Поршневой двигатель внутреннего сгорания Советский патент 1982 года по МПК F02B75/00 

(5А) ПОРШНЕВОЙ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

1

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к двигателям внутреннего сгорания.

Известен поршневой двигатель внутреннего сгорания, содержащий компрессорный цилиндр для сжатия воздуха .рабочий цилиндр с головкой и поршнем для расширения горячих газов, камеру сжатия, неохлаждаемую камеру сгорания и установленное в последней устройство ю для впрыска топлива 1 .

Однако в известном устройстве имеют место потери тепла при реализации цикла и не исчерпаны все возможности к получению гще более высокого инди-. is каторного коэффициента полезного действмя (КПД).

Цель изобретения - повышение мощностных и экономических показателей двигателя путем улучшения процесса 20 преобразования энергии сгорания.

Указанная цель достигается тем, что камера сжатия и камера сгорания выполнены в виде общей полости и отделены

одна от другой при помощи размещенного в ней с зазором вытеснителя.

При этом поверхности головки, стенок и поршня рабочего цилиндра и по-, верхности, образующие камеру сгорания, покр.ыты жаростойким теплоизолирующим материалом.

На чертеже изображен двигатель, разрез.

Двигатель содержит рабочий.цилиндр 1 с перемещающимся в нем поршнем 2 и головкой 3 и компрессорный цилиндр k с компрессорным поршнем 5. В головке 3 против компрессорного цилиндра k размещен всасывающий клапан 6, а против рабочего цилиндра 1 - выпускной клапан 7.

Компрессорный и рабочий цилиндры имеют общую полость 8, в которой с зазором 9 по периферии размещен перемещающийся в ней вытеснитель 10.

При крайнем правом.положении вытеснителя 10 в левой части общей полости 8 размещается камера 11 сгора396ния, a при крайнем левом положении вытеснителя 10 в правой части общей полости 8 размещается камера 12 сжатия. Камера 11 сгорания сообщается с внутренней полостью рабочего цилиндpa 1 через окно 13, а камера 12 ежатия - с компрессорным цилиндром k через окно 1. В камере 11 сгорания установлено устройство 15 для впрыска топлива (форсунка). Верхняя часть внутренних стенок ци линдра 1, днище поршня 2, поверхность головки 3 со стороны рабочего цилиндра и стенки камеры 11 сгорания (левая половина общей -полости 8 и левая поверхность вытеснителя 10) покрыты жаростойким теплоизолирующим материалом Для фиксации вытеснителя предусмотрена пружина 16. Кинематическая связь между рабочим поршнем, компрессорным поршнем, вытес нителем, а также всасывающим и выпуск ным клапанами и форсункой может быть механической, например, с использованием барабана с профилированной рабо.чей дорожкой, гидравлической или элек трической. Двигатель работает следующим обраПри запуске двигателя вытеснитель 10 отключают, оставляя его в крайнем правом положении. Поршни 2 и 5 работают поочередно. При положении.поршня 2 в верхней мертвой точке поршень 5 в цилиндре А совершает такты всасывания и сжатия. Всасываемый воздух в цилиндр k поступает через клапан 6, а сжатый воздух через окно 1t по периферийному зазору 9 вытеснителя 10 поступает в камеру 11 сгорания. С помощью устройства 15 впрыскивается топливо, которое вос пламеняется с помощью пусковой свечи, установленной в камере 11 сгорания (не показана). Горячие газы через окно 13, воздействуя на рабочий поршень 2, перемещают его вниз, осуществляя рабочий хор,. При обратном движении поршня 2 вверх открывается выпускной клапан 7 и происходит выпуск отработавших газов. Поршень 5 в компрессорном цилиндре Л за время осуществления рабочего хода и хода выпуска в рабочем цилиндре остается в крайнем верхнем положении. Далее поршень 2 рабочего цилиндра остается в крайнем верхнем положении, а в компрессорном цилиндре 4 будут 8 осуществляться такты всасывания и сжатия и т. д. После осуществления запуска и прогрева двигателя Ё работу включают вытеснитель 10. Тогда при подходе поршня 2 к верхнему крайнему положению одновременно с открытием всасывающего клапана и началом движения поршня 5 вниз вытеснитель перемещается в левое положение. При обратном движении поршня 5 вверх сжатый воздух через окно 1 будет поступать в образовавшуюся камеру 12 сжатия, нагреваясь при этом как в обычном дизеле пропорционально степени сжатия. Как только поршень 5 достигнет верхнего крайнего положения вытеснитель 10 под действием цилиндрового давле- . ния и пружины 1б переместится в правое крайнее положение. Сжатый воздух из камеры 12 по .периферийному зазору переместится в камеру 11, нагреваясь при этом дополнительно о раскаленные стенки. Форсункой впрыскивается топливо навстречу раскаленному потоку воздуха. Температурный режим в камере 11 сгорания и рабочем цилиндре 1 благодаря изолирующим покрытиям .их поверхностей создает благоприятные условия для полного испарения топлива и качественного сгорания с малым периодом задержки воспламенения. Далее осуществляется рабочий ход, выпуск отработавших газов, перемещение вытеснителя влево и повторение следующего цикла. Использование изобретения обеспечивает более полное преобразование энергии топлива в полезную работу, что, в свою очередь, повышает мощностные и экономические показатели двигателя. Формула изобретения 1. Поршневой двигатель внутреннего сгорания, содержащий компрессорный ци линдр для сжатия воздуха, рабочий цилиндр с головкой и поршнем расширения горячих газов, камеру сжатия, неохлаждаемую камеру сгорания и установленное в последней устройство для впрыска топлива, отличающийся тем, что, с целью повышения мощностных и экономических п.оказателей двигателя путем улучшения процесса преобразования энергии сгорания, камера

596 2086

сжатия и камера сгорания выполнены влиндра и поверхности, образующие кавиде общей полости и отделены одна отмеру сгорания, покрыты жаростойким

другой при помощи размещенного в нейтеплоизолирующим материалом, с зазором вытеснителя.Источники информации,

ловки, стенок и поршня рабочего ци-кл. F 02 В 75/12, опублик. 1977.