Способ работы двигателя внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия и двигатель внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия Советский патент 1984 года по МПК F02B23/06 F02B69/02 

вспомогательного топлива используют трудиовосгитамепяемое топливо с добавкой ускоритс-пя воспламенения.

9,Двигатель внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия, содержашлй по меньшей мере оДин цилихздр с размещенным в нем поршнем, головку циливдра, камеру сгорания, образованную головкой цилиндра и днищем поршня, средства для сообщения воздуху в камере сгорания вращательного движения и. установленные в головке цилиндра две топливные форсунки, каждая из которых выполнена по меньшей мере с одним распылительbfbiM отверстием, причем первая форсунка предназначена для впрыска вспомогательного легковоспламеняемого топливаj преим ачественно газойля,

при помощи первого топливного насоса, а вторая форсунка - для впрыска .основного трудновоспламеняемогр кислородсодержащего топлив,а, преимущественно метанола, при помощи второго топливного насоса, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью уменьшения токсичности отработавших газов, в днище поршня выполнено углубление, вторая форсунка размещена по центру камеры сгорания и оси ее распылительных отверстий направлены на стенку углубления.

10,Двигатель по п. 9, отличающийся тем, что первая форсунка выполнена с одним отверстием и размещена в периферийной области камеры сгорания, причем ось

ее отверстия направлена в камеру сгорания под тупым углом к нормали на ось цилиндра.

981

1I.Двигатель по по. 9-10, о тл и ч а ю щ и и с я тем, что вторая форсунка выполнена с-четырьмя отверстиями, а ось отверстия первой форсунки направлена через конус, об разованный осями отверстшЧ второй форсунки с вершиной у последней.

12.Двигатель по пп. 9-11, о т лича. ющийся тем, что в периферийной области камеры сгорания выполнен скос под первую форсунку,

13.Двигатель по пп. 9-12, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что ось отверстия первой форсунки пересекает параллель к оси цилиндра, проходящую через вершину второй форсунки..

14.Двигатель по пп, 9-13, отличающийся тем, что форсунки установлены под разными углами к оси цилиндра.

15.Двигатель по п. 14, о т л и чающийся тем, что форсунки закреплены прихватом,

16.Двигатель по пп. 9-15, о тлич ающий ся тем, что топ лив1-ые насосы обеих форсунок снабжены общим механизмом угла опережения впрыска.

17.Двигатель по п. 9, о т л и чающийся тем, что форсунки объединены в одном форсуночном корпусе.

18.Двигатель по п. 17, о т л ичающийся тем, что вторая форсунка выполнена с четырьмя отверстиями , а первая - с двумя, причем оси последних направлены диаметрально противоположно между.осями отверстий второй форсунки.

I . Способ работы двигателя внутjраннего сгорания с воспламенением от сжатия путем впуска в цилиндр воздуха через впускные канал и клапан, сообщения воздуху вращательного движения, его сжатия поршнем и впрыска различных видов топлива во вращающийся в камере сгорания поток сжатого воздуха через две топливные форсунки, причем через первую форсунку впрыскивают вспомогательное легковоспламеняемое топливо, преимущественно газойль, с последующим его восппаменением от контакта с сжатым воздухом, а через вторую форсунку - основное трудновосппаменяемое кислородсодержащее топливо, преимущественно метанол, с последуют щим его восппаменением от горящего вспомогательного топпива, сгоранием, раапирением продуктов сгорания и выпуском из цилиндра отработагаонх газов, отличающийся ген, что, с целью уменыпения токсичности отработавщих газов, основное топливо впрыскивают по центру камеры сгора- . ния в направлении на стенку углубления в днище поршня и продолжительность впрыска обоих видов топлива устанавливают с перекрытием. 2.Способ по п. I,отличающий с я тем, что впрыск основного топлива начинают после истечения двух третей продолжительности впрыска вспомогательного. 3.Способ по пп. J, 2, л и чающийся тем, что при изменении нагрузки двигателя изменяют количество впрыскиваемого основного СО топлива, а количество вспомогательного топлива поддерживают постоянным. 4.Способ попп. 1,2,отличающийся тем, что при изменении нагрузки двигателя изменяют количество впрыскиваемых обоих видов топлива. 5.Способ по пп. 1-4, о т л и ч ающий ся тем, что при х.алодном запуске двигателя впрыскивают лищь вспомогательное топливо до достижения двигателем оборотов холостого хода. 6.Способ по пп 1-5, отличающийся тем, что при полной нагрузке двигателя объемное соотнощение вспомогательного топлива и основного выдерживают равным 1:30. 7.Способ по пп. 1-6, о т л и чающийся тем, что в качестве осиовного топлива используют спирты - метанол или этанол с загрязнением до 30 об.Е. 8.Способ по пп. 1-6, о т л и чающийся тем, что в качестве

Изобретение относится к машиностроению., в частности к двигателестроению, а именно к двигателям внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия и способам их работы.

