УСТРОЙСТВО ДЛЯ СМЕСЕОБРАЗОВАНИЯ И ВОСПЛАМЕНЕНИЯ РАБОЧЕЙ СМЕСИ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 2005 года по МПК F02B3/02 H01T13/54 F02N17/00 

Описание патента на изобретение RU2267015C1

Изобретение относится к машиностроению, в частности к производству двигателей внутреннего сгорания, а именно к конструкциям поршневых двигателей внутреннего сгорания. Известно устройство для смесеобразования и воспламенения рабочей смеси дизельного двигателя внутреннего сгорания, содержащее топливоподающий насос, соединенный трубопроводом с форсункой, впрыскивающей топливо в нагретый воздух цилиндра (см. Колчин А.И. Расчет автомобильных и тракторных двигателей: Учеб. пособие для вузов / А.И.Колчин, В.П.Демидов - 3-е изд. перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 2002, с.13).

К числу недостатков описанного устройства относятся необходимость высокого давления впрыска до нескольких сот мегапаскалей, сложность и высокая стоимость элементов топливной аппаратуры.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату (прототипом) является устройство для смесеобразования и воспламенения рабочей смеси двигателя внутреннего сгорания с внутренним смесеобразованием и воспламенением от искры, содержащее топливоподающий насос, связанный каналом с форсункой, осуществляющей впрыск топлива в цилиндр двигателя, систему для создания электрической искры высокого напряжения внутри цилиндра, связанную с топливоподающим насосом и содержащую прерыватель, катушку зажигания и свечу зажигания, размещенную в камере сгорания (см. Вишняков Н.Н. и др. Автомобиль: Основы конструкции. - М.: Машиностроение, 1986, с.87-96).

Недостатками указанного устройства являются ограничение степени сжатия из-за возможности детонации рабочей смеси, что снижает термический коэффициент полезного действия двигателя; требование высокого октанового числа топлива во избежание детонации, что обуславливает его высокую стоимость; сложность системы для создания электрической искры высокого напряжения внутри цилиндра, что приводит к повышенной трудоемкости изготовления устройства.

Предлагаемым изобретением решается задача повышения термического коэффициента полезного действия и экономичности двигателя внутреннего сгорания.

Для достижения этого технического результата в устройстве для смесеобразования и воспламенения рабочей смеси двигателя внутреннего сгорания, содержащем топливоподающий насос, соединенный каналом с цилиндром двигателя, систему для создания электрической искры высокого напряжения внутри цилиндра, связанную с топливоподающим насосом, система для создания электрической искры высокого напряжения внутри цилиндра выполнена в виде высоковольтного электрода, подключенного к источнику высокого напряжения и размещенного внутри открытого токопроводящего резервуара с образованием зазора между резервуаром и высоковольтным электродом, причем открытый токопроводящий резервуар соединен каналом с топливоподающим насосом.

Кроме того, открытый токопроводящий резервуар покрыт материалом-катализатором горения, преимущественно платиной.

При таком смесеобразовании и воспламенении рабочей смеси, реализуемом посредством заявляемого устройства, происходит интенсивное смешивание капель топлива и воздуха в камере сгорания двигателя благодаря высокой эффективности электрогидравлического эффекта. Одновременно электрическая искра воспламеняет рабочую смесь в необходимый момент времени. Это приводит к устранению ограничения на величину степени сжатия из-за детонации, так как в цилиндре сжимается воздух без топлива, и обеспечивает возможность использования рациональных величин степени сжатия, повышающую термический коэффициент полезного действия двигателя; приводит к устранению необходимости требований к высокому октановому числу топлива и, следовательно, к повышению экономичности двигателя. Кроме того, достигается упрощение системы для создания электрической искры высокого напряжения внутри цилиндра, позволяющее снизить трудоемкость изготовления устройства для смесеобразования и воспламенения рабочей смеси двигателя внутреннего сгорания.

