СПОСОБ СМЕСЕОБРАЗОВАНИЯ И ВОСПЛАМЕНЕНИЯ РАБОЧЕЙ СМЕСИ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 2010 года по МПК F02B3/02 F02D19/08 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к производству двигателей внутреннего сгорания, а именно к способам работы поршневых двигателей внутреннего сгорания.

Известен способ смесеобразования и воспламенения рабочей смеси, осуществляемый в двигателях с внутренним смесеобразованием и воспламенением от электрического разряда высокого напряжения, включающий всасывание в цилиндр воздуха, сжатие воздуха в цилиндре, подачу жидкого топлива в цилиндр под давлением, образование рабочей смеси топлива, перемешанного с воздухом, пропускание электрического разряда высокого напряжения, воздействующего на рабочую смесь в конце сжатия (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.12-13).

Недостатками такого способа смесеобразования и воспламенения рабочей смеси являются низкий термический коэффициент полезного действия двигателя внутреннего сгорания вследствие ограничения степени сжатия из-за возможности детонации рабочей смеси, низкое качество воспламеняемости топливовоздушной смеси, необходимость высокого давления впрыска.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату (прототипом) является способ смесеобразования и воспламенения рабочей смеси двигателя внутреннего сгорания, включающий всасывание воздуха в цилиндр, сжатие воздуха в цилиндре, подачу жидкого топлива под давлением в пространство цилиндра между резервуаром и электродом, воздействие электрического разряда высокого напряжения на объем накопившегося топлива в конце сжатия, подвергая топливо воздействию электрогидравлического эффекта. Вследствие электрогидравлического эффекта происходит распыление топлива в окружающем воздухе в камере сгорания, образование рабочей смеси топлива и воздуха и ее воспламенение при движении поршня к нижней мертвой точке. После этого происходит расширение обычным образом (патент RU 2267015 C1, МПК⁷ F02B 3/02, H01T 13/54, F02N 17/00).

Однако применение данного способа не обеспечивает высокое качество воспламеняемости топливовоздушной смеси.

Предлагаемым изобретением решается задача улучшения воспламеняемости топливовоздушной смеси.

Поставленная задача достигается тем, что в способе смесеобразования и воспламенения рабочей смеси двигателя внутреннего сгорания, включающем всасывание в цилиндр воздуха, сжатие воздуха в цилиндре, подачу жидкого топлива под давлением в пространство цилиндра между резервуаром и электродом, воздействие электрического разряда высокого напряжения на объем топлива с образованием рабочей смеси топлива и воздуха и ее воспламенением при движении поршня к нижней мертвой точке, согласно изобретению подачу жидкого топлива под давлением в пространство цилиндра между резервуаром и электродом совмещают с добавлением летучего легкоионизируемого вещества в количестве 5-20% от общего объема жидкого топлива.

Кроме того, в качестве легкоионизируемого вещества используют этиловый спирт.

Улучшение воспламеняемости топливовоздушной смеси обеспечивается рациональной подачей жидкого топлива под давлением в пространство цилиндра между резервуаром и электродом и летучего легкоионизируемого вещества.

Добавление летучего легкоионизируемого вещества в количестве 5-20% является оптимальным, так как при увеличении или уменьшении заданного количества летучего легкоионизируемого вещества наблюдается ухудшение воспламеняемости топливовоздушной смеси.

Способ смесеобразования и воспламенения рабочей смеси двигателя внутреннего сгорания осуществляют следующим образом. Производят всасывание воздуха в цилиндр двигателя внутреннего сгорания, сжатие воздуха в цилиндре, подачу жидкого топлива под давлением в пространство цилиндра между резервуаром и электродом с добавлением летучего легкоионизируемого вещества в количестве 12% от общего объема жидкого топлива.

В конце сжатия на объем накопившегося топлива воздействуют электрическим разрядом высокого напряжения, подвергая топливо воздействию электрогидравлического эффекта. Вследствие электрогидравлического эффекта происходит распыление топлива в окружающем воздухе в камере сгорания, образование рабочей топливовоздушной смеси и ее воспламенение при движении поршня к нижней мертвой точке. После этого происходит расширение.

Таким образом, предлагаемый способ смесеобразования и воспламенения рабочей смеси двигателя внутреннего сгорания позволяет улучшить воспламеняемость топливовоздушной смеси, обеспечивающей увеличение термического коэффициента полезного действия, снижение расхода топлива.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в качестве способа работы поршневого двигателя внутреннего сгорания. Для осуществления способа производят всасывание в цилиндр воздуха, сжатие воздуха в цилиндре, подачу жидкого топлива под давлением в пространство цилиндра между резервуаром и электродом, воздействие электрического разряда высокого напряжения на объем топлива с образованием рабочей смеси топлива и воздуха и ее воспламенением при движении поршня к нижней мертвой точке. Подачу жидкого топлива под давлением в пространство цилиндра между резервуаром и электродом совмещают с добавлением летучего легкоионизируемого вещества, например этилового спирта, в количестве 5-20% от общего объема жидкого топлива. Изобретение обеспечивает увеличение термического коэффициента полезного действия и снижение расхода топлива. 1 з.п. ф-лы.

1. Способ смесеобразования и воспламенения рабочей смеси двигателя внутреннего сгорания, включающий всасывание в цилиндр воздуха, сжатие воздуха в цилиндре, подачу жидкого топлива под давлением в пространство цилиндра между резервуаром и электродом, воздействие электрического разряда высокого напряжения на объем топлива с образованием рабочей смеси топлива и воздуха и ее воспламенением при движении поршня к нижней мертвой точке, отличающийся тем, что подачу жидкого топлива под давлением в пространство цилиндра между резервуаром и электродом совмещают с добавлением летучего легкоионизируемого вещества в количестве 5-20% от общего объема жидкого топлива.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве легкоионизируемого вещества используют этиловый спирт.