Известен способ работы двигателя внутреннего сгоранияс воспламенением от сжатия путем впуска в цилиндр воздуха через впускные канал и клапан, сообще шя воздуху вращательного движения, его сжатия поршнем и впрыска различных видов топлива во вращающийся в камере сгорания поток сжатого воздуха через две топливные форсунки, причем через первую форсунку впрыскивают вспомогательное легк.воспламеняемое топливо, преимущестпенно газойль, с последующим его юспламенением от контакта со сжатш воздухом, а через вторую форсунс/ - основное трудно3воспламеняемое кислородсодержащее ТОГО1ИНО, iipeHNfymecTBeHHo мета}1ОЛ5 .последующим его воспламенением от горящего вспомогательного топлива, . сгоранием, расширением продуктов е раиия и выпуском из цилиндра отрабо тавших 1азов ij. Известен двигатель внутреннего сгорания- с воспламенением от сжатия содержащий по меньшей мере один цнлиндр с размещенным в нем порщнем, головку цилиндра, камеру сгорания, /образованную головкой цилиндра и дн щем поршня средства для сообщения воздуху в камере сгорания вращатель ного движения и установленные в головке цилиндра две топливные форсун ки , каждая из которых выполнена по меньшей мере с одним распылительным отверстием, причем первая форсунка предназначена для впрыска вспомогательного легко.воспламеняемого топлива, преимущественно газойля, при помощи первого топливного насоса, а вторая форсунка - для впуска основного трудновоспламеняемого кис лородсодержащего топлива, преимущественно метанола, при помощи второго топливного насоса ij. Однако известный двигатель, работающий по известному способу характеризуется повьшенной токсич.ностью отработавших газов. Целью изобретения является уменьшение токсичности отработавших газов. Указанная цель достигается тем, что согласно способу работы двигате внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия путем впуска в цилиндр воздуха через впускные канал и клапан, сообщения воздуху вращательного движения, его сжатия поршнем и впрыска различных видов топлива во вращающийся в камере сгорания поток сжатого воздуха через две топливные форсунки, причем через первую форсунку впрыскивают вспомогательное л.егковоспламеняемое топли во, преимущественно газойль, с последующим его воспламенением от кон такта с сжатым воздухом, а через вторую форсунку - основное трудновоспламеняемое кислородсодержащее топливо, преимущественно метанол, с последующим его воспламенением от горящего в.спомогательного топлива, сгоранием, расширением продук8 Лтов сгйрация ивьшycкo 5 из цилитщра отработавших газов, основное топливо впрыскивают по центру камеры сгорания в направлении на стенку углубления в днище поршня и продолжительность впрыска обоих видов топлива устанавливают с перекрытием. Впрыск основного топлива начинают после истечения двух третей продолжительности впрыска вспомогательного . При изменении нагрузки двигателя изменяют количество впрыскиваемого основного топлива, а количество вспомогательного топлива поддерживают постоянным либо изменяют количество впрыскиваемых обоих видов топлива. При холодном запуске двигателя впрыскивают лишь вспомогательное топливо до достижения двигателем оборотов холостого хода. При полной нагрузке двигателя объемное соотношение вспомогательного топлива и основного выдерживают равным 1 t 30. В качестве основного топлива используют спирты -. метанол или этанол с загрязнением до 30 об.%. В качестве вспомогательного топлива используют трудновоспламеняемое топливо с добавкой ускорителя воспламенения, Указанная цель достигается также тем, что в двигателе внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия, содержащем по меньшей мере один цилиндр с размещенным в нем поршнем, головку цилиндра, камеру сгорания, образованную головкой цилиндра и днищем поршня, средства для сообщения воздуху в камере сгорания вращательного движения и установленные в головке цилиндра две топливные форсунки , каждая из которых выполнена по меньшей мере с одним распылительным отверстием, причем первая форсунка предназначена для впрыска вспомогательного легковоспламеняемого топлива, преимущественно газойля, при помощи первого топливного насоса, а вторая форсунка - для впрыска основного трудновоспламеняемого кислородсодержащего топлива, преимущественно метанола, при помощи второго топливного насоса, в днище .поршня выполнено углубление, вторая форсунка размещена по центру каме$Mры сгорания и оси ее распылительных отверстий направлены на стенку углубления. Первая форсунка ножет быть выполнена с одним отверстием и размещена в периферийной области камеры сгорания, причем ось ее отверстия направлена в камеру сгорания под тупым углом к нормали на ось цилинд ра. Вторая форсунка может быть выполнена с четырьмя отверстиями, а о отверстия первой форсунки направлена через конус, образованный осями отверстий второй форсунки с вершино у последней. R периферийной области камеры сгорания может быть выполнен скос под первую форсунку. Ось отверстия первой форсунки мо жет пересекать параллель к оси цилиндра, проходящую через вершину второй форсунки. Форсунки могут быть установлены под разными углами к оси цилиндра и закреплены общим прихватом. Топливные насосы обеих форсунок могут быть снабжены общим механизмом угла опережения впрыска. I Форсунки могут быть объединены в одном форсуночном корпусе. Вторая форсунка может быть выпол нена с четырьмя отверстиями, а первая - с двумя, причем оси последних направлены диаметрально противополо но между осями отверстий второй фор сунки , На 4иг.1 представлен двигатель для реализации предлагаемого способа; на фиг. 2 - вид А на фиг.1; на г. 3 - двигатель, вариант исполне ния f на фиг. 4 - вид Б на фиг.З. Двигатель дпя реализации предлагаемого способа содержит по меньшей мере один цилиндр (не показан) с ра мещенным в нем поршнем 1, головку 2 цилиндра, камеру сгорания 3, образо ванную головкой 2 цилиндра и днищем, поршня 1 и выполненную в виде углубления в днище поршня 1, например, в форме буквы омега, средства дпя сообщения воздуху в камере сгорания 3 вращательного движения (не показаны) и установленные в головке 2 две топливные форсунки 4 и Предпочтительно выполнение каме ры сгорания 3 с сужающейся кромкой дпя предотвращения попадания топли 6ва из углубления на стенки цилиндра и смывания его масляной пленкой. Первая форсунка 4 предназначена для впрыска вспомогательного легко.воспламеняемого топлива, преимущественно газойля, при помощи первого топливного насоса (не показан), вьтолнена в этом примере с одним отверстием и размещена в пернфёрийной области камеры сгорания 3, причем ось ее отверстия направлена в камеру сгорания 3 под тупым углом к нормали на ось цилиндра. В перифер1 йной области камеры сгорания 3 выполнен скос 6 под первую форсунку 4, ось отверстия которой пересекает параллель к оси цилиндра, проходящую через вершину второй форсунки 5. Вторая форсунка 5 предназначена для впрыска основного трудновоспламеняемого кислородсодержащего топли- , ва преимущественно метанола, при помощи второго топливного насоса (не показан), размещена по 1(ентру камеры сгорания и выполнена в этом примере с четырьмя отверстиями, причем оси ее отверстий направлены на стенку углубления, а ось отверстия первой форсунки 4 направлена через конус, образованный осями отверстий второй форсунки 5 с вершиной у пocлeдrieйf в воздушные полости камеры сгорания 3, не охваченные осями отверстий второй форсунки 5. Форсунки 4 и 5 установлены под разными углами к оси цилиндра и закреппены общим прихватом 7. Тйпливные насось( форсунок 4 и 5 снабжены .общим механизмом (не показан} угла опережения впрыска. В двигателе с воздушным охлаждением сторона подвода холодного воздуха является наиболее благоприятным местом для размещения форсунок 4 и 5, при этом с точки зрения термических условий целесообразно направлять воздух непосредственно на первую форсунку 4. Форсунки 4 и 5 предпочтительно размещать в направлении вращающегося потока воздуха. в варианте двигателя форсунки объединены в одном форсуночном корпусе 8. При этом вто(ая форсунка 5 выполнена с четырьмя отверстиями, а первая - с двумя, оси которых направлены диаметрально противоположтго- меткду осями отверстий второй форсунки 5.

