Газовый двигатель внутреннего сгорания Советский патент 1990 года по МПК F02B19/10 F02B43/04 

Во втулке 10 выполнены радиальные отверстия 19, 20 и 21 с возможностью их периодического совмещения с кольцевыми проточками 15 и 16 золотника 11 в процессе его возвратно-поступательного движения во втулке 10.

В корпусе газовпускного органа 8, кроме того, расположен регулирующий дозирующий орган форкамеры 5, представляющий собой расточку с установленной в ней втулкой 22 и размещенным в ней дополнительным золотником 23 с наружной кольцевой проточкой 24. Золотник 23 с одной стороны снабжен нажимной (возвратной) пружиной 25 с регулировочным винтом 26, с другой - уравновещивающей пружиной 27. Кроме того, втулка 22 дополнительно снабжена осевым калиброванным каналом 28 с буферной емкостью 29 и радиальным каналом 30, подключенными к газовой магистрали 31.

С одной стороны втулка 10 золотника 11 сообщена с внутренней полостью 32 цилиндра 1 при помощи топливных магистралей 33, промежуточной полости 34, охватывающей сопло 6 форкамеры 5, и сопловых каналов 35.

С другой стороны втулка 10 золотника 11 сообщена с внутренней полостью форкамеры 5 при помощи топливопроводов 36 и газовпускных каналов 37, направленных тангенциально к огневой поверхности 38 форкамеры 5 сторону свечей 7 зажигания.

Такая подача топливного газа в полость форкамеры 5 позволяет, наряду с высокой полнотой очистки полости форкамеры от остаточных газов, осуществлять интенсивное охлаждение электродов свечей 7 зажигания. Радиальный канал 30 и топливные магистрали 33 снабжены дросселирующими регулировочными иглами 39 и 40.

Цилиндр 1 снабжен продувочными 41 и выпускными окнами 42.

Двигатель работает следующим образом. В полость 32 цилиндра 1 двигателя через продувочные окна 41 впускают воздух, затем в начале сжатия, при перекрытии поршнем 2 продувочных 41 и выпускных 42 окон через золотник 11 дросселирующую иглу 40, топливные магистрали 33, промежуточную полость 34 и сопловые каналы 35 впускают необходимую порцию топливного газа в полость 32 цилиндра 1, которая затем на протяжении сжатия смещивается с ранее поступившим в цилиндр воздухом, в то же время в полость форкамеры 5 через тот же золотник 11 под некоторым давлением подают дополнительную порцию топливного газа с одновременным вытеснением из нее продуктов сгорания предыдущего цикла через сопло 6 в полость 32 цилиндра 1, причем перед подачей топливного газа в форкамеру 5 топливный газ из газовой магистрали 31 по

радиальному каналу 30 вводят в кольцевую проточку 24 золотника 23 и одновременно по калиброванному каналу 28 в буферную емкость 29.

Под действием топливного газа эолот- ник 23 передвигается вдоль оси (на фиг. 1 вверх), сжимая при этом пружину 25, и своей з,адней кромкой кольцевой проточки 24 прикрывает калиброванные отверстия канала 30, уменьщая при этом плоцхадь про- ходного сечения между кольцевой проточкой 24 и калиброванным отверстием канала 30, и как следствие, подачу топливного газа в форкамеру. Пружина 27 при этом наоборот, разжимается. 5 Одновременно поданный топливный газ в цилиндр двигателя перемешивают с воздухом, сжимают эту смесь и перепускают из цилиндра 1 в форкамеру 5 через сопло 6. Далее воспламеняют смесь в форкамере 5 от искры свечей 7 зажигания, поджига- 0 ют в цилиндре 1 факелом из форкамеры 5 смесь, в результате чего смесь в цилиндре сгорает, и расширяются продукты сгорания.

При увеличении нагрузки двигателя, сле- г довательно, и увеличении давления топливного газа, золотник 23 еще больше передвинется вверх, при этом проходного сечения между кольцевой проточкой 24 и калиброванным отверстием канала 30 еще больще уменьщится. Усилие 30 от сжатия пружины 25 при этом возрастает, а пружины 27 - уменьшается. При уменьшении иагрузки двигателя, а следовательно, уменьшении давления топливного газа, золотник 23 под действием разности усилий от пружины сжатия 25 35 с одной стороны и пружины сжатия 27 и давления топливного газа в буферной емкости 29 с другой перемешается в сторону увеличения открытия проходного сечения калиброванного канала 30 (на фиг. 1 вниз), в результате чего количество топ- ° ливного газа, поступаюшего в форкамеру, увеличивается. Давление на золотник 23 как со стороны топливного газа, так и со стороны пружины 25, уменьшается.

