Двигатель внутреннего сгорания Советский патент 1983 года по МПК F02B37/00 

() ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Изобретение от«оеится к двигателестроению, а именно, к комбиниро |Ванным двигателям внутреннего сгора ния. Известен двигатель внутреннего сгорания, содержащий по меньшей мере один цилиндр с крышкой и ребрами воздушного охлаждения, впускной ресивер, выхлопной трубопровод, кожух охватывающий цилиндр и снабженный приемным и выпускным окнами для охлаждающего воздуха, и турбокомпрессор со всасывающей и выхлопной магистралями, у которого компрессор подключен воздухонапорным патрубком к ресиверу, а турбина подключена га зоприемным патрубком к выхлопному трубопроводу через камеру сгрра ния .1 . Недостатки этого двигателя - сло ность конструкции, большие габариты и относительно малая мощность. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является двигатель внутреннего сгорания, содержащий по меньшей мере один цилиндр с крышкой и ребрами воздушного охлаждения, впускной ресивер, выхлопной трубопровод, кожух, охватывающий цилиндр и снабженный приемным и выпускным окнами для охлаждающего воздуха, и турбокомпрессор со всасывающей и выхлопной магистралями, у которого компрессор подключен воздухонапорным патрубком к ресиверу и воздухоподающим каналом к приемному окну кожуха, а турбина подкгаочена газоприемным патрубком к выхлопному трубопроводу чеipes камеру сгорания, впускное отверстие которой дополнительно соединено с выпускным окном кожуха при помощи трубы, охватывающей выхлопной трубопровод с кольцевым зазором 2j. Недостатком известного двигателя является также его небольшая мощность . 399 Цель изобретения - повышение мощности двигателя, Поставленная цель достигается тем, что двигатель внутреннего сгорания, содержащий по меньшей мере один цилиндр с крышкой и ребрами воздушного охлаждения, впускной ресивер, выхлопной трубопровод, кокух, охватывакмций цилиндр,и снабженный приемным и выпускным окнами для охлаждающего воздуха, и турбокомпрессор со всасы вающей и выхлопной магистралями, у которого компрессор подключен воздухонапорным патрубком к ресиверу и воздухоподающим каналом к приемному окну кожуха, а турбина подключена газоприемным патрубком к выхлопному трубопроводу через камеру сгорания, впускное отверстие которой дополнительно соединено с выпускным окном кожуха при помощи трубы, охватывающей выхлопной трубопровод с кольцевым зазором, снабжен силовой турбиной, установленной в выхлопной магистрали турбокомпрессора, а воздухоподающий канал компрессора выполнен в виде ответвления от воздухонапорного патрубка. На чертеже представлена схема двигателя внутреннего сгорания. Двигател-ь внутреннего сгорания содержит по меньшей мере один цилиндр 1 с крышкой 2 и ребрами 3 воздушного охлаждения, впускной ресивер J, выхлопноитрубопровод 5. кожух 6, охватывающии цилиндр 1 -и крышку 2 и снабженныи приемными окнами 7 и 8 и выпускным окном 9 для охлаждающего воздуха и турбокомпрессор с компрессором 10. тypбинoиJ1. валом 12, а также со всасывающей магистраль ю 13и с выхлопной магистралью И. Компрессор 10 подключен воздухонапорным патрубком 15 к впускному ресиверу k, а оздухоподающим каналом 16, выполненным . в виде ответвления от патрубка 15, -,0 подключен к приемным окнам 7 и 8 кожу ха 6. Турбина 11 подключена газоприемным патрубком 17 к выхлопному трубопроводу 5 через камеру 18 сгорания, впускное отверстие 19 которой дополнительно соединено с выпускным окном 9 кожуха 6 при помощи трубы 20 охватывающеи выхлопной трубопровод 5 с ;юльцевым зазором 21. Двигатель содержит также силовую турбину 22, уста новленную в выхлопной магистрали 1 турбокомпрессора и связанную с колен4чатым валом 23 через редуктор 2 и гидромуфту 25, электродвигатель 26, связанный через муфту 27 свободного хода и редуктор 28 с валом 12 турбокомпрессора, и форсунку 29 для подачи топлива в камеру 18 сгорания. Двигатель внутреннего сгорания работает следующим образом. Для пуска турбокомпрессора включают электродвигатель 26, при этом вращение вала электродвигателя 26 передается валу 12 турбокомпрессора через муфту 27 свободного хода и шестерни редуктора 28. Воздух нагнетается компрессором 10 через воздухонапорный патрубок 15 во впускной ресивер и через воздухоподающий канал 16 и приемные окна 7 и 8-под кожух 6. Подают топливо через форсунку 29 в камеру 18 сгорания и наполняют жидкостью рабочую полость гидромуфты 25, в результате чего крутящий момент с силовой турбины 22 начинает плавно передаваться на коленчатый вал 23 двигателя. Отработавшие газы запустившегося двигателя, поступая по выхлопному трубопроводу 5 в камеру 18 сгорания, смешиваются в районе ее впускного отверстия 19 с горячим воздухом, поступающим в камеру 18 сгорания по кольцевому зазору 21 из Смесь отработавших и воздуха, дополнительно нагре р ,8 сгорания, приводит в действие турбины 11 и 22, .поступая газоприемный патрубок 17, приводит в действие связан- ,„г турбиной 11 компрессор 10, ,„ нагнетаеЧ воздух из атмосферы всасывающую магистраль 13 турбокомпрессора в воздухонапорный патg и воздухоподающий канал 16.. образом, во время работы дви охлаждение деталей цилиндро оршиевой группы; выполненных, напри.... мер, из керамики, производится воздухом, нагнетаемым компрессором 10 ш полученное воз деталей, срабатывается в турбинах 11 и 22. При увели -топлива в камеру 18 сгорания увеличиваются обороты вала турбокомпрессора, увеличивается понаддувочного воздуха, а силовая 2 выводится на режим макси „ощности. Таким образом, предлагаемое вьп полнение двигателя позволяет без увепичения максимального давления в ци линдре повысить мощность двигателл за счет срабатывания энергии газов на силовой турбине при увеличении п дачи топлива в камеру сгорания, пол нее использовать энергию отработавших газов и охлаждающего воздуха, а также улучшить процесс сгорания в камере за счет выполнения воздухоподакщего канала компрессора в виде ответвления от воздухонапорного пат рубка и наличия силовой турбины. Формула изобретения Двигатель внутреннего сгорания, содержащий по меньшей мере один цилиндр с крышкойи ребрами воздушного охлаждения, впускной ресивер, выхлопной трубопровод, кожух, охватывающий цилиндр и снабженный прием ным и выпускным окнами для охлаждения воздуха, и турбокомпрессор с вс сываю1Дей и выхлопной магистралями, у которого компрессор подключен воздухонапорным патрубком к ресиверу и воздухоподающим каналом к приемному окну кожуха, а турбина подключена газоприемным патрубком к выхлопному трубопроводу через камеру сгорания, впускное отверстие которой дополнительно соединено с выпускным окном iкожуха при помощи трубы, охватываю;щей выхлопной трубопровод с кольцевым зазором, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения мощности, он снабжен силовой турбиной,установ. ленной в выхлопной магистрали турбокомпрессора, а воздухоподаимций канал компрессора выполнен в виде ответвления от воздухонапорного патрубка. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 270393, кл. F 02 N 15/02, 1966. 2.Патент США № 2583651, кл. 60-612, опублик. 1952.