Способ работы теплового двигателя Советский патент 1984 года по МПК F02B47/02 

Изобретение относится к магаииостроению, а именно t способам работы тепловых двигателей. Известны способы работы тепловых двигателей, например двигателей внутреннего сгорания, путем подачи в цилиндры свежего заряда сжигания в нем топлира, расширения продуктов сгорания и их сжатия, впрыска воды сжатые продукты сгорания, ее испаре НИН, расширения и выпуска пара и пр дуктов сгорания, В таких способах в результате впрыска воды в продукты сгорания, ее испарения и расширения дополнительно используется теплота отработавших газов, что повышает эффектив ность использования теплоты в цйкле СП. Однако в известных способах из-з значительной работы сжатия всех продуктов сгорания, содержащихся в цилиндре, понижается КПД. Целью изобретения является повышение КПД. Указанная цель достигается тем, что согласно способу работы теплово го двигателя, например поршневого двигателя внутреннего сгорания, путем подачи в цилиндры свежего заряда, сжигания в нем топлива, расширения продуктов сгорания и их сжатия, впрыска воды в сжатые продукты сгорания, ее испарения, расширения и выпуска пара и- продуктов сгорания после расширения перед сжатием продукты сгорания частично выпускают из цилиндров в атмосферу. На фиг. 1 изображен двигатель, осуществляющий предлагаемый способ за четыре такта; на фиг. 2 - схема двигателя, реализунщего способ за шесть тактов. индр 1 двигателя внутреннего сгорания (фиг. 1) покрыт слоем 2 тепловой изоляции. В этом цилиндре размещен поршень 3, связанный при помощи шатуна 4 с кривошипом (не показан). В головке 5 цилиндра 1 размещен клапан 6, установленный во впускном канале 7,который сообщен с нагнетателем 8 воздуха. В головке 5 установлены также форсунки 9 и 10 первая из которых предназначена для впрыска топлива, а вторая - для впрыска воды. Форсунка 9 для впрыска топлива связана при помощи трубопровода 11 с топливным насосом 12 .а форсунка 10 для впрыска воды соединена через магистраль 13 и тепли обменник 14 с насосом 15 подачи воды. В цилиндре 1 размещено выпуск ное окно 16j на выходе которого помещен теплообменник 14. Цилиндр 17 двигател я (фиг. 2) также покрыт слоем 18 тепловой изоляции. В головке 19 цилиндра 17 раэмещены впускной 20 и выпускной 21 клапаны и установлены форсунки 22 и 23, первая из которых предназначена ДД1Я впрыска топлива, а вторая для впрыска воды. Способ реализуется следующим образом, В цилиндр 1 (фиг. 1) после открытия клапана 6 нагнетатель 8 подает воздух, который через выпускное окно 16 продувает отработавшие газы и заполняет объем этого цилиндра. При подходе поршня 3 к верхней мертвой точке топливный насос 12 при помощи форсунки 9 впрыскивает в цилиндр 1 топливо, Которое всопламеняется и сгорает. Часть расширившихся продуктов сгорания при открытии поршнем 3 выпускного окна 16 вытекает из цилиндра. Впускной клапан 6 в этот период закрыт. Оставшиеся в Цилиндре 1 продукты сгорания сжимаются 1и при подходе поршня 3 к верхней мертвой точке в цилиндр 1 форсункой 10 впрыскивается вода, подогретая в теплообменнике 14. Под действием высоких температур сжатых продуктов сгорания, стенок цилиндра 1 и головки 5 вода испаряется и расширяется, совершая полезную работу. При открытии выпускного окна 16 отработавшие газы и водяной пар вытекают из цилиндра, а их остатки продуваются при помощи .нагнетателя 8. Далее цикл повторяется. В двигателе (фиг. 2) предлагаемый способ реализуется за шесть тактов. В конце третьего такта, при подходе поршня к нижней мертвой точке, открывается выпускной клапан 21 и часть продуктов сгорания вытекают из цилиндра 17, Впускной клапан 20 в этот период закрыт. В начале движения поршня к верхней мертвой точке выпускной клапан 21 закрывается и оставшиеся в цилиндре 17 продукты сгорания сжимаются. В конце такта сжатия этик продуктов в цилиндр 17 при помощи форсунки 23 осуществляется впрыск воды, которая испаряется и расширяющиеся пары воды в течение

следующего такта совершают полезную работу. В течение следующего шестого такта открьшается выпускной клапан. 21 и отработа вшие газы и пары воды удаляются из цилиндров.

Таким образом, частичный выпуск продуктов сгорания перед их сжатием позволяет понизить работу сжатия двигателя, в результате чего уменьшаются насосные потери и повышается КПД.

СПОСОБ РАБОТЫ ТЕПЛОВОГО ДВИГАТЕЛЯ, например поршневого двигателя внутреннего сгорания, путем подачи в цилиндры свежего заряда, сжигания в нем топлива, расширения продуктов сгорания и их сжатия, впрыска воды в сжатые продукты сгорания, ее испарения, расширения и выпуска пара и продуктов сгорания, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, после расширения перед сжатием продукты сгорания частично выпускают из цилиндров в атмосферу. СО о со о о: