Способ работы двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1991 года по МПК F02B43/04 F02M21/02 

Изобретение относится к машиностроению в частности двигателестроению, а конкретно к двигателям внутреннего сгорания работающим на газовом топливе с фор- камерно-факельным воспламенением.

Цель изобретения - повышение экономичности двигателя путем увеличения степени сжатия в цилиндре.

На чертеже представлен цилиндр газового двигателя со встречно-движущимися поршнями, реализующий предлагаемый способ.

Форкамера 1 через автоматический впускной клапан 2 связана с коллектором подачи газа в форкамеры. Газовый клапан- форсунка 3 подключен к магистрали подачи газа под высоким давлением ( 7 МПэ) и сообщен с внутренней полостью цилиндра через сопло 4. Впускные 5 и выпускные б окна предназначены для впуска воздуха и выпуска отработавших газов из цилиндра. Электрическая запальная свеча 7 предназначена для воспламенения газовоздушной смеси в форкамере. В цилиндре 8 установлены поршни 9 и 10, перемещающиеся в цилиндре между наружной мертвой точкой (НМТ) и внутренней мертвой точкой (ВМТ). Каждый поршень связан с коленчатым чалом.

В процессе работы двигателя реализуется предлагаемый способ.

При положении поршней (или поршня в случае выполнения двигателя с одним поршнем в цилиндре) в НМТ происходит продувка и наполнение цилиндра свежим воздухом через впускные окна 5. При перемещении поршней (или поршнч) к ВМТ в цилиндре осуществляется сжатие воздуха. Давление в цилиндре во время продувки и наполнения ниже, чем давление газа в коллекторе, вследствие чего автоматический клапан открывается и происходит впуск га за в форкамеру. Впуск газа в форкамеру продолжается и в начале сжатия воздуха в цилиндре до того момента, пока давление в цилиндре не сравняется с давлением ВМТ (давление в цилиндре повышается происходит частичное вытеснение ,;эдух в фон камеру, в ней образуется глчовоздушчап смесь). За 30±5° поворота коленчатого вала до ВМТ поршня производят Бпсплг м нениггазовоздушной смеси в форкамере после чего через 2-10° поворота копеччато о вала производят подачу газа в ципиндп Сжатие газа в цилиндре происходит в процессе выброса из форкамеры ь цилиндр факела продуктов сжатия.

В результате реализ ц и такой последовательности дейсыич |0вышается стабильность смеси в форкамере (она не зависит от состапо гмсси в цилиндре) и появляется возможность повышения степени сжатия Р цилиндре (исключена детонация)

Результаты сравнительных испытаний двигателя при работе по предлагаемому и способам приведены з таблице

Из таблицы видно, что КПД двигателя

возрастает с А 8 до 46,9%, т.е экономичность попииыетс на 8-10

Одновременно повышается надежность так кеи пробирно0 пряжение электрической искры сж Жг|р-|ся с 18 б до 11,2 кВ

Формула изобретения Способ работы двигателя внутреннего сгорания путем подачи газа в цилиндр в

процессе сжатия в нем воздуха, спуска газа в форкрмрру в течение продувки и в начале воздуха в цилиндре, частичного вытеснена -оздухэ из цилиндра в форкамеру R процессе движения поошня к внутренней

мертвой гичке, воспламенения образовавшейся в фсркэмере г чзсотдушной смеси электрической искоой и сжигания гяза в цилиндре в процессе пыброоя из форкамеры факела продук ог стряпня, отпичающийс я тем что с целью пот шечия экономичности путем унели гния степени сжатия п цилиндре, t)L n vMrnt ие смеси а форкамере производят за ) повооота ко енча- того до внутренний ме точки поршня

а подач/ газа в ци; ин;;р производят пос,:е воспламенения гни, 1 з форкамерр

Показатель и единица измерения

Геометрическая степень сжатия Фазы газораспределения:

Открытие рьтускных окон,

град, до ИМ i

Закрытие выпускных окон ,

град, после НМТ

Открытие впускных окон,

град, до НМТ

Закрытие впускных окон ,

град, после НМТ Фазы впуска газа в форкаме- ру:

Начало, град, после НМТ

Окончание, град, после НМТ

Давление форкамерного газа, МПа Фазы подачи газа в цилиндр:

Начало, град, до ВМТ

Окончание, град, до ВМТ Давление подачи газа в цилиндр, МПа

Угол опережения зажигания, град, до ВМТ

Давление в форкамере в момент зажигания, МПа Пробивное напряжение электрической искры, кВ Удельный индикаторный расход топливного газа (ци- линд+камера) г/кВт, ч Индикаторный КПД двигателя

Значение показателя по способу

Известный

агаемый 17

12,5

56 56 40 64

56 118

0,3

114

54 0.8

8

3,33 18,6

186 42,8

Изобретение относится к машиностроению и позволяет повысить экономичность двигателя внутреннего сгорания, работаюr- Of--J (Ы 1 г в 9 ---I щего на газовом топливе с форкамерно-фа- кельным воспламенением. Газ в форкамеру 1 впускают в течение продувки и в начале сжатия воздуха в цилиндре 8. В процессе движения поршней к внутренней мертвой точке (ВМТ) воздух в цилиндре сжимают и частично вытесняют в форкамеру Образовавшуюся газовоздушную смесь воспламеняют свечой 7 за 30±5° поворота коленчатого вала до прихода поршня к ВМТ и после этого через клапан.-форсунку 3 подают газ под давлением в цилиндр Вводимый газ сжигается в факеле выбрасываемых из форкамеры продуктов сгорания. 1 ил 1 табл. СО с ЛрцЗод газдвогр клапана ВМТ о 00 XI со гО СП Основной аз НМТ