Способ работы шеститактного двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1990 года по МПК F02B75/02 

.азов, когда поршень находится в верхней мертвой точке и еще открыт выпускной клапан 5 первого цилиндра, в него подают часть отработавших газов от импульса давления в распределительной коробке 8, сформированного вторым цилиндром, и поршень 2 в свеем дйиже:-:ми .клз совершает положительную работу. Ни шестом такте газы из цилиндра выпускаются в атмосферу через клапан 6. Дополнительная работа на пятом

такте совершается в первом цилиндре за счет импульса давления газов, сформированного вторым цилиндром, во втором за счет импульса давления газов четвертого цилиндра, в третьем за счет импульса давления первого цилиндра и в четвертом за счет импульса давления третьего цилиндра. Способ работы мо жет быть реализован в шеститактных двигателях с числом цилиндров, кратным 4. 3 ил.

Изобретение позволяет повысить эффективность способа за счет использования энергии импульса давления в выпускном коллекторе. Первый, второй, третий и четвертый такты происходят так же, как в обычном четырехтактном двигателе. На пятом такте, т.е. в конце выпуска отработавших газов, когда поршень находится в верхней мертвой точке и еще открыт выпускной клапан 5 первого цилиндра, в него подают часть отработавших газов от импульса давления в распределительной коробке 8, сформированного вторым цилиндром, и поршень 2 в своем движении вниз совершает положительную работу. На шестом такте газы из цилиндра выпускаются в атмосферу через клапан 6. Дополнительная работа на пятом такте совершается в первом цилиндре за счет импульса давления газов, сформированного вторым цилиндром, во втором за счет импульса давления газов четвертого цилиндра, в третьем за счет импульса давления первого цилиндра и в четвертом за счет импульса давления третьего цилиндра. Способ работы может быть реализован в шеститактных двигателях с числом цилиндров, кратным 4. 3 ил.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к способам работы двигателей внутреннего сгорания по особым рабочим процессам, в частности шеститактным.

Цель изобретения - повышение эффективности путем использования энергии импульса давления в выпускном коллекторе.

На фиг.1 изображен один из вариантов двигателя, реализующего способ; на фиг.2 - диаграмма насосных ходов шеститактного четырехцилиндрового двигателя с порядком работы 1-2-4-3; на фиг.З - индикаторная диаграмма насосных ходов ш«сти- тактного двигателя.

Двигатель (фиг.1) включает цилиндр 1, поршень 2, головку 3 цилиндра с впускным и выпускным клапанами 4 и 5 газораспределения,.выпускной атмосферный клапан 6 и выпускной турбинный-клапан 7, установленные в распределительной коробке 8, импульсный коллектор 9, приводной турбокомпрессор с турбиной 10 и компрессором 11. Работа двигателя, например при его четырехцилиндровом исполнении с крестообразно расположенными коленами коленчатого вала и порядке работы цилиндров 1-2-4-3, осуществляется следующим образом.

Первый, второй, третий и четвертый такты (наполнение, сжатие, рабочий ход, выпуск в импульсный коллектор) происходят так же, как в обычном четырехтактном дви- гателе. На пятом такте, т.е. в конце выпуска отработавших газов, когда поршень находится в верхней мертвой точке (ВМТ) и еще открыт выпускной клапан 5 первого цилиндра, в него подают часть отработавших газов от импульса давления в распределительной коробке 8, сформированного вторым цилиндром, и поршень 2 в своем движении вниз совершает положительную работу. На шестом такте газы из цилиндра выпускаются в атмосферу через атмосферный клапан б, и цикл повторяется.

Диаграмма насосных ходов шеститактного четырехцилиндрОЕОго двигателя показана на фиг.2. Из диаграммы видно, что дополнительная положительная работа на пятом такте совершается; в первом цилиндре - за счет импульса давления газов, сфор- мированного вторым цилиндром; во втором цилиндре-за счет импульса давления газов четвертого .цилиндра; в третьем - за счет U импульса давления газов первого цилиндра и в четвертом - за счет импульса давления газов третьего цилиндра. При зтом отрицательная работа поршня на четвертом такте компенсируется положительной работой 5 поршня на пятом такте.

В момент начала шестого такта в цилиндре содержится количество газа с давлением Р. которое больше атмосферного давления Ро (фиг.З). Это количество газа выбра- 0 сывается в атмосферу и не используется в турбине турбокомпрессора. Уменьшение количества газа, поступающего в турбину, компенсируется увеличением давления перед турбиной, которое может быть больше 5 давления воздуха в продувочном ресивере. За счет дальнейшего увеличения давления перед турбиной 8 (фиг.1) можно прийти к дисбалансу мощностей турбины и компрессора. В этом случае разность мощностей 0 передается коленчатому валу двигателя через механическую передачу, и двигатель оборудуется приводным турбокомпрессором, Суммарное увеличение мощности может достигать4-5%, что позволяетулучшать 35 экономичность по топливу на 6-8 г/кВт ч. Способ работы может быть реализован в шеститактных двигателях с числом цилиндров, кратным 4, в которых сумма углов чег редования импульсов ,цавления от четырех 40 цилиндров, объединенных одним импульсным выпускным коллектором, составляет 1080° поворота коленчатого вала (ПКВ). При числе цилиндров 4, 8, 16 углы чередования импульсов давления в коллекторах, объеди- 45 няющих выпуски из 4 цилиндров, одинако-вы и равны а 270° ПКВ, В двенадцатицилиндровом двигателе с углом развала блоков, равным 60°, чередование импульсоб необходимо осуществлять через а 240° ПКВ и а 300° ПКВ, но сумма четырех а должна райняться 1080° ПКВ.

Формула изобретения Способ работы шеститактного двигателя внутреннего сгорания с числом цилиндров, кратным четырем, и чередующимися фазами выпуска путем впуска в каждый цилиндр воздуха на первом такте, его сжатия на втором такте, впрыска топлива в сжатый врздух, воспламенения и сжигания топлива, расширения продуктов сгорания на третьем такте и вытеснения продуктов сгорания на четвертом такте, причем продукты сгорания

частично перепускают в соседний цилиндр,- а частично выпускают в атмосферу, расширения перепускаемых продуктов сгорания в соседнем цилиндре на его пятом такте и

вытеснения этих продуктов сгорания на шестом такте в атмосферу, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности путем использования импульса давления перепускаемых газов, перепуск газов производят на четвертом такте одновременно с вытеснением и в соседний цилиндр перепускаемые газы подают через общий для каждых четырех цилиндров ресивер, а сумму углов чередования фаз выпуска цилиндров,

подключенных к общему ресиверу, устанавливают равной 1080° прворота коленчатого вала.

Фаг.З

3-ий такт

l-odmuKin 5-ьш такт

fy-ый такт 1-ый такт