Газовый двигатель внутреннего сгорания Советский патент 1989 года по МПК F02B19/10 

Изобретение относится к мащинострое- нию, в частности двигателестроению, а именно к газовым двигателям форкамерно-фа- кельного типа, и может найти применение в двигателях, работающих на жидком топливе: бензине, спирте, метаноле и др.

Целью изобретения является повыщение эффективности двигателя путем улучщения процесса смесеобразования и сгорания.

На фиг. 1 показан двигатель внутреннего сгорания, разрез через камеру сгорания; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Газовый двигатель внутреннего сгорания содержит цилиндр 1 с порщнем 2, головку 3 цилиндра, установленную в ней фор- камеру 4, снабженную свечой 5 зажигания, и приводной газоотводящий клапан 6.

Форкамера 4 выполнена в виде двух полостей: свечной 7 и бессвечной 8 - и сообщена с цилиндром 1 посредством цилиндрического соединительного канала 9, выполненного с расщиряющимся в направлении цилиндра 1 участком 10, примыкающим к последнему.

Приемная полость 11 газоотводящего клапана 6 подключена к соединительному каналу 9 при помощи по меньщей мере одного дозирующего канала, включающего круговой канал 12 с конической образующей, сужающейся в направлении цилиндра 1, и по меньшей мере одного дренажного отверстия 13, размещенного по периметру окружности канала 9 со стороны, противоположной круговому каналу 12.

Круговой канал 12 в сочетании с узкой частью 14 приемной полости 11 позволяют создать своеобразный эжектор.

В камере сгорания установлен впускной клапан 15. Вытеснитель 16 в плане .выполнен СУ-образной формы. На впускном патрубке 17 установлено газосмесительное устройство 18 с воздущной 19 и дроссельной 20 заслонками, диффузором 21 с отверстиями 22 для подвода топливного газа и смесительной камерой 23. В системе питания установлен газовый редуктор 24 с дозирую- ще-экономайзерным устройством либо иное

устройство, выполняющее функции дозирования газообразного топлива на всех режимах работы двигателя. Последний подключен к газовому смесителю посредством патрубка 25 и к магистрали приводного клапана форкамерного газа патрубком 26, на входе в которой выполнено сужение 27 в виде жиклера карбюратора.

Двигатель работает следующим образом.

При запуске холодного двигателя прикрываются воздущная 19 и дроссельная 20 заслонки двигателя. После прогрева двигателя на холостом ходу воздущная заслонка 19 полностью открывается. Двигатель эффективно работает во всем диапазоне экс- плуатационных режимов.

Процесс дозирования газа в трактах питания осуществляется следующим образом.

На такте впуска, когда поршень 2 в цилиндре 1 перемещается от верхней мертвой точки (ВМТ) к нижней мертвой точке (НМТ), разрежение из цилиндровой полости передается последовательно в смесительную камеру 23 и через отверстия 22 в диффузоре по патрубку 25 к газовому ре- дуктору 24.

После редуцирования в 2-3 - ступенчатом редукторе его дозирующее устройство под избыточным давлением 15-20 мм в. ст., атмосферным давлением либо под неболь- шим разрежением (в зависимости от режима работы двигателя) подает топливный газ в патрубок 25.

В зависимости от меры открытия дроссельной заслонки 20 дозирующее устройство газового редуктора 24 обеспечивает необ- ходимые расходные параметры топливного газа и соответствующий ему состав цилиндрового заряда, который по патрубку 25 через отверстие 22 в диффузоре 21 поступает в смесительную камеру 23 и смешивается с воздухом.

Параллельно с этим часть топливного газа отбирается из патрубка 25, предварительно дозируется сечением 27 и по патрубку 26 подается в систему дозировки фор

камерного тракта. Аналогично отобранная при тех же термодинамических параметрах, что и в главном тракте питания, т.е. в зависимости от режима работы двигателя, фор- камерная доля топливного газа, пройдя кла..- пан 6, поступает в приемную полость 11. Под воздействием разрежения в цилиндре 1 топливный газ перемещается вдоль геометрической оси соединительного канала 9 и участка 10, заполняя последние, также частично поступает в форкамеру 4. Канал 9 при этом очищается от содержащихся в нем остаточных газов. За счет избыточного давления достигается также эжекционная очистка бессвечной 8 и свечной 7 полостей камеры сгорания от остаточных газов.

