Двигатель внутреннего сгорания Советский патент 1993 года по МПК F02B19/00 F02M31/18 

Изобретение-относится к машиностроении, а именно к двигателестроению, и.мо- ж0т быть использовано в двигателях внутреннего сгорания с форкамерно-фа- кельным зажиганием и предварительной тепловой обработкой топлива, работающих на жидком углеводородном топливе,

Цель изобретения - повышение эффективности работы двигателя.

На чертеже изображен предлагаемый двигатель.

Двигатель внутреннего сгорания содержит цилиндр 1, поршень 2, головку 3 цилиндра 1, впускной клапан 4, впускной канал 5, камеру сгорания 6, топливный насос 7, тру- бЬпровод 8, электромагнитный клапан 9, штифтовую свечу накаливания 10, автоматический клапан 11, форкамеру 12, автоматический клапан 13 дросселирующее

сопловое отверстие 14, свечу зажигачи-я 15, дополнительную камеру сгорания 16, теплообменник 17, дроссель 18, трубопровод 19, паропровод 20.

Двигатель по 4-х тактному циклу работает следующим образом.

При запуске двигателя в цилиндре 1 (такт впуска) поршень 2 движется вниз, в. головке цилиндра 3 открывается впускной клапан 4, атмосферный воздух по впускному каналу 5 поступает в камеру сгорания 6 за счет возникновения в ней разряжения. Одновременно топливным насосом 7 жидкое .топливо по трубопроводу 8 закачивается через электромагнитный клапан 9, который на этом режиме открывается за счет подачи на него напряжения, в штифтовую свечу накаливания 10. на электронагревательный элемент которой на этом режиме подается

00

о

ю

с

ел

напряжение, благодари чему поступившее в нее топливо нагревается до температуры 450°С, испаряется и в виде перегретого топливного пара поступает в автоматический клапан 11, открывающийся из-за разности давлений в камере сгорания 6 и топливном насосе 7, развивающем давление до 0,4 МПа, за счет чего топливный пар поступает в форкамеру 12, заполняет ее, при этом открывается автоматический клапан 13. На следующем такте сжатия в цилиндре 1 поршень 2 движется вверх, впускной клапан 4 закрывается, в камере сгорания 6 повышается давление и температура воздуха. После того, как это давление превысит давление топливного пара в штифтовой свече 10, автоклапаны 11 и 13 закрываются и разогретый от сжатия воздух из камеры сгорания 6 через дросселирующее сопловое отверстие 14 поступает во внутренний объем форкаме- ры 12, образуя вокруг электродов свечи зажигания 15 топливовоздушную смесь в дополнительной камере сгорания 16с коэффициентом избытка воздуха j 0,5-1,00, растворяя при этом не менее 14% топлива, находящегося в форкамере 12, причем давление в форкамере не достигает значений, при которых происходит самовоспламенение топлива от сжатия. При приближении псршня 2 к верхней мертвой точке на свечу зажигания 15 подается напряжение и принудительно воспламеняется находящаяся вокруг ее электродов топливо-воздушная смесь. Выделяющаяся при этом теплота способствует быстрому увеличению давления и температуры находящегося в форкамере топлива до значений близких к критическим, при которых происходит температурная деструкция компонентов, составляющих углеводородное топливо. При этом за счет возникающей разности давлений в форкамере 12 и камере сгорания б открывается автоматический клапан 13 и топливо впрыскивается в камеру сгорания б, где происходит его полное выгорание (окисление в кислороде атмосферного воздуха), а в цилиндре 1 за счет этого совершается работа. На такте выпуска в цилиндре 1, когда поршень 2 движется вверх, из цилиндра 1 удаляются отработавшие газы через систему выпуска (не показана), они направляются в теплообменник 17, обогревая его. Следующие циклы работы двигателя повторяются аналогично описанным до тех пор, пока температура теплообменника 17 не достигнет рабочей. После чего размыкают электроцепь питания электромагнитного

клапана 9(он закрывается) и штифтовой свечи накаливания 10, при этом подачу топлива от насоса 7 регулируют дросселем 18, после которого топливо по трубопроводу 19 поступает в теплообменник 17, нагревается и испаряется в нем, затем по паропроводу 20 направляется в автоклапан 11 и далее аналогично описанному выше способу работы двигателя. Регулирование мощности двигателя на рабочих режимах осуществляется

дросселем 18. На режиме пуска двигателя и прогрева теплообменника регулирование мощности двигателя не производится,

Предлагаемый двигатель позволят увеличить его КПД за счет достижения оптимальной продолжительности сгорания топлива, повысить экономичность низкотемпературного запуска за счет уменьшения затрат энергии на разогрев и испарение топлива.

Формула изобретения Двигатель внутреннего сгорания, содержащий по меньшей мере один цилиндр с размещенным в нем поршнем, головку цилиндра, впускной и выпускной коллекторы, камеру сгорания, образованную днищем поршня и головкой цилиндра, форкамеру, выполненную в головке, имеющую свечу зажигания с электродами и сообщенную с камерой сгорания при помощи соединительного канала, испаритель топлива, расположенный в выпускном коллекторе, соединенный через топливопровод с топливным насосом и связанный при помощи паропровода через клапан с форкаме- рой, и пусковой электронагреватель топлива, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности, пусковой электронагреватель топлива подсоединен к

топливному насосу при помощи трубопровода и подключен к форкамере через клапан, выполненный автоматическим, в соединительном канале размещен дополнительный автоматический клапан, а форкамера дополнительно сообщена с камерой сгорания при помощи дросселирующего канала, один из концов которого расположен в зоне электродов свечи зажигания.

| Сущность изобретения: двигатель содержит цилиндр с размещенным в нем пор- шн|ем, головку цилиндра, впускной и выпускной коллекторы, камеру сгорания, образованную днищем поршня и головкой цилиндра, форкамеру, выполненную в головке, имеющую свечу зажигания с электродами и сообщенную с камерой сгорания при помощи соединительного канала, испаритель топлива, расположенный в выпускном коллекторе, соединенный через топливопровод с топливным насосом и связанный при поиощи паропровода через клапан с форкамерой и пусковой электронагреватель топлива. Новым в двигателе является то, что пусковой электронагреватель топлива подсоединен к топливному насосу при помощи трубопровода и подключен к форкамере через клапан, выполненный автоматическим, в соединительном канале размещен дополнительный автоматический клапан, а форка- мера дополнительно сообщена с камерой сгорания при помощи дросселирующего канала, один из концов которого расположен в зоне электродов свечи зажигания. 1 ил. (Л С