Двигатель внутреннего сгорания Советский патент 1992 года по МПК F02G5/04 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, а именно к двигателям внутреннего сгорания с устройствами для утилизации тепла охлаждающей жидкости и отработавших газов.

Цель изобретения - повышение экономичности путем более полного использования тепла охлаждающей жидкости и отработавших газов.

На чертеже представлена схема двигателя внутреннего сгорания,

Двигатель внутреннего сгорания содержит два замкнутых контура циркуляции охлаждающей жидкости, первый из которых выполнен в виде последовательно установленных рубашки 1 охлаждения двигателя, теплообменника 2 и жидкостного насоса 3, а второй заполнен низкокипящей жидкостью, например фреоном-113, и выполнен в виде испарителя 4 низко.кипящей жидкости, агрегата 5 для преобразования давления паров низкокипящей жидкости в полезную работу, конденсатора 6 паров низкокипящей жидкости и насоса 7, магистраль 8 подачи воздуха в двигатель и канал 9 выпуска отработавших газов, снабженный теплообменником 10.

Теплообменники 2 и 10 первого кон гура и канала выпуска отработавших газов установлены в испарителе 4. а магистраль 8 подачи воздуха снабжена ресивером 11. Агрегат 5 для преобразования давления паров низкокипящей жидкости в полезную работу выполнен в виде компрессора с приводом от паров низкокипящей жидкости, компрессорная камера 12 которого включена в магистраль 8 подачи воздуха в двигатель и снабжена впускным и выпускным клапанами 13 и 14, а приводная камера 15 компрессора включена во второй контур циркуляции охлаждающей жидкости и снабжена впускным и выпускным клапанами 16 и 17. Ресивер 11 установлен в магистрали 8 подачи воздуха между двигателем и выпускным клапаном 14 компрессорной камеры 12 и снабжен патрубком 18 с органом 19 перекрытия для подключения других устройств, с испаритель 4 низкокипящей жидкости выполнен в виде одной герметичной емкости.

Двигатель внутреннего сгорания работает следующим образом.

Охлаждающая жидкость первого контура охлаждает двигатель и нагревает низко- кипящую жидкость второго контура в испарителе 4, которая дополнительно нагревается и испаряется за счет тепла отработавших газов. При этом увеличивается давление паров низкокипящей жидкости в

испарителе 4. Открывают впускной клапан 16 приводной камеры 15 и пары низкокипящей жидкости под давлением поступают в приводную камеру 15 и по мере ее заполнения адиабатически сжимают воздух, находящийся в компрессорной камере 12. По мере выравнивания давлений в приводной и компрессорных камерах 15 и 12 открывают выпускной клапан 14 компрессорной ка0 меры 12 и подают воздух в ресивер 11 и далее в двигатель.

После полного выталкивания воздуха выпускной клапан 14 компрессорной камеры 12 и впускной клапан 16 приводной ка5 меры 15 закрываются, а впускной клапан 13 компрессорной камеры 12 и выпускной клапан 17 приводной камеры 15 открываются. При этом пары низкокипящей жидкости дросселируются в конденсатор 6 за счет их

0 охлаждения в конденсаторе 6 и разряжения, создаваемого насосом 7, а воздух засасывается в компрессорную камеру 12, после чего клапаны 13 и 17 закрываются, а клапаны 14 и 16 открываются и процесс повторяется.

5 Рессивер 11 предназначен для сглаживания пульсаций давления воздуха.

При использовании многоступенчатого компрессора и работе двигателя с большой нагрузкой теплом охлаждающей жидкости и

0 выхлопных газов можно сжимать больше воздуха, чем требуется для сжигания топлива в двигателе. Поэтому остальная часть сжатого воздуха при Р 3 ата после открытия органа 19 перекрытия может быть ис5 пользована для других устройств транспортного средства (тормозная система, двери, обогрев кузова и т.д.). Формула изобретения 1. Двигатель внутреннего сгорания, со0 держащий два замкнутых контура циркуляции охлаждающей жидкости, первый из которых выполнен в виде последовательно установленных рубашки охлаждения двигателя, теплообменника и жидкостного насо5 са, а - в виде испарителя ни кокипящзй жидкости, агрегата для преобразования паров низкокипящей жидкости в полезную работу, конденсатора паров низкокипящей жидкости и насоса, магист0 раль подачи воздуха в двигатель и канал выпуска отработавших газов, снабженный теплообменником, причем теплообменники первого контура циркуляции охлаждающей жидкости -л канала выпуска отработавших

5 газов установлены в испарителе, отличающийся тем, что, целью повышения экономичности путем более полного использования тепла охлаждающе : жидкости и отработавших газов, магистраль подачи воздуха снабжена ресивером, а агрегат для

преобразования давления паров низкокипящей жидкости в полезную работу выполнен в виде компрессора с приводом от паров низкокипящей жидкости, компрессорная камера которого включена в магистраль подачи воздуха и снабжена впускным и выпускным клапанами, а приводная камера компрессора включена во второй контур циркуляции охлаждающей жидкости и снабжена впускным и выпускным клапанами, причем ресивер установлен в магистрали подачи воздуха после выпускного клапана компрессорной камеры.

2. Двигатель по п. 1,отличающий- с я тем, что, с целью уменьшения габаритов, испаритель выполнен в виде одной герметичной емкости.

10

Изобретение относится к области машиностроения и позволяет повысить экономичность двигателя путем более полного использования тепла охлаждающей жидкости и отработавших газов, Агрегат 5 для преобразования давления паров низкокипящей жидкости в полезную работу выполнен в виде компрессора с приводом от паров низкокипящей жидкости. Его компрессорная камера (К) 12 включена в магистраль 8 подачи воздуха в двигатель. Приводная К 15 компрессора включена во второй контур циркуляции охлаждающей жидкости. Ресивер 11 установлен в магистрали 8 после выпускного клапана 14 К 12 и предназначен для сглаживания пульсаций давления воздуха. При открытии впускного клапана 16 К 15 пары низкокипящей жидкости под давлением поступают в К15 и по мере ее заполнения адиабатически сжимают воздух, находящийся в К 12. По мере выравнивания давлений в К 12 и 15 воздух подают в ресивер 11 и в двигатель. Затем пары низкокипящей жидкости дросселируются, а воздух засасывается в К 12. 1 з.п. ф-лы, 1 ил, сл с VI Јь .N) О Ь