При перемещении порщня 2 от НМТ к ВМТ на такте сжатия после закрытия газо- отводящего 6 и впускного 15 клапанов под воздействием повышающегося давления в цилиндре заряд частично перетекает в полости 8 и 7. Перемещающимся цилиндровым зарядом содержимое соплового участка 10 и составной дозирующей полости (соединительного канала 9 и приемной полости II) вытесняется в дополнительные объе10

проникают к в бессвечную полость 8, поджигая ее заряд. В результате этого процесса сгорание одновременно развивается во всех трех полостях камеры сгорания.

После окончания процесса сгорания следуют процессы расширения, выпуска и впуска, замыкающие рабочий цикл двигателя. Такой способ организации рабочего, цикла в сочетании с о)-образным конструктивным исполнением основной полости камеры сгорания обеспечивает бездетонационный механизм сгорания.

Формула изобретения

15 Газовый двигатель внутреннего сгорания, содержащий по меньшей мере один цилиндр с поршнем, головку цилиндра с установленной в ней форкамерой, снабж енной по меньшей мере одной свечой зажигания и

„ сообщенной с цилиндром посредством цилиндрического соединительного канала, выполненного с расщиряющимся в направлении цилиндра участком, примыкающим к последнему, и приводной газоотводящий клапан, приемная полость которого подключена

мы бессвечной 8 и свечной 7 полостей и рас- 25 к соединительному каналу при помощи по пределяется между ними в соответствии с меньшей мере одного дозирующего канала, объемами последних, образуя смесь одина- отличающийся тем, что, с целью повышения кового состава.эффективности двигателя путем улучшения

процесса смесеобразования и сгорания. При приближении поршня 2 к ВМТ в о форкамера выполнена в виде свечной и

бессвечной полостей, каждая из которых сообщена с соединительным каналом, дозирующий канал включает круговой канал с конической образующей, сужающейся в направлении цилиндра, а соемежэлектродное пространство запальной свечи 6 подается высоковольтное напряжение. Воспламененный в свечной полости 7 заряд постепенно выгорает, и пламенные продукты сгорания с большой скороебессвечной полостей, каждая из которых сообщена с соединительным каналом, дозирующий канал включает круговой канал с конической образующей, сужающейся в направлении цилиндра, а соетью вытекают через сопло свечной полости35 динительный канал снабжен по меньшей

последовательно в соединительный канал 9мере одним дренажным отверстием, рази через сопловой участок 10 в цилиндр 1,мещенным по периметру его окружности

поджигают и турбулизируют содержащийсясо стороны, противолежащей круговому кав нем заряд. Эти пламенные газы такженалу.

/J -А

проникают к в бессвечную полость 8, поджигая ее заряд. В результате этого процесса сгорание одновременно развивается во всех трех полостях камеры сгорания.

После окончания процесса сгорания следуют процессы расширения, выпуска и впуска, замыкающие рабочий цикл двигателя. Такой способ организации рабочего, цикла в сочетании с о)-образным конструктивным исполнением основной полости камеры сгорания обеспечивает бездетонационный механизм сгорания.

Формула изобретения

Газовый двигатель внутреннего сгорания, содержащий по меньшей мере один цилиндр с поршнем, головку цилиндра с установленной в ней форкамерой, снабж енной по меньшей мере одной свечой зажигания и

сообщенной с цилиндром посредством цилиндрического соединительного канала, выполненного с расщиряющимся в направлении цилиндра участком, примыкающим к последнему, и приводной газоотводящий клапан, приемная полость которого подключена

процесса смесеобразования и сгорания. форкамера выполнена в виде свечной и

бессвечной полостей, каждая из которых сообщена с соединительным каналом, дозирующий канал включает круговой канал с конической образующей, сужающейся в направлении цилиндра, а сое

Изобретение относится к газовым двигателям форкамерно-факельного типа и может найти применение в двигателях, рабо- тающи.х на жидком топливе. Цель изобретения - повышение эффективности двигателя путем улучшения процесса смесеобра - зования и сгорания. В головке 3 цилиндра 1 установлена форкамера 4, снабженная свечой 5 зажигания и сообщенная с цилиндром 1 посредством цилиндрического соединительного канала 9. Расширяющийся в направлении цилиндра 1 участок канала 9 примыкает к последнему. Приемная полость 11 приводного газоотводящего клапана 6 подключена к каналу 9 при помощи по мень

/ff

фиэ.2