Комбинированный двигатель внутреннего сгорания Советский патент 1979 года по МПК F02B37/00 

вающих их кромок в сопряженной с ней стенке дополнительной камеры. На фиг, 1 представлена схема описываемого двигателя с частичным разрезом по ветвям обводного трубопрово да; на фиг. 2 - то же с другим вариа том выполнения дополнительной камеры сгорания; на фиг. 3 - разрез по ка(лере сгорания и органу дросселирования, установленному в ветви, подключенной к зоне горения; на фиг. 4 один из вариантов соединения органов дросселирования с устройством для до зированной подачи топлива в дополнительную камеру сгорания. Двигатель 1 внутреннего сгорания содержит несколько цилиндров 2 (усло но показаны три цилиндра) и снабжен впускным ресивером 3 и выхлопным коллектором 4, В показанном .1 варианте коллектор выполнен заодно с зоной смешения дополнительной камеры сгорания 5, а на фиг.2 показано два коллектора, каждый из которых подключен к зоне смешения б дополнительной камеры сгорания. Выхлопной коллектор через зону смешения дополнительной камеры сгорания сообщен с газоприемным патрубком 7 турбины 8 турбокомпрессора 9. Компрессор 10, приводимый этой турбиной, снабжен воздухонапорньам патрубком 11, сообщенным с ресивером 3. Обводной трубо провод выполнен в виде двух параллел ных ветвей 12 и 13, первая из которы подсоединена к зоне смешения 6, а вт рая - к зоне горения 14 дополнительной камеры сгорания, в каждой из вет вей установлены органы дросселирования, которые могут быть выполнены ли бо в виде поворотной заслонки, либо в виде золотника, либо в виде иного известного устройства. На фиг. 1 и 2 в качестве органа доосселирования, установленного в ветви 12, показана поворотная заслонка 15, связанная с индикатором 16 перепада давлений на ней, снабженным двумя поршнями 17 и 18 разного сечения, расположенными на общем штоке. Полость, заключенная между этими поршнями, сообщена с ресивером при помощи трубки 19. На свободную торцовую поверх- Hocfв большего поршня действует дро .-селированное.давление ветви, передаваемое fio трубке 20, а на свободную торцовую поверхность меньшего по пгая - атмосферное давление. В зону, горения 14 дополнительной камеры сгорания воздух поступает по ветви 13, Топливо в зону горения по тупает из устройства 21 для дозированной подачи топлива через канал 22 и распыливающее отверстие 23. Орган дросселирования воздуха, пода ваемого в эту зону по ветви 13, связан только с датчиком перепада давления на самом органе дросселиро вания, который выполнен золотниковым в виде дефференциального поршня 24, одна торцовая поверхность 25 которого плошадью S нагружена давлением отработанных газов, а другая поверхность 26 (см.фиг.З) - давлением воздуха. Дифференциальный поршень снабжен направляющей 27 сопряженной со стенкой 28 дополнительной ка меры сгорания. Стенка 28 может либо обхватывать направляющую поршня (см, фиг, 1 и 2), либо может быть помещена внутрь направляющей (сМофиг.З). Радиальные окна 29 выполнены в направляющей поршня и соединяют ветвь 13 с зоной горения. Окна перекрываются кромкой 30 стенки, которая может быть либо торцовой, как показано на фиг. 1 и 2, либо ее функции выполняют кромки радиальных окон 31 в стенке, как показано на фиг. 3 и 4. Устройство 21 для дозированной подачи топлива соединено с органом дросселиров-ания в ветви 13 и содержит исполнительный орган 32, показанный на фиг. 1 и 2 в виде рычага, механически связанного с одной стороны со стенкой 28 камеры сгорания, а с другой с регулировочным клапаном 33. При перемещении рычага 32 одновременно изменяются сечение для прохода топлива, зависящее от положения клапана 33, и сечение для прохода воздуха через окна 29. На фиг. 3 показан вариант, в котором орган дросселирования в ветви, подключенной к зоне смещения, выполнен в виде подвижных окон 34 в дополнительном золотнике 35, присоединенном к поршню 24, и неподвижных окон 36 в наружной стенке 37 дополнительной камеры сгорания. Воздух, поступающий в зону смеше ния, может быть использован для охлаждения, дополнительной каттеры сгорания и элементов двигателя. Для этого имеется соединенный с этой ветвью воздуховод 38, обхватывающий дополнительную камеру сгорания и сообщенный с ее внутренней полостью либо через отверстия 39, расположенные перед газоприемным патрубком 7 турбины (см.