СПОСОБ РАБОТЫ ПОРШНЕВОГО ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ И ПОРШНЕВОЙ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 1995 года по МПК F02B19/00 

Изобретение относится к силовым установкам, работающим на горячих газах, в частности к двигателям внутреннего сгорания.

Известен способ работы поршневого двигателя внутреннего сгорания путем одновременной подачи воздуха в основную камеру сгорания и обогащенной бензиновоздушной смеси во вспомогательную камеру сгорания, сжатия воздуха в основной камере сгорания и перепуска его части через, по меньшей мере, один факельный канал во вспомогательную камеру сгорания, воспламенения от свечи зажигания смеси во вспомогательной камере сгорания в конце сжатия воздуха с последующим проходом факела горящих газов по факельному каналу и его выбросом в основную камеру сгорания, сгорания смеси, расширения продуктов сгорания и выпуска отрабатывающих газов.

Из того же источника известен поршневой двигатель внутреннего сгорания в ДВС, содержащий, по меньшей мере, один цилиндр с размещенным в нем поршнем, головку цилиндра, основную камеру сгорания, образованную головкой и днищем поршня и соединенную через основные впускной клапан и всасывающий канал с атмосферой, вспомогательную камеру сгорания, выполненную в головке и сообщенную с основной камерой сгорания при помощи, по меньшей мере, одного факельного канала и карбюратором при помощи вспомогательных впускного клапана и всасывающего канала и свечу зажигания, электроды которой размещены во вспомогательной камере сгорания.

Недостатками известного способа работы ДВС и его устройства является отсутствие возможности использования дизтоплива в качестве горючего.

Целью предлагаемого изобретения являются получение возможности использования дизтоплива в качестве горючего в бензиновых ДВС.

Поставленная цель достигается тем, что в способе работы поршневого двигателя внутреннего сгорания путем одновременной подачи воздуха в основную камеру сгорания и обогащенной бензиновоздушной смеси во вспомогательную камеру сгорания, сжатия воздуха в основной камере сгорания и перепуска его части через, по меньшей мере, один факельный канал во вспомогательную камеру сгорания, воспламенения от свечи зажигания смеси во вспомогательной камере сгорания в конце сжатия воздуха с последующим проходом факела горящих газов по факельному каналу и его выбросом в основную камеру сгорания, сгорания смеси, расширения продуктов сгорания и выпуска отрабатывающих газов, согласно изобретению, во время прохода факела по факельному каналу через последний в основную камеру сгорания впрыскивают струю дизельного топлива из вспомогательной камеры сгорания посредством форсунки.

Поставленная цель достигается также тем, что в поршневом ДВС, содержащем, по меньшей мере, один цилиндр с размещенным в нем поршнем, головку цилиндра, основную камеру сгорания, образованную головкой и днищем поршня и соединенную через основные впускной клапан и всасывающий канал с атмосферой, вспомогательную камеру сгорания, выполненную в головке и сообщенную с основной камерой сгорания при помощи, по меньшей мере, одного факельного канала и карбюратором при помощи вспомогательных впускного клапана и всасывающего канала, и свечу зажигания, электроды которой размещены во вспомогательной камере сгорания, согласно изобретению, вспомогательная камера снабжена форсункой с распыливающим отверстием, выход которого расположен напротив факельного канала, причем двигатель снабжен емкостью дизельного топлива и насосом высокого давления, вход которого подсоединен к емкости, а выход к входу форсунки.

Двигатель содержит головку цилиндра 1, в которой размещена вспомогательная 2 и основная 3 камеры сгорания, которые снабжены вспомогательным 4 и основным 5 впускными клапанами. Выпускной не показан. Основная камера сгорания 3 через клапан 5 и канал 6 сообщена с источником чистого воздуха. Вспомогательная камера 2 сгорания через клапан 4 и канал 7 сообщена с карбюратором 8, в ней размещены электроды свечи зажигания 9 и форсунка 10, соединенная с источником подачи дизтоплива высокого давления (не показан), выход которой размещен напротив входа факельного канала 11, соединяющего вспомогательную камеру 2 с основной камерой сгорания 3. Поршень 12 размещен в цилиндре 13.

