Способ работы многоцилиндрового двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1992 года по МПК F02B47/08 F02M25/06 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, а именно к способам работы многоцилиндровых двигателей внутреннего сгорания.

Известен способ работы многоцилиндрового двигателя внутреннего сгорания, согласно которому получение продуктов неполного сгорания для подачи их во впускной трубопровод производят перепуском части отработавших газов двигателя в один или несколько реакторных цилиндров. В реакторных цилиндрах для осуществления неполного сгорания подачу свежего заряда уменьшают на величину, равную количеству перепускаемых отработавших газов. Топливная экономичность двигателя, работающего по данному способу, повышается.

При работе по этому способу в многоцилиндровом двигателе на каждый реакторный цилиндр должно быть не менее 3-5 нереакторных цилиндров. Действительно, продукты неполного сгорания углеводородного топлива, содержащие водород Н2. окись углерода СО и другие составляющие, которые активизируют процесс горения

топлива, подаются во впускной такт двигателя в смеси с отработавшими газами из реакторных цилиндров. Добавка отработавших газов к свежему заряду уменьшает количество кислорода. Поэтому их подача сверх допустимой (конкретной для каждой модели двигателя) величины приводит к ухудшению процесса сгорания. Количество отработавших газов с продуктаим неполного сгорания углеводородного топлива из реакторных цилиндров, направляемых во впускной тракт многоцилиндрового двигателя, должно быть ограниченным. Поскольку в известном техническом решении все газы из реакторных цилиндров направляются во впускной тракт, то для режимов работы двигателя при нагрузках, близких к полным, может оказаться, что положительное влияние на процесс сгорания активных составляющих (Н2, СО и др.) частично нейтрализуется отрицательным влиянием отработавших газов.

В связи с этим известный способ может не в полной мере реализовать свои преиму(/)

N ю оо ICQ

Ю

щества на двигателях с числом цилиндров, не превышающим 6.

Цель изобретения - повышение топливной экономичности.

Указанная цель достигается тем, что при способе работы многоцилиндрового двигателя внутреннего сгорания путем подачи в цилиндры свежего заряда, сжатия заряда, подачи топлива в сжатый заряд, его воспламенения, расширения продуктов его- рания, частичного выпуска их в атмосферу, перепуска остальной части газов в реактор, полунения в нем продуктов неполного сгорания, причем в качестве реактора используют один или несколько цилиндров, в которых подачу свежего заряда уменьшают на величину, равную количеству перепускаемых отработавших газов продукты неполного сгорания из реакторных цилиндров разделяют на два потока, один из которых смешивают с поступающим в двигатель воздухом и направляют во все цилиндры двигателя, а другой подают в эти же реакторные цилиндры.

Подача смеси отработавших газов с продуктами неполного сгорания в реакторные цилиндры из выпускной системы эта же цилиндров позволяет уменьшить количество смеси отработавших газов с продуктами неполного сгорания, направляемых во впускной тр&кг двигателя. Это дает возможность существенно уменьшить отрицательное влияние отработавших газов на снижение количества кислорода в нереакторных цилиндрах на режимах работы дви- гателя, близких к полным нагрузкам, с числом цилиндров, не превышающим 6.

Предлагаемый способ позволяет улучшить топливную экономичность двигателя также на режимах работы с большими коэф- фициентами избытка воздуха (а. 2,5 - 3). когда из-за остаточного кислорода в отработавших газах уменьшается количество продуктов неполного сгорания в реакторных цилиндрах. Предлагаемый способ позволя- ет исключить кислород в смеси отработавших газов с продуктам /, неполного сгорания, направляемой из рециркуляцию в реакторные цилиндры, что дает возможность увеличить выход продуктов неполного сгорания из реакторных цилиндров.

- На чертеже представлена схема реализации предлагаемого способа.

