Двигатель внутреннего сгорания Советский патент 1990 года по МПК F02M53/02 

Изобретение относится к двигателест- роению и может быть использовано в двигателе внутреннего сгорания с системой питания, имеющей подогрев топлива.

Цель изобретения - повышение индикаторного коэффициента полезного действия и эффективности двигателя.

На фиг. 1 представлен двигатель внутреннего сгорания с системой питания; на фиг. 2 - форсунка с дополнительным топли- воподогревателем.

Двигатель состоит из подсистемы 1 (фиг. 1) низкого давления, топливопроводов 2, 3 низкого давления, топливного насоса 4 распределительно-дозирующего типа, топливопровода 5 высокого давления,топливо- подогревателя 6 испарительного типа, расположенного в выпускном канале, соединенном при открытом выпускном клапане 7 с соответствующим цилиндром 8, имеющим поршень 9, связанный с коленвалом 10, распределителя 11 электроимпульсов, бегунком 12, источника электропитания 13, ключа 14 электроподогрева топлива.

Топливоподогреватель 6 (фиг. 2) испарительного типа состоит из клапанной форсунки 15, впускного клапана 16, топливных каналов 17, испарительной камеры 18, испарителя 19, теплового аккумулятора 20, контактов 21, обмотки 22 электромагнита 23 с сердечником 24, якоря 25, пружины 26, регулировочной прокладки 27, игольчатого управляющего клапана 28 с ограничительным буртиком 29, клапанной форсунки 30 с выпускным клапаном 31 и пружиной 32, элект- ронагревательного элемента 33 с контактами 34, теплоизоляционного материала 35. Тепловой аккумулятор 20 заполнен легкоплавким материалом.

Двигатель работает следующим образом.

Топливо из подсистемы 1 по топливопроводу 2 поступает в топливный насос 4, выполняющий функции дозирования цикловой подачи и распределения топлива по рабочимобъемам(вслучае многоцилиндрового двшагелч) двигателя, излишки топлива по топливопророду 3 отво(Л

С

ел

XI

Ј. 00 00

Јь

дятся в исходную подсистему 1 низкого давления. В момент, когда в одном из рабочих рбьемов двигателя закончился цикл продувки и начался такт сжатия, туда топливным насосом по топливопроводу 5 под некоторым давлением нагнетается топливо, которое попадает в топливоподогреватель 6 измерительного типа, в котором за такт сжатия топливу передается тепловая энергия, накопленная в аппарате 6 за время предыдущего такта выпуска, т.е. открытого выпускного клапана 7 в данном цилиндре 8 от отработавших газов. При достижении поршнем 9 некоторого угла поворота коленчатого вала 10 до ВМТ, при такте сжатия через распределитель 11, бегунок 12 которого имеет механическую связь с коленчатым валом 10 двигателя, пройдет управляющий электрический импульс от источника 13 питания к аппарату 6, выйдет в рабочий объем цилиндра 8. При запуске двигателя предусмотрена система электроподогрева топлива в аппарате 6 при замыкании электроцепи ключом 14. После запуска двигателя и прогрева ключом 14 электроцепь подогрева топлива отключается.

Топливоподогреватель 6 (фиг. 2) работает следующим образом.

Топливо поступает в клапанную форсунку 15. За счет некоторого гидравлического давления топлива открывается впускной клапан 16, благодаря чему топливо по каналам 17 впрыскивается в испарительную камеру 18. Попадая на разогретые поверхности испарителя 19, топливо нагревается, испаряется, перегревается, создавая в испарительной камере 18 значительное избыточное давление. Тепловая энергия накапливается в тепловом аккумуляторе 20 из легкоплавкого материала при обтекании испарителя 19 отработавшими газами двигателя. В определенный момент на контакты 21 обмотки ,22 электромагнита 23 с сердечником 24 от распределителя 11 подается разность потенциалов в течение определенного времени в зависимости от закона подачи топлива в рабочий объем цилиндра. Якорь 25, преодолевая сопротивление пружины 26, сила зажатия которой регулируется толщиной прокладки 27, втягивается в сердечник 24, увлекая за собой игольчатый клапан 28, ход которого ограничивается буртиком 29. Пар топлива под высоким давлением из испарительной камеры 18 попадает в клапанную форсунку 30, открывает выпускной клапан 31 и истекает в рабочий объем цилиндра. В случае, если в цилиндре возникает давление газов выше давления пара в испарительной камере 18, когда игольчатый клапан 28 открыт, то силой пружины 32 выпускной клапан 31 закрывается, предотвращая попадание отработавших газов в испарительную камеру 18. При запуске двигателя топливу в испарительной камере 18 тепловая энергия сообщается от электронагревательного элемента 33, который через

0 контакты 34, ключ 14 электрически связан с источником 13 питания. Для уменьшения тепловой нагрузки электромагнита 23 испаритель 19 и корпус 6 разделены прокладкой из теплоизоляционного материала 35.

5 Таким образом, изобретение позволяет использовать ее на двигателях внутреннего сгорания как с принудительным зажиганием смеси, так и с воспламенением от сжатия с системами недросселируемой подачи воз0 духа в рабочие объемы в многотопливных вариантах двигателей, так как она качественно и энергетически улучшает процесс смесеобразования, повышает ворзможно- сти гибкого изменения закона подачи топ5 лива в рабочие объемы двигателя в зависимости от условий его работы путем изменения во времени продолжительности и периодичности управляющих электрических импульсов от распределителя.

0 Формула изобретения

1.Двигатель внутреннего сгорания, содержащий блок цилиндров, установленную на нем головку с выпускным каналом и систему питания, имеющую в своем составе

5 распределительный топливный насос, подключенную к нему клапанную форсунку с размещенным в ее полом корпусе электромагнитным приводом, топливоподогревате- лем и пусковым электронагревателем, о т 0 личающийся тем, что, с целью повыше- - ния эффективности, корпус форсунки выполнен из двух сопряженных торцами корпусных деталей, а форсунка снабжена дополнительным топливоподогревателем с

5 теплообменником и тепловым аккумулятором, причем теплообменник выполнен в виде одной из корпусных деталей с сребренной наружной поверхностью, размещенной в выпускном канале, а тепловой

0 аккумулятор выполнен в виде замкнутых полостей, расположенных в теплообменнике и заполненных легкоплавким материалом.

2.Двигатель по п. 1, отличающий- с я тем, что корпус форсунки снабжен теп5 лоизоляционной. прокладкой, расположенной между сопряженными торцовыми поверхностями корпусных деталей.

Ю

31

Изобретение относится к двигателестроению и позволяет повысить эффективность работы двигателя. Двигатель содержит блок цилиндров, головку с выпускными каналами, топливный насос, клапанную форсунку с электромагнитным управлением и дополнительный топливоподогреватель с тепловым аккумулятором и теплообменником, который размещен в выпускном канале рабочих цилиндров двигателя. Перед пуском двигателя нагрев топлива в форсунке производится при помощи пусковых электроподогревателей, а при прогреве двигателя подогрев топлива осуществляется при помощи дополнительного топливоподогревателя. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Put.1

Фиг. 2