Предлагаемый двигатель работает следующим образом.

Процесс впуска, как и во всех четырехтактных двигателях, начинается с ходом поршня 12 вниз, при этом открываются клапаны 4 и 5, после чего по каналу 7 в дополнительную камеру сгорания 2 поступает обогащенная бензовоздушная смесь, а в основную камеру сгорания 3 по каналу 6 поступает очищенный воздух. После заполнения основной и вспомогательной камер, перемещением поршня 12 в цилиндре 13 вверх бензовоздушная смесь и воздух каждый в своей камере сжимаются. По окончании процесса сжатия поджигают бензовоздушную смесь в дополнительной камере 2 с помощью свечи 9. Пламя горячей смеси устремляется через факельный канал 11 в основную камеру сгорания 3, в этот же момент из форсунки 10 в тот же факельный канал 11 подают струю дизтоплива, которая воспламеняется от температуры горения бензовоздушной смеси и уже в горячем виде попадает в основную камеру сгорания 3 в атмосферу сжатого воздуха, осуществляя рабочий цикл двигателя. Такт выхлопа проходит как у обычных двигателей.

Таким образом, используя предлагаемый способ и устройство для его реализации, становится возможным осуществление поставленной цели изобретения использование дизтоплива в бензиновых двигателях внутреннего сгорания, причем в общем балансе расхода горючего дизтопливо составляет 80-90% остальное приходится на бензин. Кроме этого, нет необходимости обеспечивать высокую степень сжатия, присущую дизельным двигателям и, следовательно, сохраняются габариты бензинового двигателя, появляется возможность избавиться от одного из карбюраторов, а принудительное зажигание топливного заряда и впрыска приведет к увеличению КПД двигателя.

Сущность изобретения по каналу 6 в основную камеру сгорания (ОКС) 3 через клапан 5 подают чистый воздух, а во вспомогательную камеру сгорания (ВКС)2, размещенную в головке цилиндра 1, из карбюратора 8 по каналу 7 через клапан 4 подают бензиновоздушную смесь, сжимают содержимое обеих камер ходом поршня 12 в цилиндре 13, поджигают бензиновоздушную смесь в ВСК 2 посредством свечи 9 и в момент распространения пламени по факельному каналу 11 в ОКС 3 из форсунки 10, выход которой расположен напротив входа факельного канала 11, впрыскивают дизтопливо в ОКС в горящем виде, после чего следует рабочий ход поршня 12. 2 с. и 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ работы поршневого двигателя внутреннего сгорания путем одновременной подачи воздуха в основную камеру сгорания и обогащенной бензиновоздушной смеси во вспомогательную камеру сгорания, сжатия воздуха в основной камере сгорания и перепуска его части через по меньшей мере один факельный канал во вспомогательную камеру сгорания, воспламенения от свечи зажигания смеси во вспомогательной камере сгорания в конце сжатия воздуха с последующим проходом факела горящих газов по факельному каналу и его выбросом в основную камеру сгорания, сгорания смеси, расширения продуктов сгорания и выпуска отработавших газов, отличающийся тем, что во время прохода факела по факельному каналу через последний в основную камеру сгорания впрыскивают струю дизельного топлива из вспомогательной камеры сгорания посредством форсунки. 2. Поршневой двигатель внутреннего сгорания, содержащий по меньшей мере один цилиндр с размещенным в нем поршнем, головку цилиндра, основную камеру сгорания, образованную головкой и днищем поршня и соединенную через основные впускной клапан и всасывающий канал с атмосферой, вспомогательную камеру сгорания, выполненную в головке и сообщенную с основной камерой сгорания при помощи по меньшей мере одного факельного канала и карбюратором при помощи вспомогательных впускного клапана и всасывающего канала, и свечу зажигания, электроды которой размещены во вспомогательной камере сгорания, отличающийся тем, что вспомогательная камера сгорания снабжена форсункой с распыливающим отверстием, выход которого расположен напротив факельного канала. 3. Двигатель по п.2, отличающийся тем, что он снабжен емкостью дизельного топлива и насосом высокого давления, вход которого подсоединен к емкости, а выход к входу форсунки.