фиг.1)., либо через отверстия 40 большого -сечения, расположенные непосредственно за зоной горения, и мелкие отверстия 41,, расположенные перед газоприемным патрубком турбины. Варианты, приведенные на фиг. 3 и 4, отличаются-, от вариантов на. фиг. 1 и 2 двумя усовершенствованиями, Первое из них заключается в том, что исполнительный орган 32 выполнен реагирующим на изменение давления в любой точке магистрали, связывающей выход компрессора с входом турбины, и управляется так, что сеченне окон 29 и расход топлива изме няют одновременно обратно пропорционально перепаду давлений на орга ну дросселирования. Второе заключается н том, что дроссель ветви 13 установлен в соединении этой ветви с зоной смешения Для этого дроссели выполнены в виде трех полых коаксиальных элементов, из которых один элемент (стенка) 37 Неподвижен, а два других элемента 42 и 28 подвижны независимо один от другого. Элемент 35 (дополнительный золотник) ограничивает изнутри по крайней мере частично зону смешения б дополнительной камеры сгорания и вместе с элементом (стенкой) 37 определяет сечение для прохода возду ха в зону горения. Поршень 24 выступает из ветви 13 через уплотнение 43, обеспечивающее его подвижность. Снаружи поршень снабжен кожухом 44, в котором скользит исполнительный орган 32, имеющий вид плунжера и соединенный со стенкой 28, и установ лен подпружиненный плунжер 45, в отверстие 46 которого помещена игла 47 исполнительного органа. Зазор между стенками отверстия и иглой изм няется при перемещении исполнительного органа и изменяет сечение для прохода топлива из топливопровода 48 в канал 22, На фиг. 4 приведен вариант, в ко тором орган дросселирования в ветви 12 выполнен в виде клапана 49, соед няющего эту ветвь с ветвью 13. Этот клапан реагирует только на перепад давления, а не на абсолютный расход воздуха В результате того, что органы дросселирования реагируют только на перепещ давления на каждом из этих органов, расход топлива через зону горения дополнительной камеры сгорания всегда Согласован с подачей топлива и обеспечиваются благоприятные условия для горения. Выполнение орга на дросселирования в виде радиальных окон, подводящих воздух к зоне горения, обеспечивает высокую турбулизацию в зоне горения и более полное сгорание. Формула изобретения 1. Комбинированный двигатель внутреннего сгорания, содержащий турбокомпрессор, сообщенный через воздухонапорный патрубок компрессора с впускным ресивером двигателя, а через газоприемный патрубок турбины с выхлопным коллектором, обводной трубопровод, выполненный в виде двух параллельных ветвей, снабженных органами дросселирования, подключены к индикаторам режима работы двигателя, и подсоединяющих воздухонапорный патрубок к газоприемному, идополнительную камеру сгорания с зоной смешения и зоной |Горения, подключенную к первой из вет;вей через зону смешени, а ко второй .через зону горения, которая сообщена при помощи канала с устройством для дозированной подачи топлива, о тличающийся тем, что, с целью обеспечения стабильности работы на переменных нагрузках, каждый индикатор режима работы выполнен в виде датчика перепада давлений на органе дросселирования, 2,Двигатель по п.1, от л и ч а ющ и и с я тем, что датчик перепада давлений на органе дросселирования ветви, подключенной к зоне горения, выполнен в виде дифференциального поршня, одна торцовая поверхность которого нагружена давлением отработанных газов, а другая.- давлением воздуха. 3.Двигатель по п.2, о-т- л ичающийся тем, что дифференциальный поршень снабжен направляющей, сопряженной со стенкой дополнительной камеры сгорания в зоне горения, а орган дросселирования выполнен в виде радисшьных окон в направляющей и перекрывающих их кромок в сопряженной с ней стенке дополнительной камеры. Источники информации,. принятые во внимание при экспертизе . Патент США № 2633698, кл. , опублик, (прототип).

W

ФигЛ