Двигатель внутреннего сгорания Советский патент 1986 года по МПК F02B33/22 

Изобретение oтнocктc7 к Д1 игатслес-гр0 ению и может быть яспользовако ;:а граисиортных и стационарных силовь х сгян()вках, использующих различные виды то 1лива.

Цель изобретения -- повышение эффективности работы двигателя за счет улуч1не-ния тенлоотдачи в теплообменнике, увеличения времени нагрева сжатого воздуха в нагревателе при постоянном объеме, а также уменыления гидравлических потерь при нереиуске воздуха в расширительный цилиндр.

На чертеже изображена схема предлагаемого двигателя.

Двигатель содержит колицтеесорпый цилиндр 1 и расширительный цилиндр 2 болыиего диаметра. В цилиндрах разме и,ены соответственно цорпиш 3 и 4, св;;зан1Ц)1е шатунами .5 и б с валом 7. В воздупиюн магистра,,) 8 и перепускной трубе 9 цилиндра 1 установлены автоматические к.лапаны И) и 11, в трубопроводе 12 и выпускной магистрали 3 цилиндра 2 устанойлены кланаиы 4 и 15, унравляемые кулачками 16 и 17. Р камере 18 сгорания установлен нагреватель 19, сообщенный впускным отверстием (не показано) через воздухопровод 20 и сепаратор-влагоотделитель 2 с керепуекной трубой 9, а зыпуск}{ым отверстием (не показано) - с трубопроводом ; 2. В камере 18 сгорания установлена свеча 22 зажигания для воспламенения топл-пза., подаваемого форсункой 23. Камера 18сгоруииясообщена с выпускной магистралыо 13 через ресивер 24 и воздухопровод 25. Форсунка 23 сообщена с насосом 26 трубкой 27. Камера 18 сгорания закапчивается вьщускным патрубком .28.

Нагревате„чь 19 разделен на отдельные секции перегородками 29, в кото1)ых установлены перенускные клапаны 30, а в секции, примыкающей к выходу 31 на1ревателя 19, установлены тепловые трубы 32. В воздуховпускной магистрали 8 устаповлеп вол.яной карбюратор 33, сообщенный трубкой 34 с

емкостью 35 для воды, а трубкой 36 с отстойникоу 37 се1и.;ратора-в;1агоотд;, ктел.я 21. Сепаратор-влагоотделитсль ; vcTc ;iOtMeH в холо,1и;1ьнике 38.

Устройство работает следукдцим образа:-..

При движении порчшя 3 к г.ижией vicpTвой точке в цилиндре 1 создаегся разрежение, воздух, проходя через водяной карбюратор 33, захватывает канли водь и но воздуховпускной магистрали 8 через открытый клапан 10 поступает н цилкндр 1. После закрытия клапана К) при обратном ходе поршня 3 производится сжатие воздухи я компрессорном цилиндре 1. При сжатии воздух нагревается, и капли воды, обладая большой теплоемкостью, отбираю тепло от сжимаемотО воздуха. Когда давление этого воздуха превьцнает давление моз.тухэ в сепараторе-влагоотделителе 21, открывается клапан 11 и сжатый влажный воз.,1.ух вытесняется в сепаратор-вла|-оотде.лите.ль 21, где

воздух охлаж.тается холодильикком 38, вода

01дел :;;гся or клздуха и сгскс..: а отстойник 37, а охлажденный и менее влаж1Ц 1Й воздух но «о:;духО ;товоду 2(J с давле;и;ем, прев1 циающим давление в 1а ;евателе 9, поступает в секции нагревателя i9, образовапные пере1()родкам -: 29. через клаггэпь; 30 до конца движения поршни 3 к верхней мертвой точке.