Многоцилиндровый двигатель внутреннего сгорания содержит цилиндры 1-4, впу- скные патрубки 5-8, выпускные патрубки 9 - 12, впускной трубопровод 13 и выпускной трубопровод 14. Впускные патрубки 5-7 всех цилиндров соединены с впускным трубопроводом 13, а выпускные 10 12 - с

выпускным трубопроводом 14. Цилиндр 1 (или несколько цилиндров) является реакто - ром. Его выпускной патрубок 9 связан с ресивером 15, который, в свою очередь, трубопроводом 16 сообщен с впускным трубопроводом 13. В последнем перед патрубком 5 установлен дроссель 17. Реакторный цилиндр 1 при помощи трубопровода 18 связан с ресивером 15.

Способ осуществляется следующим образом.

На такте впуска з цилиндры 1 - 4 через трубопровод 13 и впускные патрубки 5-8 направляют свежий воздух. При этом в реакторный цилиндр 1 через дроссель 17 его поступает меньше, чем в цилиндры 2 - 4. В цилиндр 1 одновременно с поступлением свежего воздуха через дроссель 17 подают газы, отработавшие в этом же цилиндре 1 по трубопроводу 18 из ресивера 15, заменяя ими часть воздуха В конце такта сжатия в цилиндры через систему топливоподзчи (не показала) подают топливо на сгорание.

В цилиндре 1 происходит неполное сгорание топлива из-за недостаточного количества воздуха. Экзотермическая химическая реакция дизельного топлива (условная формула CHi.73 по соотношению углерода и водорода) при неполном окислении воздухом (02 + 3.76N2), при осуществлении ее до получения СО и Н2 имеет вид

CH-i.73 -г 0,5 (02 -1- 3. 76N2) -- СО -г

- 0,865Н2 - 1 88N2

После такта расширения продукты сгорания из цилиндра 1, имеющее в своем составе водород и другие активные составляющие, направляют через выпускной патрубок 9 в ресивер 15, откуда один лоток через трубопровод 16 подают во впускной трубопровод 13 смешивают с поступающим с двигатель воздухом и направляют по все цилиндры двигателя, где продукты сгорают вместе с впрыскиваемым топливом. Другой поток продуктов сгорания из ресивера 15 через трубопровод 18 и впускной патрубок 5 подают в реакторный цилиндр 1. Продукты сгорания из цилиндров 2 - 4 после расширения направляют через выпускные патрубки 10 -- 12 в выпускной трубопровод 4, из которого они выбрасываются Б атмосферу.

Частицы водорода и других газообразных составляющих в топливовоздушной смеси и камере сгооания инициируют ее горение ьо всех участках сгорания, г-овлекая тем самым в процесс горения вге топливо, поданное на сгорание В резуль - -е улучшается топливная экономичность из-за умень шения потерь па недо орание гсплив и ча несвоевременность сгорания

Подача отработавших газов в реакторный цилиндр из выпускной системы этого цилиндра позволяет при любых нагрузках обеспечивать условия для получения необходимого количества продуктов неполного сгорания, так как в отработавших газах в этом случае остаточного кислорода не будет. Кроме того, количество отработавших газов, подаваемых в смеси с продуктами неполного сгорания во впускной тракт двигателя, уменьшается. Все это позволяет

0

улучшить топливную экономичность двигателя.

Формула изобретения Способ работы многоцилиндрового двигателя внутреннего сгорания по авт. св. № 1671922, от л и ч а ю щи и с я тем, что, с целью повышения топливной экономичности, продукты неполного сгорания из реакторных цилиндров перед их подачей во впускной трубопровод разделяют на два потока, один из которых подают в реакторные цилиндры.

Использование: в двигателестроении Сущность изобретения: продукты неполного сгорания из реакторных цилиндров перед их подачей во впускной трубопровод разделяют на два потока. Один поток направляют в реакторные цилиндры, а дргуой - во впускной трубопровод 1 ил.

/J

из атпос- феры

В атмосферу