Способ работы двигателя внутреннего сгорания и двигатель внутреннего сгорания Советский патент 1986 года по МПК F02B15/00 

2. Двигатель внутреннего сгорания, содержащий по меньшей мере один цилиндр, в котором размещен поршень, связанный с кри- вошипночнатунным механизмом в сшде. шар- нирно связанных между собой и попарно равных по длине кривошипа и шатуна, коромысла и стойки, причем последняя неподвижно закреплена в корпусе двигателя, и топливоподаюш,ую систему в виде топливопровода и по меньшей мере одного дозатора цикловой подачи, сообщенного с камерой сгора ия цилиндра, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности, дозатор цикловой подачи выполнен в виде накопительной полости в поршне, причем последняя сообщена с камерой сгорания

1

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в двигателях внутренне.го сгорания.

Цель изобретения - повышение эффек- ивности и экономичности.

На чертеже приведена принципиальная схе.ма двигателя, реализующего предложенный способ.

Двигатель содержит кривощипно-щатун- ный .механизм, состоящий из попарно равных по длине кривопгипа 1 и шатуна 2, коромысла 3 и стойки 4, связанных между собой парнирно. Стойка 4 закреплена неподвижно в корпусе дви1-ателя. К коромыслу 3 шарнирно присоединен крейцкопф 5, связанный с HOpiuneM 6, размещенным в цили})дре 7 с выпускным 8 и впускным 9 окнами.

Поршень 6 выполнен с калиброванным отверстием 10 в жиклере 11 и с накопительной полостью 12 и каналом 13, гер.метично соединенным при помощи подвижного соединения, наггри.мер сильфона 14, с топливопроводом 15. На входе в сильфон 14 из топливопровода 15 установлен обратный клапан 16, предотврац;ающий перетекание топлива из канала 13 в топливопровод 15. Гидравлическая линия, связывающая порщень 6 с топливопроводом 15, снабжена ко.мпенсационной полостью 17 с подвижной стенкой, подпружиненной пружиной 18 с регулировочным винтом 19.

Компрессор 20 установлен для продувки цилиндра 7 свежим воздухом.

Способ работы двигателя осуществляется следующим образо.м.

Такт I. В начале такта кривощип 1 вытянут в линию со стойкой 4, шатун 2 совмещен с KpnBonjnnoM 1, коромысло 3 - со стойкой 4 Порп1ень 6 находится в верхней мертвой точке (В.М.Т.). При врашении кривошипа 1

через калиброванное отверстие и подключена к топливопроводу через гидравлическую линию, включающую герметичное подвижное соединение и обратный клапан.

3.Двигатель по п. 2, отличающийся тем, что герметичное подвижное соединение выполнено в виде сильфопа.

4.Двигатель по пп. 2 и 3, отличающийся тем, что гидравлическая линия дополнительно снабжена компенсационной полостью с подвижной стенкой и элементом с изменяемой упругостью, например пружиной, поджимаемой винтом, причем этот элемент установлен между подвижной стенкой компен- сацонной полости и корпусом двигателя.

против часовой стрелки движение через шатун 2 передается на коромысло 3. Поршень перемещается от В.М.Т к нижней мертвой точке (Н.М.Т.). При положении, в кото- ром кривошип 1 и щатун 2 вытянуты в одну линию, коромысло 3 достигает крайнего левого положения. Поршень приходит в Н.М.Т. Такт II. При продолжении вращения кривошипа 1 коромысло 3 перемещается вправо, поршень движется от П.М.Т. к В.М.Т. При

положении, в которо.м кривошип 1 совпадает со стойкой 4, шатун 2 совмещен с кривошипом 1, коромысло 3 - со стойкой 4, пор- П1ень приходит в В.М.Т.

Такт III. Противодавление в цилиндре препятствует дальнейшему движению поршня

вправо, т.е. не дает воз.можности коро.мыслу 3 провернуться относительно стойки 4. При враЕцеиии кривошипа I шатун 2 вращается совместно с кривогиипом 1, а коро.мысло 3 остается неподвижны.м и сов.мещенны.м со

стойкой 4, т.е. порщень в продолжении 180° угла поворота кривошипа I остается зафиксированным в В.М.Т.

При подходе к В.М.Т. скорость поршня .максимальна, его остановка сопровождается теоретически бесконечным ускорением

(практически, ударность остановки поршня смягчается демпфированием газов в рабоче.м об ьеме цилиндра и деформациями всех нагружаемых этим ударом деталей устройства). Кинетическую же энергию топлива в накопительной полости 12 поршня б можно

использовать для его подачи в рабочий объем цилиндра.

Таким образом, впрыск осущест зляется в цилиндр 7 через калиброванное отверстие 10 жиклера II за счет силы инерции.

Предлагаемый способ реализуется в двигателе внутреннего сгорания. Перед начало.м

первого такта давление в цилиндре превышает давление топлива на выходе из жиклера 11, предотвращая поступление топлива в цилиндр 7.

При рабочем ходе поршня 6 от В.М.Т. до Н.М.Т. обратный клапан 16 исключает перетекание топлива в топливопровод 15. Топливо, как несжимаемая жидкость, деформирует пружину 18, создающую избыточное давление в компенсационной полости 17 и в сильфоне 14.

В процессе продувки топливо под избыточным давлением пружины 18 поступает в накопительную полость 12.

Во втором такте при перемещении поршня 6 от Н.М.Т. к В.М.Т. топливу в полости 12 придается скорость перемещения поршня.

За счет подбора сечения канала 13, объема полости 12 и диаметра отверстия 10 жиклера 11 при заданных оборотах коленвала за счет выбора избыточного давления пружины 18 достигается задержка впрыска топлива в цилиндр 7 до момента остановки порщ- ня. В конце такта под действием инерционной силы топливо начинает двигаться в жиклере 11. В третьем такте после полной остановки порщня происходит впрыск топлива с последующим его испарением и воспламенением от сжатия.

Предлагаемые способ и двигатель имеют преимущества, заключающиеся в том, что сгорание топлива происходит при постоянном объеме, что повышает эффективность использования тепла и коэффициент полезного действия двигателя.

1. Способ работы двигателя внутреннего сгорания, включающий впуск и сжатие воздуха путем перемещения поршня, подачу и впрыск порции топлива, сгорание, расширение и выпуск отработавщих газов, отличающийся тем, что, с целью повыщения эффективности порции топлива,перед его впрыском придают скорость перемещения поршня, затем поршень останавливают и осуществляют впрыск топлива в цилиндр за счет силы его инерции. Тол/iuSo (f. С Is: ел СЛ to 7 г/73А/