Способ работы двигателя внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия и двигатель внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия Советский патент 1986 года по МПК F02B69/02 F02B23/06 

VI

42

:л Изобретение относится к области машиностроения, в.частности к двигателестроению, а -именно к двигателям внутреннего сгорания с воспламенени1.ем от сжатия и способам их работы. Целью изобретения является уменьшение токсичности отработавших газов На фиг. 1 представлена схема осуществления способа; на фиг. 2 - поршень, вид сверху в направлении оси углубления; на фиг. 3 - диаграммы впрыска в зависимости от угла поворота кривошипа для обоих видов топли ва; на фиг. 4 - схема общего управле ния обоими топливными насосами. Двигатель содержит цилиндр (не по казан) с размеще.нным в нем поршнем 1 головку 2 цилиндра, снабженную впуск ным клапаном 3, камеру 4 сгорания, образованную головкой 2 и днищем 5 поршня I, средства для сообщения воз духу в камере 4 сгорания вращательно го движения и установленные в головке 2 две топливных форсунки 6 и 7. Форсунка 6 предназначена для впрыска вспомогательного легковоспламеняемого топлива, преимущественно газойля, при помощи топливного насоса 8, а форсунка 7 для впрыска основного трудновоспламеняемого кислородсодержащего топлива, преимущественно метанола, при помощи топливного насоса 9. В днище 5 поршня 1 выполнено углубление 10, форсунка 7 размещена в области стенки углубления 10, и оси ее распьшительных отверстий направлены параллельно стенке углубления 10. Углубление 10 в днище 5 поршня выполнено цилиндрическим:; с наклоном к оси цилиндра, длиной и диаметром в соотношении 1:1. Форсунка 6 размещена в периферийной области углубления 10. Она -может быть размещена противоположно форсунке 7. Тогда ось отверстия форсунки 6 направлена через углубления 10 под углом 45 к оси цилиндра. Форсунка 6 может быть размещена рядом с форсункой 7 вблизи впускного клапана 3. Тогда ось отверстия форсунки 6 направлена под углом 45 к оси цилиндра в сторону форсунки 7 Форсунка 7 выполнена с двумя отверстиями, оси которых направлены под острым углом к оси цилиндра в сторону от форсунки 6. 452 В периферийной области углублеия 10 вблизи впускного клапана 3 вьшолнен скос 11 под форсунку 6. Форсунки 6 и 7 закреплены общим прихватом (не показан) или объединены водном форсуночном корпусе Сне показан). Топливные насосы 8 и 9 снабжены общей рукояткой 12 регулирования подачи топлива и переводными рычагами 13 и 14, причем переводной рычаг 14 насоса 9 непосредственно связан с рукояткой 12, а переводнрй рычаг 13 насоса 8 связан с рукояткой 12 через кулисный механизм, выполненный в виде рычага 15, соединенного с ним управляющего рычага 16, свободный конец которого направлен через кулисный камень 17 к неподвижно установленному плоскому дисковому кулачку 18,-и дополнительного управляющего рычага 19, перемещающегося за счет кулисного камня 17. , Топливные насосы 8 и 9 снабжены общим регулятором перемещения (не показан), воздействующим на рукоятку 12. Кроме того, насосы 8 и 9 жестко связаны между собой и снабжены общим регулятором впрыска (не показан). Способ осуществляют следующим образом. В цилиндр через впускной клапан 3 впускают воздух, сообщают ему вращательное движение, сжимают поршнем 1 и впрыскивают различные виды топлива во вращающийся в камере 4 сгорания поток сжатог-о воздуха через две форсунки 6 и 7, причем через форсунку 6 впрыскивают вспомогательное топливо с последующим его воспламенением от контакта со сжатым воздухом, а через форсунку 7 - основное топливо с последующим его воспламенением от горящего вспомогательного топлива, сгоранием, расширением продуктов сгорания и выпуском из цилиндра отработанных газов. Основное топливо впрыскивают в области стенки углубления 10 в днище 5 поршня 1 параллельно этой стенке. Продолжительность впрыска обоих видор топлива устанавливают с перекрытием. --. Впрыск вспомогательного топлива может быть начат перед впрыском основного , или же осуществлен в течение всей продолжительности впрыска основного топлива. 3 При изменении нагрузки двигателя можно изменять количество впрыскива мого основного топлива, а количеств вспомогательного топлива поддержива постоянным или изменять количество впрыскиваемого топлива обоих видов. При холостом запуске двигателя к личество вспомогательного топлива можно увеличивать, преимущественно .в два раза, или впрыскивать лишь вспомогательное топливо до достижения двигателем оборотов холостого .х да. При полной нагрузке двигателя объемное отношениевсппмогательного топлива к основному выдерживается равньм 1:30. В качестве основного топлива мож но использовать высшие спирты, напр мер метанол или этанол, загрязненны например, водой, до 30 об.%, или сжиженньш газ. Формула и.-зобретени 1 . Способ работы двигателя внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия путем впуска в цилиндр воздух через впускной клапан, сообщения воз духу вращательного движения, его ежа тия поршнем и впрыска различных видо топлива во вращающийся в камере сгорания поток сжатого воздуха через две топливные форсунки, причем через первую форсунку впрыскивают вспомога тельное легковоспламеняемое топливо преимущественно газойль, с последующим его воспламенением от контакта с сжатым воздухом, а через вторую форсунку - основное трудновоспламеняемое кислородосодержащее топливо, преимущественно метанол, с последующим его воспламенением от горящего вспомогательного топлива, сгоранием расширением продуктов сгорания и выпуском из цилиндра отработавших газов, отличающийся тем, Что, с целью уменьшения токсичности отработавших газов, основное топливо впрыскивают в области стенки углубления в днище поршня параллельно это стенке и продолжительности впрыска обоих видов топлива устанавливают с перекрытием. 