Способ работы двигателя внутреннего сгорания с наддувом и двигатель внутреннего сгорания с наддувом

 

Изобретение позволяет повысить мощность и экономичность двигателя внутреннего сгорания. Для этого двигатель имеет дополнительную топливную форсунку, установленную, в аккумулиру6 « / ющей камере 3. К нижней мертвой точке примыкает впускное цилиндра. К этому окну подключена аккумулирующая камера. Такое выполнение двигателя дает возможность на втором такте отобрать часть сжатого воздуха в камеру 3 через воздушный канал 14 с клапаном 15. На третьем такте осуществляется сжигание образовавшейся воздушной смеси до максимальной т-ры сгорания , расширение продуктов сгорания на рабочем ходе. Через форсунку 7 в камеру 3 подается топливо. Образовавшаяся смесь сжигается в камере 3 до получения максимальной т-ры сгорания в цилиндре. Продукты сгорания подаются через впускное окно 16 в цилиндр на ходе расширения. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 3 ил. € (Л К 00 00 ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1 48542 А1 и 4 F 02 В 37/00 29/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1 J

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ!

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2 1) 3986024/25-06 (22) 30.09.85 (46) 30. 10.87. Бюл. Ф 40 (71) Всесоюзный заочный институт инженеров железнодорожного транспорта (72) Е.Т.Бартош и А.С.Нестрахов (53) 62 1.43(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1016546, кл. F 02 В 37/00, 1982. (54) СПОСОБ РАБОТЫ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ С НАДДУВОМ И ДВИГАТЕЛЬ

ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ С НАДДУВОМ (57) Изобретение позволяет повысить мощность и экономичность двигателя внутреннего сгорания. Для этого двигатель имеет дополнительную топливную форсунку, установленную. в аккумулирующей камере 3. К нижней мертвой точке примыкает впускное окно цилиндра. К этому окну подключена аккумулирующая камера. Такое выполнение двигателя дает воэможность на втором такте отобрать часть сжатого воздуха в камеру

3 через воздушный канал 14 с клапаном 15. На третьем такте осуществляется сжигание образовавшейся воздушной смеси до максимальной т-ры сгорания, расширение продуктов сгорания на рабочем ходе. Через форсунку 7 в камеру 3 подается топливо. Образовавшаяся смесь сжигается в камере 3 до получения максимальной т-ры сгорания в цилиндре. Продукты сгорания подаютФ ся через впускное окно 16 в цилиндр на ходе расширения. 2 с. и 1 э.п. ф-лы, 3 ил.

С::

Изобретение относится к машиностроению, а именно двигателестроению, и может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания с наддувом.

Целью изобретения является повыше5 ние мощности и экономичности двигателя внутреннего сгорания.

На фиг. 1 приведена схема двигателя1 на фиг. 2 — схема теоретической индикаторной диаграммы в цилиндре двигателя, где Р„ Р, Р, — давление в цилиндре, V — объем цилиндра, а, ные точки цикла, с1,, О,, О, — пОдвод тепла, Π— отвод тепла, Т вЂ” максимальная температура в цилиндре; на фцг. 3 — результаты расчета цикла зависимость изменения относительного (к исходному двигателю) теоретцческо- 20 го КПД р и N от отношения p = Р /Р, где N — относительная (к исходному циклу двигателя — прототипа) мощность, Т„ — температура газов в цилиндре (К).

Двигатель содержит один цилиндр 1, турбокомпрессор 2, аккумуляирующую камеру 3, головку 4 цилиндра, поршень

5, перемещающийся в цилиндре 4 между верхней и нижней мертвыми точками, топливную форсунку 6, дополнительную топливную форсунку 7, впускной и выпускной клапаны 8 и 9, силовую турбину 10 и дополнительный выпускной клапан 11. Турбокомпрессор 2 подсоединен через воэдухонапорный и газо- 3б приемный патрубки 12 и 13 к цилиндру

1, аккумулирующая камера 3 подключена через воздушный канал 14 с клапаном 15 к головке 4 цилиндра 1. Топливная форсунка 6 установлена ы голов-4О ке 4 цилиндра 1. Цилиндр 1 выполнен с дополнительным впускным окном 16 на расстоянии 70-75ã. хода поршня от нижней мертвой точки поршня 5, аккумулирующая камера 3 подключена к до- 45 полнительному окну 16 цилиндра 1, а дополнительная форсунка 7 установлена в аккумулирующей камере 3. Цилиндр

1 выполнен с дополнительным выпускным окном 17, примыкающим к нижней мерт- Вб вой точке. Силовая турбина 10 установлена в газоприемном патрубке 13 турбокомпрессора 2, а дополнительный выпускной клапан 11 установлен в дополнительном выпускном окне 17, последнее подсоединено к газоприемному патрубку 13 турбокомпрессора 2.

