ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 2013 года по МПК F02B75/32 

Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к двигателестроению, которые работают, с воспламенением горючей смеси, как от источника постоянного тока, так и от сжатия воздуха с последующим впрыском топлива в конце такта сжатия.

Известны двигатели внутреннего сгорания, которые имеют основание, кривошипно-шатунный механизм и механизм газораспределения, системы смазки, охлаждения, а также вспомогательные механизмы. Кроме того могут работать, как на газе, так и комбинированно таз с бензином или дизельным топливом.

Известен газовый двигатель внутреннего сгорания по авторскому свидетельству №77881, имеющий основание, кривошипно-шатунный механизм, систему газораспределения и вспомогательные механизмы.

Недостатком в работе известного двигателя внутреннего сгорания является низкий коэффициент наполнения цилиндров, 0,8-0,9, а соответственно и низкие технико-экономические показатели в работе, не возможно увеличение его мощности, отсутствует охлаждение всасывающего клапана, что может привести его к выходу из строя, кроме того необходимо для работы существенное изменение конструкции двигателя.

Целью изобретения является устранение выше отмеченных недостатков, а конкретно: увеличение мощности двигателя внутреннего сгорания до 20% при минимальных затратах, а также увеличение долговечности его в работе.

Для достижения этой цели предлагается двигатель внутреннего сгорания, в котором увеличение мощности двигателя внутреннего сгорания происходит за счет увеличения коэффициента наполнения и ввода внутрь цилиндра природного газа, в конце такта всасывания, в крышке с клапанами по направлению движения свежего заряда во всасывающем канале по газопроводу подается под давлением в цилиндры природный газ, причем газопровод расположен так, что струя поступающего газа находится под углом к тарелке клапана, которая его охлаждает и способствует улучшению смесеобразованию и охлаждению.

На Фиг.1 изображен общий вид двигателя внутреннего сгорания.

Двигатель внутреннего сгорания состоит из основание 1,в котором расположен кривошипно-шатунный механизм 2 с поршнем 3. В верхней части основания 1 расположена крышка 4, в которой установлены выхлопной клапан 5 и всасывающий клапан 6,которые приводятся в движение кулачковым валом 7. который связан с распределителем 8 и приводит его в движение. К распределителю 8 подсоединяются газопроводы 9, один конец которого установлен во всасывающем канале по направлению движения свежего заряда и расположен под углом к тарелке всасывающего клапана 6, Кулачковый вал приводится в движение цепной передачей 10. Кроме того, двигатель снабжен газовым баллоном с редуктором 11. Для безопасной работы двигателя внутреннего сгорания установлен электромагнитный клапан 12, который открывается во время работы и закрывается при его остановке.

Двигатель внутреннего сгорания работает следующим образом. При приложении крутящего момента к кривошипно-шатунному механизму 2 поршень 3 начинает двигаться вниз. При этом открывается всасывающий клапан 6 и засасывается горючая смесь вследствие разряжения. Так как всасывающий тракт двигателя имеет сопротивление, то наполнение горючей смесью будет цилиндра не полное. А поэтому коэффициент наполнения его будет равен 0,8-0,9. В конце такта всасывания открывается доступ природного газа в распределителе 8, приводимого в движение кулачковым валом 7, Далее газ по газопроводу 9 из баллона 11, через электромагнитный клапан 12 поступает в камеру сгорания под давлением по направлению движения свежего заряда. Природный газ поступает в цилиндр, когда поршень 3 находится в нижней мертвой точке или не доходя ее, причем, попадая на тарелку клапана, поступающий газ будет, направлен под углом к поверхности тарелки и будет охлаждать ее, кроме того, такая подача газа дает возможность для создания интенсивного его перемешивание с поступившим ранее зарядом. При движении поршня 3 вниз и резкой смене направления движения его, поступивший свежий заряд внутрь цилиндра и газ продолжают двигаться по инерции, а газопровод 9, имея малое сопротивление, также будет способствовать увеличению наполнения природным газом цилиндр, произойдет обоюдное действие и повышение наполнения цилиндра, за счет разряжения во всасывающем тракте и увеличении скорости движения газа. Природный газ, струя которого, обтекает тарелку клапана, будет охлаждать его, увеличивая срок службы. При движении поршня 3 вверх, начинается более интенсивное перемешивание свежего заряда и природного газа от сжатия заряда в камере сгорания. В этот момент подается, например искра и происходит воспламенение заряда. Вследствие выделения большого количества теплоты, температура и давление в цилиндре резко повышается и под действием этого давления происходит перемещение поршня 3 вниз. Происходит рабочий ход поршня 3. При его движении вверх открывается выхлопной клапан 5 и отработанные газы выходят наружу. Так как низшая теплота сгорания природного газа выше бензина или дизельного топлива (11805 против 10450/10140) ккал/кг, то мы имеем и повышение давления в цилиндре, а следовательно и мощности двигателя. Мы можем регулировать мощность двигателя изменением количества природного газа поступающего в цилиндр при неизменном основном заряде т.е. плавное регулирования мощности двигателя. Применяемая добавка газа в цилиндры позволить лучше очищать камеру сгорания и поршень 3 с клапанами 5 и 6. от нагара, кроме того данное решение позволит с минимальными затратами получить увеличение мощности двигателя двояко: за счет увеличения наполнения цилиндра до 10% или коэффициент наполнения равен 1 и за счет газа, поступившего этого объема, тоже до 10%.

Применение двигателя внутреннего сгорания предложенной конструкции позволит улучшить работу двигателя в целом и повысить его технико-экономические показатели работы при минимальных затратах, а также надежность.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению. Техническим результатом является повышение мощности, надежности и долговечности двигателя. Сущность изобретения заключается в том, что в конце такта всасывания по направлению движения заряда подается природный газ под давлением от распределителя, к которому подводится он от баллона. Природный газ подается по газопроводу, находящемуся во всасывающем канале, в конце всасывания и увеличивает наполняемость цилиндров двигателя, что влечет за собой увеличение мощности. При этом охлаждение тарелки клапана поступающим газом увеличивает долговечность его работы. При работе двигателя внутреннего сгорания с примесью природного газа будет лучшее очищение от нагара камеры сгорания и клапанов. В зависимости от количества поданного природного газа в цилиндры мощность двигателя может быть увеличена до 20% при неизменной его конструкции. 1 ил.

Двигатель внутреннего сгорания, содержащий основание, крышку с всасывающим каналом и клапанами, кривошипно-шатунный механизм, механизм газораспределения, смазки, охлаждения и питания, отличающийся тем, что во всасывающем канале по направлению движения горючей смеси установлен газопровод, по которому в конце такта всасывания подается под давлением в цилиндры природный газ, причем газопровод установлен так, что он не мешает работе всасывающего клапана и расположен под углом к тарелке клапана с возможностью попадания на нее газа для лучшего его смешивания с горючей смесью и охлаждения клапана.