Двигатель внутреннего сгорания Советский патент 1990 года по МПК F02B43/10 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению, и может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания, работающих на водородном топливе.

Цель изобретения - повышение надежности.

На фиг.1 изображена структурная схема двигателя внутренного сгорания; на фиг.2 - конструкция распределения отработавших газов, вид сверху; на фиг.З - то же, вид снизу; на фиг.4 - элементы кулачково-ры- чажного механизма в исходном положении при запуске двигателя; на фиг.5 - то же, в крайнем рабочем положении при работе двигателя на водородном топливе с управлением от регулятора; на фиг.6 - то же, в положении при отключенном гидридном аккумуляторе.

Двигатель 1 .внутреннего сгорания (фиг.1) содержит впускную магистраль 2 со смесителем 3, подключенным к гидридному аккумулятору 4, Гйдридный аккумулятор 4 подключен через распределитель 5 отработавших газов к выпускной трубе 6 Двигателя 1. Водородный тракт 7 гидридного аккумулятора 4 подключен к смесителю 3 и регулятору 8 положения заслонки, являющемуся управляемым приводом распределителя 5 и связанному с ним посредством выходного

звена 9.

Распределитель 5 (фиг.2) содержит первую и вторую камеры 10 и 11, снабженные перепускными заслонками 12 и 13, которые установлены с возможностью углового перемещения связанных с ними кулачково-ры- чажных механизмов, состоящих соответственно из валов 14 и 15, на которых неподвижно установлены кулачки 16 и 17, выполненные в виде кольцевых секторов с углом 90°, а также из приводных рычагов 18 и 19, свободно посаженных на валах 14 и 15 и имеющих кольцевые секторы 20 и 21 с

углом 180°.

Кроме того, рычаги 18 и 19 снабжены возвратными пружинами 22 и 23, Сектор 20 рычага 18 находится в силовом замыкании с кулачком 16 при помощи звена 9. Сектор 21 рычага 19 находится в силовом замыкании с кулачком 17 при помощи выходного звена 24 с исполнительным механизмом 25

(фиг.1).

Валы 14 и 15 заслонок кинематически связаны при помощи механизма 26 синхронизации поворота заслонок с возвратной пружиной 27 (фиг.З).

Распределитель 5 также снабжен ограничителями 28 и 29 хода рычагов 18 и 19, а также ограничителем 30 хода заслонок 12 и 13(фиг,2).

Двигатель работает следующим образом.

Перед запуском двигателя 1 (фиг.1) заслонки распределителя 5 установлены так, что заслонка 12(фиг.4)камеры 10 полностью открыта и сообидает выпускную трубу 6 двигателя с гидридным аккумулятором 4. В то же время заслонка 13 в камере 11 перекрывает канал, сообщающий выхлопную трубу 0 двигателя с атмосферой.

После зайуска двигателя отработавшие газы (ОГ) поступают в гидридный аккумулятор 4. Это обеспечивает интенсивный подвод тепла к гидриду и интенсивное 5 выделение водорода в систему питания двигателя через смеситель 3.

По мере прогрева аккумулятора 4 в водородном тракте повышается давление, которое передается в регулятор 8. С 0 увеличением давления водорода звено 9 регулятора 8 воздействует на кулачково-ры- чажкый механизм камеры 10 (фиг.2). При этом перепускные заслонки 12 и 13 устанавливаются в промежуточное положение, в ре- 5 зультате чего количество О Г, поступающих в аккумулятор, уменьшается, а в атмосферу увеличивается.

При достижении максимального рабочего давления водорода в гидридном акку- 30 муляторе 4 заслонки 12 и 13 устанавливаются в положение, изображенное на фиг.5. При зтом ОГ направляются в атмосферу через камеру 11 распределителя. Передача вращательного движения валами 35 14 и 15 перепускных заслонок 12 и 13 осуществляется при помощи кулачково-рычаж- ных механизмов распределителя.

При этом усилие от звена 9 регулятора передается на рычагМВ, который, преодоле- 40 вая сопротивление пружины 22, производит воздействие своим сектором 20 на кулачок 16. В результате взаимодействия кулачков вал 14 с заслонкой 12 поворачивается. Поворот вала 14 приводит к соответствующему 45 повороту вала 15 с заслонкой 13 камеры 11 при помощи синхронизирующего рычажного механизма 26 (фиг.З). Постоянство силового замыкания кулачка 16 и сектора 20 обеспечивается пружиной 27. 50Во всем диапазоне регулирования подачи ОГ в аккумулятор водорода приводной рычаг 19 остается неподвижным за счет невозможности силового взаимодействия ку- .лачка 17 и сектора 21 благодаря разнице 55 углов обхвата, составляющей 90°. Исходное состояние приводного рычага 19 обеспечивается ограничителем 29 и пружиио.й 23.

В случае работы двигателя только на бензовоздушной смеси и во избежание ненужного нагрева и перегрева гидрида в ак23

К регулятору

Изобретение позволяет повысить надежность двигателей внутреннего сгорания, работающих на водородном топливе, источником которого является гидридный аккумулятор. Перед запуском двигателя 1 заслонки распределителя установлены так, что заслонка камеры 10 полностью открыта и сообщает выпускную трубу 6 двигателя с гидридным аккумулятором 4. Заслонка в камере 11 перекрывает канал, сообщающий выхлопную трубу с атмосферой. По мере прогрева аккумулятора и увеличения давления водорода перепускные заслонки устанавливаются в промежуточное положение, в результате чего количество отработавших газов, поступающих в аккумулятор, уменьшается, а в атмосферу увеличивается. В случае работы двигателя только на бензовоздушной смеси и во избежание неизбежного перегрева гидрида в аккумуляторе перепускные заслонки устанавливают в положение, когда выхлоп отработавших газов производится только в атмосферу. 4 ил.

Фиг.З

72

Фл/г.

Ш222:г: ;:

/ f Д

/5

/7

г. 5