Способ работы шеститактного двигателя внутреннего сгорания и шеститактный двигатель внутреннего сгорания

 

Изобретение относится к области двигателестроения, а именно к способам работы двигателей внутреннего сгорания. Технической задачей является повышение надежности работы двигателя. Сущность изобретения в части способа заключается в том, что в шеститактном двигателе внутреннего сгорания сжимают рабочее тело в насосном цилиндре и заполняют блок сжигания топлива рабочим телом. Затем воспламеняют рабочее тело в камере сжатия и сгорания блока сжигания топлива изолированно от цилиндров, соединяют блок сжигания с рабочим цилиндром в районе верхней мертвой точки его поршня и совершают рабочий ход в рабочем цилиндре, который затем освобождают от продуктов сгорания. Согласно изобретению в блоке сжигания топлива аккумулируют энергию сжатия и сгорания при помощи подвижного поршня с реактивным элементом, например пружиной, с увеличением при этом объема камеры и возврата энергии во время рабочего хода, во время которого поршень насосного цилиндра совершает такт сжатия, причем объем камеры сжатия и сгорания в исходном состоянии равен нулю. 2 с. и 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится области двигателестроения, а именно к способам работы двигателей внутреннего сгорания.

Известен способ работы шеститактного двигателя внутреннего сгорания, заключающийся в сжатии рабочего тела в насосном цилиндре, заполнении блока сжигания топлива рабочим телом, вспышке, сгорании рабочего тела в камере сжатия и сгорания блока сжигания топлива изолированно от цилиндров, соединении блока сжигания с рабочим цилиндром в районе верхней мертвой точки его поршня, совершении рабочего хода в рабочем цилиндре и освобождении их от продуктов сгорания (заявка ФРГ № 4231812, МПК F 02 G 3/00, опублик. 01.04.1993).

Из этого же источника информации известен шеститактный двигатель внутреннего сгорания, содержащий насосный и рабочий цилиндры с поршнями, соединенными с коленвалом, блок сжигания топлива, соединенный с цилиндрами при помощи газораспределительного механизма.

Недостатком известных технических решений является малая надежность работы.

Технической задачей является повышение надежности работы двигателя.

Поставленная задача в части способа достигается тем, что в способе работы шеститактного двигателя внутреннего сгорания, заключающемся в сжатии рабочего тела в насосном цилиндре, заполнении блока сжигания топлива рабочим телом, вспышке, сгорании рабочего тела в камере сжатия и сгорания блока сжигания топлива изолированно от цилиндров, соединении блока сжигания с рабочим цилиндром в районе верхней мертвой точки его поршня, совершении рабочего хода в рабочем цилиндре и освобождении их от продуктов сгорания, согласно изобретению в блоке сжигания топлива аккумулируют энергию сжатия и сгорания при помощи подвижного поршня с реактивным элементом, например пружиной, с увеличением при этом объема камеры и возврата энергии во время рабочего хода, во время которого поршень насосного цилиндра совершает такт сжатия, причем объем камеры сжатия и сгорания в исходном состоянии равен нулю.

Поставленная задача в части способа достигается также тем, что для применения топлива с любым октановым числом могут регулировать жесткость реактивного элемента, например, автоматически.

Поставленная задача в части устройства достигается тем, что в шеститактном двигателе внутреннего сгорания, содержащем насосный и рабочий цилиндры с поршнями, соединенными с коленвалом, блок сжигания топлива, соединенный с цилиндрами при помощи газораспределительного механизма, согласно изобретению блок сжигания топлива выполнен двухкамерным в виде цилиндра с днищем, в котором выполнены отверстия, одно для соединения с насосным цилиндром, а другое – с рабочим цилиндром, и в котором установлен подвижный поршень, нагруженный реактивным элементом, например пружиной, придавливающим подвижный поршень к днищу камеры, а реактивный элемент выполнен с возможностью аккумулирования энергии сжатия и сгорания и возврата ее во время рабочего хода поршня рабочего цилиндра.

Поставленная задача в части устройства достигается также тем, что газораспределительный механизм может быть выполнен в виде вращающихся газораспределительных шайб.

Поставленная задача в части устройства достигается также тем, что реактивный элемент может быть выполнен в виде многоступенчатой пружины.

Изобретения поясняются при помощи чертежей.

На фиг. 1 представлена круговая диаграмма рабочего процесса двигателя;

на фиг. 2 – продольный разрез двигателя.