Золотник 23 при этом часть топливного 45 газа из буферной емкости 29 вытесняет через калиброванный канал 28 в газовую магистраль 31.

Топливо, попадая в полость форкамеры 5, движется в ней по касательной к образующей огневой поверхности 38, что обес- 50 печивает равномерное распределение топливного газа по всему объему форкамеры 5 и интенсивное охлаждение свечей 7 зажигания, что особенно благоприятно сказывается на соверщенствовании рабочего процесса.

Формула изобретения

1. Газовый двигатель внутреннего сгорания, содержащий по меньшей мере один

цилиндр с размещенным в нем поршнем, головку цилиндра, камеру сгорания, образованную стенкой цилиндра, его головкой и поршнем, форкамеру, установленную на головке цилиндра, соединенную с камерой сгорания при помощи сопла и снабженную свечами зажигания и дозирующим органом, выполненным в виде золотника с наружной кольцевой проточкой, размещенного во втулке со сквозным радиальным каналом и имеющего возвратную пружину с регулировочным винтом с одной стороны, буферную емкость с осевым калиброванным каналом с другой и дросселировочную иглу, и управляемый газовпускной орган, сообщающий газовую магистраль с камерой сгорания при помощи топливных магистралей, снабженных дополнительной дросселирующей регулировочной иглой, промежуточной полости, охватывающей сопло форка- меры, и сопловых каналов и с форкаме- рой через топливопроводы и газовпускные каналы, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения надежности, в корпусе газовпускного органа выполнены центральная осевая расточка с установленной в ней дополнительной втулкой, снабженной радиальными отверстиями, и дополнительная расточка, расположенная между централь- ной расточкой и газовой магистралью, газовпускной орган размещен в дополнительной втулке и выполнен в виде фасонного золотника с наружными кольцевыми проточками и продольным осевым каналом, дозирующий орган форкамеры расположен в дополнительной расточке, в буферной емкости золотника установлена уравновешивающая пружина, ее осевой калиброванный канал связан с газовой магистралью, подсоединенной посредством ответвления

5 к сквозному радиальному каналу втулки, сообщенному с одним из радиальных отверстий дополнительной втулки, дросселирующая регулировочная игла размещена в сквозном радиальном канале втулки. 2. Двигатель по п. I, отличающийся

0 тем, что газовпускные каналы выполнены тангенциально направленными к огневой поверхности форкамеры в сторону свечей зажигания.

Изобретение позволяет упростить конструкцию газового двигателя внутреннего сгорания и повысить его надежность. Топливный газ перед подачей в форкамеру и цилиндр 1 по радиальному каналу 30 и газовой магистрали 31 вводят в раздельные промежуточные кольцевые проточки 15 и 16 золотника и из последних также через топливопроводы и газовыпускные каналы и при помощи топливных магистралей 33 промежуточной полости 34 и сопловых каналов 35 подают соответственно в форкамеру и цилиндр 1, причем подачу топливного газа в кольцевую проточку 16 золотника осуществляют через дозирующий орган форкамеры, впуск свежей порции топливного газа в полость форкамеры с одновременной продувкой ее в процессе работы осуществляют через газовпускные каналы, непосредственно примыкающие к форкамере, а впуск в полость 32 цилиндра 1 - из промежуточной полости 34 через сопловые каналы 35. Дозирующий орган форкамеры выполнен в виде дополнительной расточки с установленной в ней втулкой 22 и размещенным в ней золотником 23 с наружной кольцевой проточкой 24, снабженным с одной стороны нажимной пружиной 25 с регулировочным винтом 26, с другой - уравновешивающей пружиной 27. Втулка 22 дополнительно снабжена сквозным радиальным каналом 30 с дросселирующей регулировочной иглой 39 и осевым колиброванным каналом 28 с буферной емкостью 29, подключенными к газовой магистрали 31. Газовпускные каналы, примыкающие к форкамере, выполнены тангенциально направленными к огневой поверхности форкамеры в сторону свечей зажигания. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Вшпопиые газы

Таз

31

-«/

npoiySovHbiu

Фиг.1

/&

Ло

фиг 2

д