Тяговый двигатель внутреннего сгорания Советский патент 1950 года по МПК F02M31/135 F02M31/12 F02B19/02 

Предметом изобретения является тяговый двигатель внутреннего сгорания с передачей развиваемой мощности непосредственно на движитель транспортного аппарата (локомотив, танк, трактор, автомобиль, теплоход и т. д.) без редуктора или с последним, имеющим постоянное число оборотов.

Известные того же назначения тяговые двигатели внутреннего сгорания с изменением объема камеры сжатия, осуществляемым путем сообщения или разобщения полости цилиндра с дополнительной камерой, снабженной телом накаливания для подогрева воздуха и воспламенения топлива при работе двигателя с низкой степенью сжатия, имеют тот существенный недостаток, что в них тело накаливания служит только источником воспламенения топлива при пуске н ход холодного двигателя.

В предлагаемом тяговом двигателе этот недостаток устраняется регулированием температуры воздушного заряда путем подогрева его внутри цилиндра от электронагревателей, степень накала которых изменяется в зависимости от теплового состояния двигателя, что улучшает его тепловую характеристику.

Этим достигается устойчивость процесса сгорания и равномерность распространения пламени в цилиндре двигателя, чем обеспечивается надежный пуск двигателя в холодном состоянии и работа его на переменных нагрузках в широком диапазоне скоростных режимов.

На фиг. 1 изображен двигатель в продольном разрезе; на фиг. 2 - то же, в поперечном разрезе; на фиг. 3 - дополнительная камера с расположенными в ней клапанами наддува и регулируе лыми электронагревателями; на фиг. 4 изображена индикаторная диаграмма двигателя.

Двигатель двойного действия состоит из цилиндра 7, снабженного продувочными окнами 2 и 3, в котором двигаются навстречу друг другу два поршня 4, и из дополнительной камеры 5, в которой расположены электронагреватели 6, клапан 7 наддува и топливные форсунки 8.

ль 832 К)

Для сообщения камеры 9 сжатия цилиндра / с полостью дополни тельной камеры 5 имеется 10.

Рабочий процесс двигателя осуществляется следующим ор -ом.

Перед запуском двигателя объем дополиительной камеры ;о: д.1 пяется с объемом камеры 9 сжатия двигателя, чем достигается возможность работы двигателя с низкой степенью сжатия. Мощны-;; .ЛектрО:,„ греватели-воспламенители 6 (2-4 кет), подогреваемые извне электрическим током, подведенным к спиралям //, имея высокую температуру, подогревают воздух, находящийся в камере 5 и в цилиндре /, до температуры, обеспечивающей самовоспламенение или ускорение реакции топлива с воздухом.

Так как камеры разделены, то в процессах всасывания и сжатия нагревается воздух, находящийся в камере 5; поэтому температура в ной в конце сжатия зависит от тепловой мощности электронагрева1елей и может быть обеспечена ее величина, необходимая для осуществле:- :;:; процесса. Мощность подогрева регулируется терморегулятором.

Топливо в момент трогания и движения на малых скоростях в дополнительную камеру подается форсунками 8 ТЕК, что оно распыллвается в зоне раска.тенной поверхности электронагревателей, облегчающих зажигание и воспламенение; пусковой воздух по трубке 12 через клапан 7, омывая защитный 13, поступает в полость смешения, как указано стрелками, и через канал JO в цилиндр /.

Рабочий процесс иллюстрируется индикаторной диаграммой двигагеля. Воздух атмосферного или повыщенного давления продувки подается через продувочные окна 2, удаляет отработанные газы из цилиндра 7 через выхлопные окна 3 в период нахождения поршней 4 во внешних мертвых точках и заполняет цилиндр и камеру.

При движении поршней 4 к внутренним мертвым точкам процесс сжатия соответствует линии ас (фиг. 4). При .аостаточно боль;: ом ссч(-ии:. еоед П1Ительного канала 10 в обеих камерах в конце сжатия устанавливается одинаковое давление, температура же воздуха в дополнителг ной камере значительно выше, чем в основной камере цилиндра, вследствие подогрева от электронагревателей 6. Топливо, поданное в л1,опо,Л11ите.:1ьную камеру, сгорает при постоянном объеме, давление в ней возрастает, как показано на индикаторной диаграмме пунктирной линией г„ 2., а затем, вследствие истечения газов через канал 1G, в обеих камерах устанавливается одинаковое давление, соответствующее точке z. Поеле выран-нивання давлений в обеих камерах через фореупки М подается в основную камеру топливо, а черсз клапаны 15 и 7 наддува - воздух, так что обеспечивается хорошее перемешивание топливиой смеси в камере 5, и процесс горения протекает при постоянном давлеп и и соответствует линии 2) Zp. Расширению газов соответствует линии z,ie, линия еа соответствует процессу выхлопа отработанных газов.

В полостях 15 производится подготовка приготовления сжатого воздуха для продувки.

При скоростях движения, обеспечиваюших самоиоспламенение топлива, дополнительная камера 5 может отключаться клапаном 16 и в этом случае работает как воздушный аккумулятор без горения в пей топлива.

Предмет li з о б ) с т е и и я

1. Тяговый двигатель внутреннего егорания с изменением объема камеры сжатия, осуществляемым путем сообщения /1ли разобщения полости цилиндра е дополнительной камерой, снабженной телом накали