Двигатель внутреннего сгорания Советский патент 1988 года по МПК F02M25/03 

г

4 N)

00 00

;о

К:

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателям внутреннего сгорания, и является усовершенствованием изобретения по авт. св. И 1314137.

Цель изобретения - упрощение конструкции.

На чертеже изображена схема предлагаемого двигателя.

Двигатель внутреннего сгорания содержит компрессорный 1 и рабочий 2 цилиндры, в которых установлены поршни 3 и А, разделяющие каждый из ци- линдаов на надпоршневые 5 и 6 и под- поршневые полости 7 и 8. Надпоршневые полости 5 и 6 сообщены между собой через камеру 9 сгорания, снабженную управляемыми клапанами 10 и 11, а подпоршневые полости 7 и 8 свя раны через камеру 12 сгорания, снабженную управляемыми клапанами 13 и 14. В камерах 9 и 12 сгорания установлены форсунки 15 и 16 для впрыска топлива и форсунки 17 и 18 для впрыска воды. Рабочий цилиндр 2 выполнен с кольцевым ресивером 19, ох- ватывакнцим его посередине, надпорш- невая 6 и подпо1)шневая 7 полости этого цилиндра сообщены с ресивером 19 при помощи одного ряда окон 20 в боковой стенке 21. Ресивер 19 подключен к выпускной магистрали 22 через отверстия 23 и выпускные клапаны 24, установленные в отверстиях 23 (изображено одно отверстие и один клапан). В выпускной магистрали 22 установлен теплообменник 25 и датчик 26 температуры отработавших газов. Форсунки 17 и 18 для впрыска воды подключены к водяному насосу 27 через, теплообменник 25, а датчик 26 через исполнительный механизм 28 с насосом 27. Клапан 24 соединен с центробежным регулятором 29. Воздухо впускная труба 30 через впускные кла папы 31 и 32 соединена с подпоршне- вой 5 и подпоршневой 8 полостями компрессорного цилиндра 1. Поршни 3 и А компрессорного 1 и рабочего 2 цилиндров при помощи штоков 33 и 34 и шатунов (не показаны) кинематически связаны с валом 35. Компрессорный 1 и рабочий 2 цилиндры теплоизолированы.

Двигатель работает следующим образом.

Поршень 3 цилиндра 1 движется вверх, от перепада давлений открыва0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ется впускной клапан 32 и в подпорш- невую полость 8 компрессорного цилиндра 1 засасывается воздух. В над - поршневой полости 5 цилиндра 1 воздух сжимается и при давлении около 6-7 атм открывается клапан 10 камеры 9 сгорания, воздух сжимается в ней при закрытом клапане 11 до степени 16-17, клапан 10 закрывается и форсункой 15 впрыскивается топливо, которое воспламеняется и сгорает. В этот момент форсункой 17 впрыскивается определенное количество воды, которое испаряется и перемешивается с продуктами сгорания. При этом вода превращается в перегретый пар, образуется парогазовая смесь с повышением давления в камере 9 сгорания. К этому моменту поршень 4 рабочего цилиндра 2 подходит к верхней мертвой точке надпоршневой полости 6, сжимая оставшиеся от предьщущего цикла отработавшие газы, с целью противодавления отрицательной силе инерции, возникающей в момент перехода масс поршня 4, штока 34 и шатуна (не показан) с одного направления в обратное, клапан 11 открывается, и парогазовая смесь, воздействуя на поршень 4, производит его перемещение. Б конце хода поршень 4 открывает окна 20 и отработавшие газы устремляются в кольцевой ресивер 19. Выпуск газов из ресивера 19 производится через отверстие 23 при открытом вьтускном клапане 24. С повьшге- нием частоты вращения вала 35 двигателя центробежный регулятор 29 осуществляет более раннее закрытие выпускного клапана 24, повышая тем самым давление остаточных газов, которые при сжатии уменьшают отрицательное влияние сил инерции.

Поддерживает оптимальные параметры рабочего тела в камерах 9 и 12 сгорания датчик 26, который через исполнительный механизм 28, воздействуя на изменение подачи воды насосом 27, при повышении температуры отработавших газов в выпускной магистрали 22 увеличивает количество впрыскиваемой воды в камеры 9 и 12 сгорания, а с уменьшением температуры отработавших газов уменьшает количество впрыскиваемой воды. В теплообменнике 25 отработавшие газы нагревают воду.

J 1421889 4

Формула изобретениялиндра сообщены с ресивером при поДвигатель внутреннего сгорания помощи одного ряда окон в боковой стенавт. св. № 1314137, о т л и ч а ю-ке, причем ресивер подключен к выщ и и с я тем, что, с целькГ упроще-пускной магистрали через отверстия,

ния конструкции, рабочий цилиндр вы- а выпускные клапаны установлены в

поднен с кольцевым ресивером, охва-отверстиях и орган управления ими

тывающим его посередине, подпоршне-выполнен в виде центробежного регулявая и надпоршневая полости этого ци-тора.

Изобретение позволяет упростить конструкцию двигателя. На:Дпоршневые полости 5, 6 компрессорного и рабочего цилиндров 1,2 сообщены между собой через камеру 9 сгорания, а под- поршневые полости 7, 8 связаны через камеру 12 сгорания. Камеры 9, 12 снабжены соответственно управляемыми клапанами ГО, 11 и 13, 14 и в них установлены форсунки 15, 16 для впрыска топлива и форсунки 17, 18 для впрыска воды. Цилиндр 2 выполнен с кольцевьм ресивером 19, охватывающим его посередине. Полости 6, 7 цилиндра 2 сообщены с ресивером при помощи одного ряда окон 20 в боковой стенке 21. Ресивер подключен к выпускной магистрали 22 через отверстия 23. Вьшускные клапаны 24 установлены в отверстиях 23, а орган управления ими выполнен в виде центробежного регулятора 29. В конце хода поршень 4 цилиндра 2 открьгоает окна 20, и отработавшие газы устремляются в ресивер . Выпуск газов из ресивера производится через отверстие 23. С повышением частоты вращения вала 35 двигателя регулятор 29 осуществляет более раннее открытие клапана 24, повышая тем самым давление остаточных газов, которые при сжатии уменьшают отрицательное влияние сил инерции. 1 ил. § (Л