Способ работы двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1983 года по МПК F02B37/00 F02G5/04 

О С71 СП

ЕХ СО Изобретение otHtJcurcH к машинострое 1ШЮ, а именно двигателестроению и, в частности, к способам работы двигателе внутреннего сгорания с газотурбинным поддувом, с утилизацией тепла и с понижешвым теплоотводом. Известны способы работы двигателя внутреннего сгораний путем впрыска , топлива в цилиндр, сгорания его в цилиндре, совершения рабочих циклов, подачи отработавших газов из цилиндра в турбину турбокомпрессора, охлаяб дения выпускных газов после турбины в теплообменнике, сжатия воздуха в компрессоре наддува, разделения потока воэдутса после компрессора на рабочий и на дувочный потоки, подачи последнего в цилиндр, а рабочего потока - в теплообменник, подогрева в нем рабочего поток и подачи его в подпоршневую полость цилиндра для совершения дополнительной работы i . Однако недостаточно цояно утилизируется тепло от сгорания топлива, и значительная часть его вдет на нагре деталей цилиндра и теряется в системах охлаждения. Процесс с1Х1рания топлива в цига1идре таких двигателей происходит при по1ляженных температурах, что приводит к снижению КПД и эффективности работы двигателя. Кроме того, в случае применения таких способов работы в двигателях с пониженным теплоотводом (в ади& батных двигателях), в которых может быть высокая температура отработавших газов перед турбиной, снижается надежность последней и двигателя в целом. Целью изобретения является повышение эффективности путем повышения степени утилизации тепла. . Для достижения цели согласно способ работы двигателя внутреннего сгорания путем впрыска топлива в цилиндр, С1х рания его в цилиндре, совершения рабочих циклов, подачи отработавших газов из цилиндра в турбину, турбокомп рессора, охлаждения вьшускных газов после турбины в ; теплообменнике, сжа тия воздуха в компрессоре наддува, разделения потока воздуха после компре сора на рабочий и наддувочный потоки, подачи последнего в цилиндр, а рабочего потока - в теплообменник, подогрева в нем рабочего потока и подачи его в подпоршневую полость цилиндра для совершения дополнительной работы, рабо чий поток воздуха дополнительно подогревают при помощи тепла одеаботавших газов, а наддувочный поток воздуха - при пёмоши тепла деталей цилиндра. На чертеже представлена схема двигателя, на котором может быть реал зован предлагаег«1ый способ. Двигатель для осуществления способа содержит составной поршень 1, цилийдр 2, вьшускной коллектор 3, теплообменник 4 отработавших газов, турбину 5 турбокомпрессора, теплообменник 6 выпускных газов и компрессор 7 наддува. ЦИЛИНДР 2 содержит подпоршневую полость 8 и надпоршневую полость 9, в которой установлена форсунка (не показана) для впрыска топлива. Двигатель содержит также дополнительную гильзу 10, подсоединенную (книзу к ц№лшщру 2, в которой установлен ползун 11, являющийся частью составного поршня 1. В подпоршневой полости 8 вьшолнены впускной 12 и вьшускной 13 патрубки. Двигатель работает следующим образом. Осуществляется впрыск топлива в надпоршневую полость 9 цилиндра 2. В Сжатый свежий воздух, сгорание топлива, совершение рабочих циклов, подача отработавших газов из цилиндра 2 в выпускной коллектор 3 и в турбину 5 турбокомпрессора, охлаждение вьшускных газов после турбины 5 в теплоо&меннике 6 и сжатие воздуха в компреосоре 7 наддува. Сжатый воздух разделяется после компрессора 7 на рабочий и наддувочный потоки, последний подается в цилиндр, е рабочий поток - в теплообменник 6. Рабочий поток подогреч вается в последнем и подается через впускной патрубок 12 в подпоршневую полость 8 цилиндра 2 для совершения дополнительной работы, а затем через выпускной патрубок 13 выпускается в ат мосферу. Для повышения эффективности двигате ля рабочий поток воздуха дополнительно подогревают в теплообменнике 4 при помощи тепла отработавших газов, а наддувочный поток воздуха - при помощи тепла деталей цилиндра. Для этого наддувочный поток воздуха может быть направлен в специальный кожух {не показан), расположенный вокруг цилиндра 2. Дополнительная гильза 1О и ползун 11 предназначены для повьпиения надежности и эффективности работы двигателя и тем самым уменьшения расхода смазочного . масла.

Такое выполнение позволяет решить некоторые проблемы смазки адиабатных двигателей.

Таким , предлагаемый способ позволяет повысить эффективность работы

двигателя с поаиженвым тешюотводом (адиабатного двигателя) путем псмилпения ствпеив утвлнааоив тепла 1фв помо ши подогрева рабОяюго поткжа воэду а теплом отработавших газов, а вгшпувочяаго потока - ТШ1ЛОМ деталей пилвняра.

СПОСОБ РАБОТЫ ДВИГАТЕ-/. ЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ путем .аорьюка тошшва в цилинщ), сгораний его в шшЕШДре, совершения рабочих циклов, )рюдачи оаработавшюс газов из цилиндра в турбину турбокомпресссч а, охлаждения выпускных газов после турбины в теплообм шике, сжатия воздуха.в компрессоре наддува, разделения потока воздуха после комщ ессора на рабочий и наддувочный потоки, подачи последнего в цилиндр, а рабочего потока - в теплообменник, подогрева в нем рабочего потока и шщачй его в поппс шневуК) полость ци лнндра для совершения дополнительной работы, отличающийся тем, что, с аельло повышения эффективности путем повышения ст«1вни утилизации , рабочий поток воадуха дополнительно подогревают при помопщ тепла отработавших.газов, в наддувочный поток воздуха - 1ФИ помощи тепла деталей aif линдра.

7