойным смесеобразованием и рециркуляцией отработавших газов дополнительно снабжен, клапаном управления, управляемый блоком управления установленным в перепускным канале, соединяющем нижний срез рабочего объема цилиндра с выпускным каналом, при этом перепускной канал входит в цилиндр по касательной.

Двигатель с послойным смесеобразованием и рециркуляцией отработавших газов с применением клапана управления представлен на рисунке 1.

Он содержит цилиндр 1, поршень 2, свечу зажигания 5, клапан управления 11, блок управления 12, впускной канал 3 с впускным клапаном 4, выпускной канал 9 с выпускным клапаном 8, перепускной канал 10, соединяющий нижний срез рабочего объема цилиндра 1 с выпускным каналом 9, при этом перепускной канал 10 входит в цилиндр по касательной.

Двигатель с послойным смесеобразованием и рециркуляцией отработавших газов с применением клапана управления работает следующим образом:

1) ИСХОДНОЕ ПОЛОЖЕНИЕ. Поршень 2 находится в положении верхней мертвой точки (рисунок 2).

2) ТАКТ ВПУСКА. Поршень 2 движется вниз. Горючая смесь поступает через впускной канал 3 в цилиндр 1 двигателя сверху (рисунок 3).

3) РЕЦИРКУЛЯЦИЯ ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ. Поршень 2 приближаясь к нижней мертвой точке, открывается перепускной канал 10 соединяющий нижний срез рабочего объема цилиндра 1 с выпускным каналом 9 и клапан управления 11. Отработавшие газы через перепускной канал 10, и клапан управления 11 поступают в цилиндр 1 двигателя снизу (рисунок 4).

4) ТАКТ СЖАТИЯ. Поршень 2 начинает, движение вверх. Клапан управления 11 закрывается и объем цилиндра равный диаметру окна перепускного канала не теряется при сжатии, в цилиндре 1 образуется двухслойный заряд рабочей смеси. В верхней части находится свежий заряд, а в нижней части находится заряд с примесями отработавших газов (рисунок. 5).

5) ВОСПЛАМЕНЕНИЕ. Поршень 2 приблизился к верхней мертвой точке, завершая такт сжатия. Высоковольтный разряд свечи зажигания 5 воспламеняет слой свежего заряда рабочей смеси (рисунок 6).

6) РАБОЧИЙ ХОД. Поршень 2 движется вниз. Пламя с верхнего слоя распространятся вниз на заряд с примесями отработавших газов, обеспечивая их догорание (рисунок 7).

7) ПЕРВАЯ ФАЗА ВЫПУСКА ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ (сброс давления) Поршень 2 приближаясь к нижней мертвой точке, открывает перепускной канал 10, соединяющий нижний срез рабочего объема цилиндра 1 с выпускным каналом 9, клапан управления 11 открывается, отработавших газов через перепускной канал 10 выходит из цилиндра 1 в выпускной канал 9. Давление газов в цилиндре 1 двигателя резко падает (рисунок 8).

8) Такт выпуска. Поршень 2 движется вверх. Оставшаяся порция отработавших газов покидает цилиндр 1 через выпускной клапан, выпускного канала 9 (рисунок 9).

Таким образом, использование в двигателе внутреннего сгорания системы послойного смесеобразования с рециркуляцией отработавших газов обеспечивает полноту сгорания рабочей смеси; дожигание несгоревших частиц топлива, содержащихся в отработавших газах путем их рециркуляции в цилиндр двигателя; увеличения коэффициента наполнения и давления начала такта сжатия за счет поступления в цилиндр отработавших газов; снижение затрат энергии на такте выпуска за счет сброса давления в конце рабочего хода.

Двигатель с послойным смесеобразованием и рециркуляцией отработавших газов, содержащий цилиндр, поршень, впускной канал с впускным клапаном, выпускной канал с выпускным клапаном, перепускным каналом, соединяющим нижний срез рабочего объема цилиндра с выпускным каналом, при этом перепускной канал входит в цилиндр по касательной, отличающийся тем, что дополнительно снабжен клапаном управления управляемым блоком управления.