Четырехтактный двигатель внутреннего сгорания Советский патент 1982 года по МПК F02B29/00 

(54) ЧЕТЫРЕХТАКТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Изобретение относится к машиностро ению, в частности двигателестроению и к конструированию четырехтактных дви-гателей внутреннего сгорания с воспла менением от сжатия, преимущественно с повышенным противодавлением за цилиндром. Известен четырехтактный двигатель внутреннего сгорания, содержащий по меньшей мере один рабочий цилиндр, ко ленчатый вал, воздушный ресивер, п родувочный ресивер и обратный клапан для перепуска воздуха из воздушного ресивера в продувочный . Недостаток известного двигателя заключается в Том, что при повышенном противодавлении за цилиндром он не обеспечивает высокого качества продув ки {очистки надпоршневого объема от остаточных газов). Цель изобретения - повышение качества продувки при увеличении противодавления за цилиндром. Указанная цель достигается тем, что двигатель дополнительно снабжен источником сжатого воздуха, подключенным каналом к продувочному ресиверу, причем в канале размещен дозатор. При этом дозатор выполнен в виде жиклера, в виде заслонки, управляемой от датчика давления газов за цилиндром, или в виде клапана, связанного с коленчатым валом. Двигатель может быть оснащен в качестве дозатора одновременно всеми перечисленными устройствами: жиклером, заслонкой и клапаном. В подводящем сжатый воздух канале предпочтительно устанавливать теплообменник. На чертеже представлен пример выполнения четырехтактного двигателя внутреннего сгорания. Рабочая полость цилиндра 1 через впускной клапан 2 сообщена с полостью продувочного ресивера 3, который через обратный клапан k связан с воздушным ресивером 5. При помощи каналй продувочный ресивер соединен с допол нительным источником сжатого воздуха (не показан). В канале .6 размещен до затор. На чертеже представлены три варианта выполнения дозатора: в виде жик лера 7, производительность которого пропорциональна количеству остаточны газов; в виде заслонки 8, управляемо от датчика 9 давления газов за цилин дром (выхлопном коллекторе 10 за выхлопным клапаном 11); в виде клапана 12, связанного с коленчатым валом (не показан) двигателя. В рабочем ци линдре 1 размещен поршень 13. Двигатель может быть оснащен в качестве дозирующего устройства одновременно всеми перечисленными устройствами: жиклером 7постоянной производительности, заслонкой-8, управляемой от давления остаточных газов, и клапаном 12, регулирующим подачу дополнительного сжатого воздуха по углу поворота вала двигателя. В подводящем сжатый воздух канале 6 может быть размещен теплообменник (не показан). . Двигатель в случае выполнения доза-.ора в виде трех элементов - жикле pa, заслонки и клапана, работает сле дующим образом. В конце такта выпуска и при откры том выпускном клапане 11 открывают впускной клапан 2 и дозирующий 12, тем самым обеспечивая продувку надпоршневого объема от остаточных газо после чего выпускной клапан 11 и дозирующий 12 закрывают. При движении поршня 13 вниз через открытый впускной клапан 2 и обратный k заполняют цилиндр свежим воздухом из воздушного ресивера 5. При движении поршня вверх и одновременном сжатии воздуха в цилиндре и продувочном ресивере 3 впускной клапан 2 закрывают после отбора в првдувочный ресивер заданного количества воздуха. По завершении про цесса частичного отбора воздуха из цилиндра открывают дозирующий клапан 12 и через жиклер 7 и заслонку 8 пополняют по каналу 6 продувочный ресивер 3 сжатым воздухом от постороннего источника сжатого воздуха. Интенсивность продувки при выбранном объеме и данном количестве отоб-. ранного из цилиндра воздуха зависит от количества сжатого воздуха, подаваемого от постороннего источника. Поэтому в канале 6 встроена управляемая заслонка 8, изменяющая количество сжатого воздуха от постороннего источника пропорционально давлению остаточных газов. Теплообменник, размещенный в подводящем сжатый воздух канале (не показан), снижает температуру продувочного воздуха, и как следствие, теплонапряженность деталей камеры сгорания. Выполнение дозирующего устройства в виде жиклера и заслонки, управляемой в зависимости от давления газов за цилиндром, обеспечивает непрерывную подачу дополнительного сжатого воздухав продувочный ресивер, при этом упрощается конструкция за счет отсутствия регулируемого по углу поворота дозирующего устройства, но неоправданно возрастает расход сжатого воздухаот постороннего источника при прохождении в цилиндре процессов впуска и сжатия. Для экономии сжатого воздуха от постороннего источника дозирующее устт ройство выполнено в виде клапана, связанного с коленчатым валом двигателя и обеспечивающего подачу сжатого воздуха от постороннего источника, начиная с момента окончания частичного отбора воздуха из цилиндра, т. е. при разобщении объемов цилиндра и продувочного ресивера, а прекращая по окончании процесса продувки, т, е. с. момента начала заполнения рабочего ци-линдра свежим зарядом. Предлагаемый четырехтактный двигатель внутреннего сгорания обеспечивает улучшение экономичности за счет повышения качества продувки надпоршневого объема цилиндра от остаточных газов при увеличении противодавления за цилиндром, когда оптимальное (по условиям рабочего процесса) либо максимально возможное количество отобранного из цилиндра воздуха не в состоянии обеспечить заданное количество продувки. Это устройство выполнено применительно к четырехтактному двигателю 1ЧН 26/26. При выбранном по условиям пуска количестве отбираемого из цилиндра воздушного заряда подача дополнительного сжатого воздуха в продувочный ресивер снижает удельный расход топлива до 7 г/элсч, а температуру выпускных газов - в среднем на 50.°С по сравнению с двигателем без добавления сжатого воздуха от постороннего источника при