Двигатель, реализующий заявленный способ работы, содержит насосный 3 и рабочий 4 цилиндры с поршнями соответственно 6 и 7, соединенными с коленвалом 8. Насосный цилиндр 3 снабжен каналом 12 подвода рабочего тела. Рабочий цилиндр 4 снабжен каналом 13 вывода отработанных газов. Блок 1 сжигания топлива выполнен двухкамерным в виде цилиндра с днищем, в котором выполнены отверстия, одно для соединения с насосным цилиндром 3, а другое – с рабочим цилиндром 4. В цилиндре блока 1 установлен подвижный поршень 5, нагруженный реактивным элементом 11 с регулятором натяжения. Поршень 5 разделяет цилиндр на две камеры: в одной – реактивный элемент 11, а в другой – камера 14 сжатия и сгорания переменного объема. При этом реактивный элемент 11 придавливает подвижный поршень 5 к днищу камеры 14 блока 1 и выполнен с возможностью аккумулирования энергии сжатия и сгорания и возврата ее во время рабочего хода поршня 7 рабочего цилиндра 4. Причем блок 1 сжигания топлива соединен с цилиндрами 3 и 4 при помощи газораспределительного механизма, выполненного, например, в виде газораспределительной шайбы 9.

Заявленный способ реализуется следующим образом. Поршень 5 прижат к днищу камеры 14 реактивным элементом 11, например пружиной. Объем камеры 14 при этом равен нулю. В насосном цилиндре 3 происходит всасывание через канал 12 рабочего тела, и после отсечения объема цилиндра от канала 12 происходит сжатие рабочего тела, которое при этом поступает в камеру 14 сжатия и сгорания, в которой рабочее тело воспламеняется и сгорает обособленно от цилиндров 3 и 4. Причем время сгорания может происходить в течение 180 поворота вала. После воспламенения объем камеры 14 увеличивается. При этом энергия сгорания аккумулируется в реактивном элементе 11. После подхода поршня 7 рабочего цилиндра 4 к верхней мертвой точке (ВМТ) с ним соединяется камера 14, которая освобождается при этом от продуктов сгорания. Объем камеры 14 при этом уменьшается до нуля, и она отсекается от рабочего цилиндра 4, из которого расширившиеся продукты сгорания удаляются через канал 13.

При использовании заявленного способа работы увеличивается полнота сгорания топлива, а также уменьшаются нагрузки в механизме двигателя.

Увеличение продолжительности сгорания позволит создать многотопливный двигатель с использованием как газовых топлив, так и тяжелых жидких. Жесткость реактивного элемента 11 может регулироваться в зависимости от сорта используемого топлива.

Формула изобретения

1. Способ работы шеститактного двигателя внутреннего сгорания, заключающийся в сжатии рабочего тела в насосном цилиндре, заполнении блока сжигания топлива рабочим телом, вспышке, сгорании рабочего тела в камере сжатия и сгорания блока сжигания топлива изолированно от цилиндров, соединении блока сжигания с рабочим цилиндром в районе верхней мертвой точки его поршня, совершении рабочего хода в рабочем цилиндре и освобождении их от продуктов сгорания, отличающийся тем, что в блоке сжигания топлива аккумулируют энергию сжатия и сгорания при помощи подвижного поршня с реактивным элементом, например пружиной, с увеличением при этом объема камеры и возврата энергии во время рабочего хода, во время которого поршень насосного цилиндра совершает такт сжатия, причем объем камеры сжатия и сгорания в исходном состоянии равен нулю.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для применения топлива с любым октановым числом регулируют жесткость реактивного элемента, например, автоматически.

3. Шеститактный двигатель внутреннего сгорания, содержащий насосный и рабочий цилиндры с поршнями, соединенными с коленвалом, блок сжигания топлива, соединенный с цилиндрами при помощи газораспределительного механизма, отличающийся тем, что блок сжигания топлива выполнен двухкамерным в виде цилиндра с днищем, в котором выполнены отверстия, одно для соединения с насосным цилиндром, а другое – с рабочим цилиндром, и в котором установлен подвижный поршень, нагруженный реактивным элементом, например пружиной, придавливающим подвижный поршень к днищу камеры, а реактивный элемент выполнен с возможностью аккумулирования энергии сжатия и сгорания и возврата ее во время рабочего хода поршня рабочего цилиндра.

4. Двигатель по п.3, отличающийся тем, что газораспределительный механизм выполнен в виде вращающихся газораспределительных шайб.

5. Двигатель по любому из пп.3 и 4, отличающийся тем, что реактивный элемент выполнен в виде многоступенчатой пружины.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2