Способ работы двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1986 года по МПК F02B75/02 

Изобретение относится к машиностроению, а именно двигателестроению, в частности к способам Тэаботы двигателей внутреннего сгорания с газотурбинным наддувом.

Цель изобретения - повышение эффективности использования энергии топлива.

На фиг. 1 изображена схема двигателя, работаюш,его по предлагаемому способу при шеститактном цикле; на фиг. 2 - то же, при четырехтактном цикле.

Двигатель содержит коленчатый вал 1, поршень 2, шатун 3, цилиндр 4, дополнительную камеру 5, теплообменник 6 дополнительной камеры, впускной клапан 7, выпускной клапан 8, клапан 9 дополнительной камеры 5, форсунку 10 для подачи топлива в цилиндр 4, форсунку 11 для подачи топлива в форсажную камеру 12, турбину 13, компрессор 14, привод 15 клапанов, привод 16 компрессора 14 и турбины 13.

Способ осуществляют следующим образом.

Внутреннее пространство цилиндра 4 при движении поршня 2 к нижней мертвой точке заполняют наддувочным воздухом, нагнетаемым через открытый впускной клапан 7. Клапан 9 дополнительной камеры 5 в это время также открыт, а выпускной клапан 8 закрыт. В последующем при движении поршня от нижней мертвой точки к верхней мертвой точке впускной клапан 7 закрывают и производят сжатие воздуха в цилиндре 4 и дополнительной камере 5. При подходе поршня 2 к верхней мертвой точке клагшн 9 закрывают и в цилиндр 4 при помощи форсунки 10 подают топливо. Далее при движении поршня к нижней мертвой точке топливо сгорает, продукты сгорания расширяются, совершая работу. При последуюшем движении поршня к верхней мертвой точке открывают выпускной клапан 8 и производят выпуск отработавших газов в теплообменник 6 дополнительной камеры 5 и далее в форсажную камеру 12, а затем в турбину 13, связанную через привод 16 с валом 1 двигателя. В конце такта первого выпуска закрывают выпускной клапан 8, а клапан 9 открывают. Подогретый воздух подают из дополнительной камеры 5 в цилиндр 4, где он расширяется и совершает второй рабочий ход. Затем при движении поршня к верхней мертной

точке открывают клапан 9 и производят выпуск отработавшего воздуха в теплообменник 6 и далее в форсажную камеру 12. При прохождении отработавших газов и -возду- ха через форсажную камеру 12 в последнюю через форсунку 11 дополнительно подают топливо, продукты сгорания которого совместно с отработавшими в цилиндре 4 газами направляют в турбину 13. Открытие и закрытие клапанов 7-9 согласуют с движением поршня 2 и вала 1 при помош,и привода 15 таким образом, чтобы последовательно осуществлялись указанные шесть тактов цикла.

На фиг. 2 приведена схема двигателя,

осуществляющего предлагаемый способ работы при четырехтактном цикле. Позиция 8 на фиг. 2 соответствует выпускному окну вместо выпускного клапана на фиг. 1, Позицией 17 обозначена форсунка для впрыска воды в дополнительную камеру 5.

Двигатель (фиг. 2) работает следующим образом.

При открытых выпускных окнах 8, впускном к папане 7 и клапане 9 происходит продувка цилиндра 4. При движении поршня 2

от нижней мертвой точки к верхней мертвой точке он перекрывает выпускные окна 8, далее закрывают впускной клапан 7 и производят сжатие свежего заряда в цилиндре 4 и дополнительной камере 5. При приближении поршня к верхней мертвой точке закрывают клапан 9 и производят подачу топлива в цилиндр 4 при помощи форсунки 10 и впрыск воды в дополнительную камеру 5 при помощи форсунки 17. Продукты сгорания топлива, расщиряясь в цилиндре 4, совершают первый рабочий ход цикла. При открытии выпускных окон 8 отработавшие газы выпускают. При подходе поршня 2 к верхней мертвой точке открывают и производят расширение аккумулированного в дополнительной камере воздуха. Пары воды,

смешиваясь с остаточными газами в цилиндре 4, дополнительно подогреваются.

Таким образом, предлагаемый способ работы двигателя внутреннего сгорания может обеспечить повышение эффективности использования энергии топлива за счет возврата части тепла отработавших газов путем нагрева аккумулированного в дополнительной камере воздуха.

i usf

ВНИИПИ Заказ 4701/38 Тираж 523Подписное

Филиал ППП «Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4