СИСТЕМА ВОСПЛАМЕНЕНИЯ ТОПЛИВА В ГАЗОВОМ ДВИГАТЕЛЕ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 1997 года по МПК F02B19/00 F02B19/16 

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к газовым двигателям внутреннего сгорания стационарного и транспортного назначения и может быть использовано как в наземном, так и в морском, и речном транспорте.

В настоящее время известен целый ряд газовых двигателей с форкамерно-факельным воспламенением, являющихся наиболее экономичными (Особенности рабочего процесса двигателей внутреннего сгорания при переводе его на газообразное топливо, Сб. научных трудов ВНИИГАЗа "Улучшение эксплуатации и экономичности параметров транспортного оборудования". М. 1988, с.45-53). В этих двигателях на каждый цилиндр установлены форкамера и по две свечи зажигания, размещенные либо в форкамере, либо в цилиндровой крышке.

Недостатком аналога является растянутый по времени процесс сгорания и значительное количество несгоревшей смеси.

Наиболее близким по технической сущности является система воспламенения топлива в газовом двигателе типа 11ГД-100 (Генкин К.И. Газовые двигатели. - М. Машиностроение, 1977, с.171). Этот газовый двигатель с форкамерно-факельным воспламенением содержит форкамеру с двумя свечами зажигания (основной и дополнительной), размещенными в форкамере.

Как показали экспериментальные исследования на газовом двигателе типа 11ГД-100, недостатком такой системы воспламенения является малая эффективность для дизелей, конвертируемых на газообразное топливо, имеющих камеру сгорания в поршне.

Для повышения экономичности и улучшения экологических характеристик для таких двигателей в известном устройстве, содержащем форкамеру с основной и дополнительной свечами зажигания, дополнительная свеча зажигания помещена в дополнительную камеру сгорания, имеющую объем 15-25% от форкамеры.

На чертеже схематически изображена система воспламенения топлива в газовом двигателе внутреннего сгорания с камерой в поршне.

Предложенная система состоит из рабочего цилиндра с поршнем 1 закрытого сверху крышкой 2. Поршень 1 имеет камеру 3. Между крышкой 2 и поршнем 1 размещена камера сгорания 4. В цилиндровой крышке 2 расположены впускной клапан 5, основная форкамера 6 с основной свечой зажигания 7, дополнительная камера 8 со свечой зажигания 9. Основная форкамера имеет автоматический клапан 10.

Система работает следующим образом.

Газовоздушная рабочая смесь подается в камеру сгорания 4, через впускной клапан 5. При сжатии основная часть рабочей смеси концентрируется в камере 3 в поршне 1 и уплотняется в оставшемся объеме камеры сгорания 4 между крышкой 2 и поршнем 1. Часть рабочей смеси перетекает в основную форкамеру 6 и дополнительную форкамеру 8.

При появлении искры на основной 7 и дополнительной 9 свечах зажигания, рабочая смесь в основной форкамере 6 и дополнительной камере 8 воспламеняется и поджигает из основной форкамеры 6 рабочую смесь, находящуюся в камере 3 в поршне 1, а из дополнительной камеры 8 смесь в объеме камеры сгорания 4 между крышкой 2 и поршнем 1. Такое воспламенение значительно сокращает время сгорания и делает его более полным и следовательно, уменьшает количество не сгоревшей смеси, что в конечном итоге, приводят к улучшению экономичности (экспериментальным путем получено увеличение эффективного КПД на 3-5%) и снижению токсичности выхлопных газов (резко до 20-30% на всех режимах сокращается количество оксидов углерода и углеводородов).

На основании широких исследований предложенной системы установлен оптимальный объем дополнительной камеры 15-25% от форкамеры.

Использование: в машиностроении, а именно в газовых двигателях внутреннего сгорания стационарного и транспортного назначения, и может быть использовано как в наземном, так и в морском и речном транспорте. Сущность изобретения: система воспламенения топлива в газовом двигателе внутреннего сгорания содержит форкамеру с основной и дополнительной свечами зажигания, причем дополнительная свеча зажигания помещена в дополнительную камеру сгорания, имеющую объем 15-25% от объема форкамеры. Изобретение обеспечивает повышение экономичности и улучшение экологических характеристик. 1 ил.

Система воспламенения топлива в газовом двигателе внутреннего сгорания, содержащая форкамеру с основной свечой зажигания и дополнительную свечу зажигания, отличающаяся тем, что дополнительная свеча зажигания помещена в дополнительную камеру сгорания, имеющую объем 15 25% от объема форкамеры.