ВЫРАВНИВАТЕЛЬ ДАВЛЕНИЯ ГОРЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 2000 года по МПК F02B21/02 

Изобретение относится к области машиностроения, в частности двигателестроения, а именно к двигателям, цилиндры которых имеют дополнительные камеры, улучшающие протекание рабочего цикла.

Известно устройство (а.с. N 870752, В 02 М 25/02, 1981 г.), состоящее из камеры, расположенной в головке цилиндра и сообщающейся с камерой сгорания двигателя, и клапана. Данное устройство улучшает работу двигателя применением перегретого пара воды, полученного в камере.

Также известно изобретение (см. а.с. СССР N 50470, кл. F 02 В 21/00, 1937 г., прототип), содержащее цилиндрическую камеру с поршнем, нагруженным пружиной, приводимым в движение сжатым газом двигателя, каналы, сообщающиеся с камерой сгорания.

Недостатком известного технического решения является отсутствие возможности автоматического выравнивания давления в период максимального горения газа.

Техническим решением задачи является автоматическое выравнивание давления в период максимального горения газа.

Задача достигается тем, что в выравнивателе давления горения в поршневом двигателе внутреннего сгорания, содержащем цилиндрическую камеру с поршнем, нагруженным пружиной, приводимой в движение сжатым газом двигателя, каналы, сообщающиеся с камерой сгорания, поршень имеет перепускные каналы и полость, выполненную в виде расширяющейся камеры с выпускным клапаном, при этом каналы, сообщающиеся с камерой сгорания, образованы внутренней поверхностью поршня и нижней частью выпускного клапана, имеющего криволинейные канавки, а пружина снабжена регулятором в виде винта, регулирующего усилие пружины в зависимости от свойств топлива.

Новизна заявляемого предложения усматривается в эффективном преобразовании тепловой энергии в механическую в поршневых д.в.с., повышении степени сжатия с горением под постоянным давлением, обеспеченное наличием в двигателе расширительной камеры сообщающейся с камерой сгорания автоматически через впускной и выпускной клапаны.

Сущность устройства поясняется чертежом, где на фиг.1 представлен выравниватель давления горения в двигателе в.с., на фиг.2 - разрез выпускного клапана с завихрительными каналами.

Устройство состоит из цилиндрической камеры 1, установленной с уплотнением 2 в головке 3 цилиндра двигателя и закрепленного гайкой 4. Внутри цилиндрической камеры 1 установлен поршень 5, выполняющий роль впускного клапана с перепускными каналами 6. Внутри поршня 5 выполнена расширяющаяся камера 7 с выпускным клапаном 8. Каналы 9, сообщающиеся с камерой сгорания 10, образованы внутренней поверхностью поршня 5 и нижней частью выпускного клапана 8, имеющего криволинейные канавки 11. Поршень 5 имеет пружину 12, снабженную регулятором в виде винта 13. Между пружиной 12 и поршнем 5 расположены теплоизоляционные шайбы 14.

Подвижными частями устройства являются поршень 5 и выпускной клапан 8, смазка которых затруднена, но поскольку они открываются и двигаются потоком газа, симметрично обтекающим их, это обеспечит им малое трение и долговечную работу. Смена горячего газа в расширительной камере 7 происходит на входе камеры 1, а пружина 12 находится в глубине, где менее нагретые детали и водяная рубашка 15, поэтому пружина 12 не должна перегреваться. Пружина 12 через теплоизоляционную шайбу 14 воздействует на клапан 5 и через рычаги 16 - на клапан 8.

Устройство работает следующим образом.

Применяя бензин с низким октановым числом на двигателях с высокой степенью сжатия или при конструктивном повышении степени сжатия, рабочий цикл на серийных двигателях нарушается преждевременным воспламенением рабочей смеси и повышением давления.

На двигателях с предлагаемым устройством в начале горения, при повышении давления в камере сгорания 10, которое больше давления пружины 8, происходит увеличение (расширение) объема камеры сгорания перемещением поршня-клапана 5. При этом происходит перепускание газа (давления) в расширительную камеру 7. Поэтому горение в камере сгорания 10, в начальный момент, будет проходить под постоянным давлением, регулируемым усилием (сжатием) пружины 12. Усилие пружины регулируется винтом 13 в зависимости от октанового числа бензина, или по свойству топлива самовоспламеняться, степени сжатия и способа воспламенения.

Повышение давления в камере сгорания, которое происходит в начале горения, ограничивается расширением объема камеры сгорания (хотя кривошип еще поднимается) за счет объема от перемещения поршня-клапана 5 и утечки газов между цилиндрической камерой 1 и поршнем-клапаном, и через перераспределительные каналы 6 в расширительную камеру 7.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателям, цилиндры которых имеют дополнительные камеры, улучшающие протекание рабочего процесса. Выравниватель давления горения содержит цилиндрическую камеру 1 с поршнем 5, нагруженным пружиной 12 и приводимым в движение сжатым газом двигателя в момент воспламенения. Объем камеры сгорания увеличивается, выравнивая давление. Изобретение обеспечивает эффективное преобразование тепловой энергии в механическую с повышением степени сжатия. 2 ил.

Выравниватель давления горения двигателя внутреннего сгорания, содержащий цилиндрическую камеру с поршнем, нагруженным пружиной, приводимым в движение сжатым газом двигателя, каналы, сообщающиеся с камерой сгорания, отличающийся тем, что поршень имеет перепускные каналы и полость, выполненную в виде расширяющейся камеры с выпускным клапаном, при этом каналы, сообщающиеся с камерой сгорания, образованы внутренней поверхностью поршня и нижней частью выпускного клапана, имеющего криволинейные канавки, а пружина поршня снабжена регулятором в виде винта, регулирующего усилие пружины в зависимости от свойства топлива.