В период запуска сжатый и лилипдре

1воздух проходит через нагреватель 19, трубопровод 12 и отк)ытый клапан 14 з расширительный цилиндр 2. При обратном ходе поршень 4 вытесняет из ци.1 -;ндра 2 через открытый ку.1а-ком ; к laiiai 5, выиускную магистраль 1 3, ресивер 24 и 1 оздухо фовод 25 в )чамеру 18 сгора1;ия. где воздух с.мешнвается с расиьи.еппым форсункой 23 топ.чивом. которое нодае-си к пей насосом 26 ьо трубке 27. То1итивовоздуп иая смесь воспламеняется свечой 22 зажига ия и сгорает в камере 18 сгорания. Продукты сгорания, обогревая на своем пути тепловые трубы 32 и корпус наг к:ваге.ля 19, отдают тепло сжатому и охлажденному воздуху в замкнутых обьемах секций пагре.чателя и выходят через патрубок 28 в атмосферу. Время нагрева воздуха в секциях нагревателя 19 соответствует времени повопота ва.ча 7 на величину, равную периоду от ;:OHii.a закрытия впускного K.naHaiia i- до начала его открытия, -г.е. Зб(Г (in 9(. 1 5 - 30 поворота вала 7 соответствует раец ирению нагретого воздуха 3 секциях ; агрсва;еля 19 до конца вьiтec ieriия сжагого воздуха из цилиндра 1 и закрьггикэ и.

Когда псршепь -1 цилиндра z подходит к верхней мертной точке, клапан i4 открывается и нагретый 80з;1,ух под .тавленим, нревышающим давллпие, с которым наступает он из 11илипд :а i в нагреватель 19. нроходит в расц|иритс. ::,и. 2 и пе)емещает 1ЮТ)ьиень 4 к лнж1- ей мертвой точке, совер1пая рабочие хо;;.. В .ую очередь воздух Bb(xo;j.i-ir из сскпи- с тс |ловыми трубами 32. При да.;ьмс;::гем ;1ерс -; : ;ег;ин поршня 4 ; ниж1;еА (..с дав.. в этой сек:;,ии понижастся и поздхх из n(ic,eдуютиих cCKKKii. отк ;ыв;- Я к. .30 з neiicгородках 29. переходит из секди;ч з секцию, иагреваяс от етенок ncipc isTC. 19, г па выходе - от тенлов;1Х гоуб 32, i .. температурой, близкой температуре Эгих . Ioступает в ии. 2. Kor;i,a пооп1ень 3 приближается к верхней мертвой , а давление воздуха 3 цилиндре 2 с ч:по нтся близким данло 1 :цо в 1. 1, клипа 14 закрываелся н nocTyn.neiine сжатп.го ; на -ретого воздуха из па-рсзйтсля 9 п е ср;дцается. /,а. ;д-:сй ее рас; ире;цк- зоздсха в .- 2 1ронсход гг 3 . ; внутренней .vHepi-Hvi.

При переходе номцном 4 нижней мертвой точки открь взстся к; а1;ан 5 и воздух по вьщускпой v a; iCTpa. 13 чере: ресивер 24 и 3Л

воздухопровод 25 вытесняется поршнем 4 в15 закрывается, и оставшийся воздух в цикамеру 18 сгорания. За 30-10° до подходалиндре 2 сжимается до подхода поршня к

поршня 4 к верхней мертвой точке клапанверхней мертвой точке.

1275113

1. ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий по меньшей мере один компрессорный цилиндр и один расширительный цилиндр, поршни, перемещающиеся в цилиндрах между верхними и нижними мертвыми точками и кинематически связанные с вращающимся валом, камеру сгорания, снабженную форсункой для впрыска топлива, нагреватель, установленный в камере сгорания, вход и выход которого подключены к цилиндрам, воздуховпускную магистраль компрессорного цилиндра, снабженного водяным карбюратором с поплавковой камерой, перепускную трубу, соединяющую компрессорный цилиндр с входом нагревателя, трубопровод подачи нагретого заряда, соединяющий расширительный цилиндр с выходом нагревателя, и выпускную магистраль, подключенную к расширитель22В ному цилиндру при помощи управляемого клапана и сообщенную с камерой сгорания, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности, нагреватель выполнен в виде трубы, разделенной на секции при помощи поперечных перегородок, снабженных клапанами, а поршень компрессорного цилиндра установлен со смещением относительно поршня расширительного цилиндра на 15-90° поворота вала. 2.Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит сепараторвлагоотделитель, установленный в перепускной трубе и снабженный каналами для циркуляции охлаждающей жидкости и отстойником, причем отстойник сообщен с поплавковой камерой водяного карбюратора. 3.Двигатель по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что он дополнительного содержит тепловые трубы, размещенные в секции нагревателя, примыкающей к его выходу, и помещенные тепловоспринимающими поверхностями в камеру сгорания. 4.Двигатель по пп. 1- отличающийся тем, что управляемый клапан установлен с возможностью закрытия за 10-30° поворота вала до подхода поршня расширительного цилиндра к верхней мертвой точке.