Покрытие резервуара платиной позволит улучшить процесс сгорания, уменьшить количество вредных веществ в отработанных газах из-за наличия материала - катализатора горения.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется чертежом, на котором изображена схема устройства для смесеобразования и воспламенения рабочей смеси двигателя внутреннего сгорания.

Дополнительно на чертеже обозначено стрелкой направление подачи топлива.

Устройство для смесеобразования и воспламенения рабочей смеси двигателя внутреннего сгорания содержит корпус 1, установленный на головке цилиндра 2 двигателя внутреннего сгорания. В корпусе размещен высоковольтный электрод 3 для создания электрической искры высокого напряжения, изолированный от корпуса изолятором 4 и соединенный с источником высокого напряжения 5, а также выполнен канал 6 для подачи топлива от топливоподающего насоса 7 к цилиндру двигателя. На корпусе 1 установлен открытый токопроводящий резервуар 8, В который поступает жидкое топливо 9 через канал 6. Высоковольтный электрод 3 образует зазор относительно резервуара 8.

Система для создания электрической искры высокого напряжения внутри цилиндра, связанная с топливоподающим насосом 7, выполнена в виде высоковольтного электрода 3, подключенного к источнику высокого напряжения повышенной мощности 5 и размещенного внутри открытого токопроводящего резервуара 8.

Открытый токопроводящий резервуар 8 покрыт материалом-катализатором горения, преимущественно платиной.

Устройство для смесеобразования и воспламенения рабочей смеси двигателя внутреннего сгорания работает следующим образом.

Производят всасывание воздуха в цилиндр 2 двигателя внутреннего сгорания, сжатие воздуха в цилиндре 2, подачу жидкого топлива 9 в цилиндре 2 под давлением. При этом топливо 9 от топливоподающего насоса 7, проходя через канал 6, накапливается в резервуаре 8, занимая пространство между резервуаром 8 и электродом 3. В конце сжатия от источника высокого напряжения повышенной мощности 5 между электродом 3 и резервуаром 8 через объем накопившегося топлива 9 пропускают электрическую искру высокого напряжения, подвергая топливо 9 воздействию электрогидравлического эффекта. Вследствие электрогидравлического эффекта происходит распыление топлива 9 в окружающем воздухе в камере сгорания, образование рабочей смеси топлива и воздуха и ее воспламенение. После этого происходит расширение обычным образом.

Таким образом, предлагаемое устройство для смесеобразования и воспламенения рабочей смеси двигателя внутреннего сгорания позволяет использовать рациональные величины степени сжатия, применять топлива с низким значением октанового числа, упростить систему смесеобразования.

Похожие патенты RU2267015C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ СМЕСЕОБРАЗОВАНИЯ И ВОСПЛАМЕНЕНИЯ РАБОЧЕЙ СМЕСИ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2008
  • Павлюк Александр Сергеевич
  • Семкин Борис Васильевич
  • Стенников Александр Олегович
RU2382214C2
СПОСОБ СМЕСЕОБРАЗОВАНИЯ И ВОСПЛАМЕНЕНИЯ РАБОЧЕЙ СМЕСИ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ 2009
  • Павлюк Александр Сергеевич
  • Сёмкин Борис Васильевич
  • Стенников Александр Олегович
RU2397339C1
Способ воспламенения рабочей смеси в цилиндрах газодизельного двигателя внутреннего сгорания 2016
  • Павлюк Александр Сергеевич
  • Баранов Алексей Сергеевич
  • Зимонин Константин Павлович
RU2645847C1
СПОСОБ ЗАЖИГАНИЯ ТОПЛИВНОЙ СМЕСИ В ДВИГАТЕЛЯХ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 1997
  • Дудышев В.Д.
RU2160380C2
ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ С ВПРЫСКИВАНИЕМ ТОПЛИВА В ЦИЛИНДР 2005
  • Лаврик Александр Николаевич
  • Теребов Антон Сергеевич
  • Лаврик Алексей Александрович
  • Дряхлов Сергей Васильевич
  • Баканов Евгений Николаевич
RU2296877C2
СПОСОБ ИНТЕНСИФИКАЦИИ РАБОТЫ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (ВАРИАНТЫ) 1996
  • Дудышев В.Д.
  • Завьялов С.Ю.
RU2135814C1
СПОСОБ СМЕСЕОБРАЗОВАНИЯ И ВОСПЛАМЕНЕНИЯ РАБОЧЕЙ СМЕСИ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ 2009
  • Павлюк Александр Сергеевич
  • Сёмкин Борис Васильевич
  • Стенников Александр Олегович
RU2403411C1
СПОСОБ РАБОТЫ МНОГОТОПЛИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ И МНОГОТОПЛИВНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ 1999
  • Вохмин Д.М.
  • Маланичев Д.Г.
RU2167316C2
СИСТЕМА ЗАЖИГАНИЯ ТОПЛИВОВОЗДУШНОЙ СМЕСИ, СВЕЧА ЗАЖИГАНИЯ И СПОСОБ ВОСПЛАМЕНЕНИЯ ТОПЛИВОВОЗДУШНОЙ СМЕСИ 2013
  • Болотин Николай Борисович
RU2552712C1
СПОСОБ РАБОТЫ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ 1997
  • Оленев Е.А.
RU2166109C2