Двигатель работает следующим образом.

42, 2

В четырехтактном цикле процесс осуществляется в следующей последовательности.

Первый такт. Заполнение цилиндра 1 наддувочным воздухом от турбокомпрессора 2 через воздухонапорный патрубок

12 и впускной клапан 8, в зоне нижней мертвой точки поршня 5 воздух через впускное окно 16 поступает в аккумулирующую камеру 3.

Второй такт. При движении поршня 5 от нижней к верхней мертвой точке осуществляется сжатие воздуха в цилиндре 1, отбор части сжатого воздуха в аккумулирующую камеру 3 через воздушный канал 14 с клапаном 15, в конце такте сжатия в цили ф р 1 подается топливо через форсунку 6, установленную в головке 4 цилиндра 1.

Третий такт. Осуществляется сжигание образовавшейся топливовоздушной смеси до максимальной температуры сгорания Т, расширение продуктов сгорания на рабочем ходе, дополнительно подается топливо в аккумулирующую камеру 3 через дополнительную форсунку 7, сжигается образовавшаяся смесь в камере 3 до получения максимальной температуры сгорания Т в цилиндре 1 и подаются через впускное окно 16 продукты сгорания в цилиндр 1 на ходе расширения.

Четвертый такт. Осуществляется выпуск отработавших газов из цилиндра

1 и аккумулирующей камеры 3 через выпускной клапан 9, гаэоприемный патрубок 13 и дополнительное выпускное окно 17 с клапаном 11.

Отработавшие газы расширяют ся в силовой турбине IO в турбокомпрессоре

2 и совершают полезную работу.

В двухтактном цикле аккумулирующая камера 3 продувается и наполняется одновременно с цилиндром 1, а выход (истечение) иэ нее высокотемпературной гаэовоздушной смеси осуществляется в процессе расширения основного рабочего тела в цилиндре 1. формула и з о б р е т е н и я

1. Способ работы двигателя внутреннего сгорания с наддувом путем заполнения цилиндра наддувочным воздухом, сжатия воздуха в цилиндре, отбора части сжатого воздуха в аккумулирующую камеру, подачи топлива в цилиндр в конце сжатия, сжигания обра20

3 13485 эовавшейся при этом топливо-воздушной смеси до максимальной температуры сгорания, расширения продуктов сгорания на рабочем ходе, выпуска отрабо-, тавших газов иэ цилиндра и расширения . их в турбокомпрессоре, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения мощности и экономичности, дополнительно подают топливо в аккумулирующую камеру, сжигают образовавшуюся смесь до получения максимальной температуры сгорания в цилиндре и подают продукты сгорания в цилиндр на ходе расширения. 15

2. Двигатель внутреннего сгорания с наддувом, содержащий по меньшей мере один цилиндр, турбокомпрессор, подсоединенный через воздухонапорный и газоприемный патрубки к цилиндру, аккумулирующую камеру, подключенную через воздушный канал с клапаном к головке цилиндра, поршень, перемещающийся в цилиндре между верхней и нижней мертвыми точками, и топливную

42 форсунку, установленную в головкецилиндра, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности, двигатель сн бжен дополнительной топливной форсункой, цилиндр выполнен с дополнительным впускным ока ном, примыкающим к нижней мертвой точке поршня, аккумулирующая камера подключена к дополнительному окну ци. линдра, а дополнительная форсунка установлена в аккумулирующей камере.

3. Двигатель по п. 2, о т л ич а ю шийся тем, что он снабжен силовой турбиной и дополнительным выпускным клапаном, а цилиндр выполнен с дополнительным выпускным окном, примыкающим к нижней мертвой точке, причем силовая турбина установлена в газоприемном патрубке турбокомпрессора, а дополнительный выпускной клапан установлен в дополнительном выпускном окне цилиндра и последнее подсоединено к газоприемному патрубку турбокомпрессора.

1348542

1

1,1

rzoo

f,ÎÁ

700

1,0

Составитель В.Козлов

Техред Л.Олийнык

Корректор В .Бутяга

Редактор Н.Горват

Подписное

Заказ 5177/34 Тираж 503

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãoðîä, ул.Проектная, 4