Способ Ьсу1цестш1яют следующим образом.

В цилиндр впускают воздух через впускные канал и клапан (не показаны , сообщают воздуху вращательное движение, сжимают его порпшем I и впрыскивают различные виды топлива во вращающийся в камере сгорания 3 поток сжатого воздуха через топливные форсунки 4 и 5. Через первую форсунку 4 впрыскивают вспомогательное легковоспламеняемое топливо, преимущественно газойль, с последующим его воспламенением от контакта с сжатым воздухом. Через вторую форсунку 5 впрыскивают основное трудновоспламеняемое кислородсодержащее топливо, преимущественно метанол, с последующим,его воспламенением от горящего вспомогательного топлива, сгоранием, расширением продуктов сгорания и выпуском из цилиндра отработавших газов, причем основное топливо впрыскивают по центру камеры сгорания 3 в направле169818

НИИ на стенку углубления в днище поршня 1, и продолжительность нпрыска обоих видов топлива устанавливают с перекрытием, а именно, впрыск 5 основного топлива начинают после истечения двух третей продолжительности впрыска вспомогательного.

При изменении нагрузки двигателя изменяют количество.впрыскиваемого основного топлива, d количество вспоtoмогательного топпива поддерживают постоянным либо изменяют количество впрыскивае1 1х обоих видов топлива.

При холодном запуске двигателя впрыскивают лищь вспомогательное

15 топливо до достижения двигателем оборотов холостого хода.

При полной нагрузке двигателя объемное соЬтношение вспомогательного топлива и основного выдерживают рав20ным 1:30.

. В качестве основного топлива ис- ; пользуют спирты - метанол или этанол с загрязнением до 30 об.%, в качестве вспомогательного топлива можно исполь25зовать трудновоспламеняемое топливо с добавкой ускорителя воспламенения.