2. Способ по п. 1,отличающ и и с я тем, 1то впрыск вспомогательного топлива начинают перед впрыском основного топлива. 745 4 3. Способ по пп. 1 и 2, о т л ичающийся тем, что впрыск вспомогательного топлива осуществляют в течение всей продолжительности впрыска основного топлива. 4.Способ по пп. 1-3, о т л и чающийся тем, что, при изменении нагрузки двигателя изменяют КОЛИ ество впрыскиваемого основного топлива, а количество вспомогательного топлива поддерживают постоянным. 5.Способ по пп. 1-3, о т л и чающийся тем, что при измене НИИ нагрузки двигателя изменяют количество впрыскиваемых обоих видов топлива. 6.Способ по пп. 1-3, отличающийся тем, что при хоподном запуске двигатапя количестззо впрыскиваемого вспомогательного топлива увеличивают, преимущественно в два раза. 7.Способ по пп, 1-3, о т л и чающийся тем, что при холодном запуске двигателя впрыскивают лишь вспомогательное топливо до достижения двигателем оборотов холостого хода. 8.Способ по пп. 1-3, о т л и чающийся тем, что при полной нагрузке двигателя объемное отношение вспомогательного топлива к основному выдерживают равным 1:30. 9.Способ по пп. 1-8, о т л и чающийся тем, что в качестве основного топлива используют высшие спирты, метанол или этанол с загрязнением до 30 об.%.. 10.Способ по пп. 1-8, о т л и чающийся тем, что в качестве основного топлива используют сжиженный газ. 11.Двигатель внутреннего сгора- . кия с воспламенением от сжатия, содержащий по меньшей мере один цилиндр с размещенным в нем поршнем, головку цилиндра, снабженную впускным клапаном, 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 вьшолнена по меньшей мере с одним распылительным отверстием, причем первая форсунка предназначена ля впрыска вспомогательного легковоспламеняемого топлива, преимущественно газойля, при помощи первого топливного насоса, а вторая форсунка - для впрыска основного трудновос пламеняемого кислородосодержащего топлива, преимущественно метанола, при помощи второго топливного насоса отличающийся тем, что, с целью уменьшения токсичности отработавших газов, в днище поршня выполнено углубление, вторая форсунка размещена в области стенки углубления, и ось ее распылительного отверстия направлена параллельно стенке углубления. 12. Двигатель по п. 11, о т л и чающийся тем, что углубление в днище поршня выполнено цилиндричес ким с наклоном к оси цилиндра и длиной и диаметром в соответствии с соотношением 1:1 и первая форсунка раз мещена в периферийной области углубления. 3, Двигатель по пп. 11 и 12, о т личающийся тем, что первая форсунка размещена противоположно второй форсунке, и ось отверстия первой форсунки направлена через углубление под углом 45° к оси цилиндра. 14J Двигатель по пп, 11 и 12, о т личагощий ся тем, что первая форсунка размещена рядом со второй форсункой вблизи впускного клапана, и ось отверстия первой форсунки направлена под углом 45 к оси цилиндра в сторону второй форсунки. 15, Двигатель по пп, 11-14, о т личающийся тем что вторая форсунка вьшолнена с двумя отверстиями, оси которьпс направлены под углом к оси цилиндра всторону от первой форсунки. 16.Двигатель по пп. 11-15, о тличающийся тем, что в периферийной области углубления вьтолнен скос под первую форсунку. 17.Двигатель по п. 16, о т л ичающийся тем, что скос выполнен ; вблизи впускного клапана. 18.Двигатель по пп. 11,12,14-16, отличающийся тем, что форсунки закреплены общим прихватом. 19. Двигатель по пп..П-18, о тличающийся тем, что оба топливных насоса снабжены -общей рукояткой регулирования подачи топлива и переводными рычагами, причем переводной рычаг второго топливного насоса для впрыска основного топлива непосредственна связан с рукояткой, а переводной рычаг первого топливного насоса для впрыска вспомогательного топлива связан с рукояткой через кулисный механизм. 20. Двигатель по пп. 11-19, о т личающийся тем, что, оба топливных насоса снабжены общим регулятором перемещения. 21.Двигатель по пп. 11-20, о тличающийся тем, что оба топливных насоса жестко связаны между собой и снабжены общим рвгулятором впрыска. 22.Двигатель по пп. 11-21, о тличающийся тем, что обе форсунки объединены в.одном форсуночном корпусе.

.

Изобретение относится к области двигателестроения. Целью изобретения является уменьшение токсичности отработавших газов. Через первую форсунку двигателя впрыскивают всмопогательное легковоспламеняемое топливо, через вторую форсунку - основное трудновоспламеняемое кислородосодержащее топливо. В днище поршня вьшолнено углубление, вторая форсунка размещена в области стенки углубления. и ось ее распылительного отверстия направлена параллельно стенке углубления. Основное топливо впрыскивают в области стенки углубления параллельно стенке и продолжительность впрыска обоих видов топлива выбрана с перекрытием. За счет использования в g качестве основного топлива метанола обеспечивается более полное сгорание топлива, что уменьшает токсичность отработавших газов. 2 с. и 20 з.п. ф-лы, 4 ил.

JL

30 20W

-10 ее 26 30

.3

.8

ГГ8

Фкг.