Реферат патента 2005 года УСТРОЙСТВО ДЛЯ СМЕСЕОБРАЗОВАНИЯ И ВОСПЛАМЕНЕНИЯ РАБОЧЕЙ СМЕСИ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Изобретение относится к машиностроению, в частности к производству двигателей внутреннего сгорания, а именно к конструкциям поршневых двигателей внутреннего сгорания. Устройство для смесеобразования и воспламенения рабочей смеси двигателя внутреннего сгорания содержит топливоподающий насос, соединенный каналом с цилиндром двигателя, систему для создания электрической искры высокого напряжения внутри цилиндра, связанную с топливоподающим насосом. Система для создания электрической искры высокого напряжения внутри цилиндра выполнена в виде высоковольтного электрода, подключенного к источнику высокого напряжения и размещенного внутри открытого токопропроводящего резервуара с образованием зазора между резервуаром и высоковольтным электродом. Токопроводящий открытый резервуар соединен каналом с топливоподающим насосом. Заявленное изобретение позволяет повысить термический коэффициент полезного действия и экономичность двигателя внутреннего сгорания. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 267 015 C1

Устройство для смесеобразования и воспламенения рабочей смеси двигателя внутреннего сгорания, содержащее топливоподающий насос, соединенный каналом с цилиндром двигателя, систему для создания электрической искры высокого напряжения внутри цилиндра, связанную с топливоподающим насосом, отличающееся тем, что система создания электрической искры высокого напряжения внутри цилиндра выполнена в виде высоковольтного электрода, подключенного к источнику высокого напряжения и размещенного внутри открытого токопроводящего резервуара с образованием зазора между резервуаром и высоковольтным электродом, причем токопроводящий резервуар соединен каналом с топливоподающим насосом, при этом открытый токопроводящий резервуар покрыт материалом-катализатором горения, преимущественно платиной.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2005 года RU2267015C1

Вишняков Н.Н
и др
Автомобиль: Основы конструкции
М.: Машиностроение, 1986, с.87-96
Способ пуска подогревателя двигателя внутреннего сгорания и устройство для осуществления этого способа 1974
  • Туркевич Александр Иванович
  • Денисов Александр Викторович
  • Каменский Владимир Александрович
SU523181A1
СПОСОБ ЗАЖИГАНИЯ ТОПЛИВНОЙ СМЕСИ В ДВИГАТЕЛЯХ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 1997
  • Дудышев В.Д.
RU2160380C2
Свеча зажигания 1980
  • Скобликов Алексей Степанович
  • Басс Борис Абрамович
SU877674A1
US 3420216 А, 07.06.1969
DE 3206708 А1, 01.09.1983
DE 3203874 А, 18.08.1983.

RU 2 267 015 C1

Авторы

Павлюк А.С.

Бизяев С.Н.

Даты

2005-12-27Публикация

2004-07-02Подача