Способ работы двигателя внутреннего сгорания

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1254185 А1 (1) 4 F 02 В 75/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

/2 ff

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3850804/25-06 (22) 04.02.85 (46) 30.08.86. Бюл. № 32 (71) Целиноградский инженерно-строительный институт (72) В. П. Полковников и Н. Н. Оранский (53) 621.43.052 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1016546, кл. F 02 В 37/00, 1982. (54) (57) 1. СПОСОБ РАБОТЫ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ с жидкостным охлаждением путем заполнения цилиндра наддувочным воздухом, осуществления такта сжатия воздуха в цилиндре и в дополнительной камере, аккумулирования избыточного сжатого воздуха в дополнительной камере, подачи топлива в цилиндр сжигания топливовоздушной смеси в цилиндре, подогрева аккумулированного воздуха теплом продуктов сгорания, подачи подогретого аккумулированного воздуха в цилиндр, расширения его и продуктов сгорания в цилиндре во время такта расширения с совершением работы, подачи смеси отработавнгих газов и воздуха в форсажную камеру, сжигания в ней дополнительного топлива и выпуска из нее отработавших газов для расширения в турбине, отличаюгиийся тем. что, с целью повышения эффективности использования энергии топлива, подачу подогретого воздуха из дополнительной камеры в цилиндр производят после выпуска продуктов сгорания из цилиндра, осуществляют дополнительные такты расширения воздуха и его вытеснения и смешивают воздух с продуктами сгорания после их раздельного расширения.

2. Способ по и. 1, от,гичаюш,ийся тем, что в аккумулированный воздух впрыскивают воду, которую предварительно подогревают охлаждающей жидкостью системы охлаждения и отработавшими газами.

1254185 >me У

Вг1ИИПИ Заказ 4201/38

Филиал ППП «Патент», г.

Изобретение относится к машиностроению, а именно двигателестроению, в частности к способам работы двигателей внутреннего сгорания с газотурбинным наддувом.

Цель изобретения — повышение эффективности использования энергии топлива.

На фиг. 1 изображена схема двигателя, работающего по предлагаемому способу при шеститактном цикле; на фиг. 2 — — то же, при четырехтактном цикле.

Двигатель содержит коленчатый вал 1, поршень 2, шатун 3, цилиндр 4, дополнительную камеру 5, теплообменник 6 дополнительной камеры, впускной клапан 7, выпускной клапан 8, клапан 9 дополнительной камеры 5, форсунку 10 для подачи топлива в цилиндр 4, форсунку 11 для подачи топлива в форсажную камеру !2, турбину 13, компрессор 14, привод !5 клапанов, привод 16 компрессора 14 и турбины 13.

Способ осуществляют следующим образом.

Внутреннее пространство цилиндра 4 при движении поршня 2 к нижней мертвой точке заполняют наддувочным воздухом, нагнетаемым через открытый впускной клапан 7. Клапан 9 дополнительной камеры 5 в это время гакже открыт. а выпускной клапан 8 закрыт.

В последующем при движении поршня от нижней мертвой точки к верхней мертвой точке впускной клапан 7 закрывают и производят сжатие воздуха в цилиндре 4 и дополнительной камере 5. При подходе поршня 2 к верхней мертвой точке клапан 9 закрывают и в цилиндр 4 при помощи форсунки 10 подают топливо. Далее при движении поршня к нижней мертвой точке топливо сгорает, продукты сгорания расширяются, совершая работу. При последующем движении поршня к верхней мертвой точке открывают выпускной клапан 8 и производят выпуск отработавших газов в теплообменник 6 дополнительной камеры 5 и далее в форсажную камеру 12, а затем в турбину !3, связанную через привод 16 с валом 1 двигателя.

В конце такта первого выпуска закрывают выпускной клапан 8, а клапан 9 открывают.

Подогретый воздух подают из дополнительной камеры 5 в цилиндр 4, где оп расширяется и совершает второй рабочий ход. 3атем при движении поршня к верхней мертвой

25 зо

4О

45 точке открывают клапан 9 и производят выпуск отработавшего воздуха в теплообменник 6 и далее в форсажную камеру 12. При прохождении отработавших газов и воздуха через форсажную камеру 12 в последнюю через форсунку 11 дополнительно подают топливо, продукты сгорания которого совместно с отработавшими в цилиндре 4 газами направляют в турбину 13. Открытие и закрытие клапанов 7 — 9 согласуют с движением поршня 2 и вала 1 при помощи привода 15 таким образом, чтобы последовательно осуществлялись указанные шесть тактов цикла.

На фиг. 2 приведена схема двигателя, осуществляющего предлагаемый способ работы при четырехтактном цикле. Позиция

8 на фиг. 2 соответствует выпускному окну вместо выпускного клапана на фиг. 1. Позицией 17 обозначена форсунка для впрыска воды в дополнительную камеру 5.

Двигатель (фиг. 2) работает следующим образом.

При открытых выпускных окнах 8, впускном клапане 7 и клапане 9 происходит продувка цилиндра 4. При движении поршня 2 от нижней мертвой точки к верхней мертвой точке он перекрывает выпускные окна 8, далее закрывают впускной клапан 7 и производят сжатие свежего заряда в цилиндре 4 и дополнительной камере 5. При прибли>кении поршня к верхней мертвой точке закрывают клапан 9 и производят подачу топлива в цилиндр 4 при помощи форсунки 10 и вг1рыск воды в дополнительную камеру 5 при помощи форсунки 17. Продукты сгорания топлива, расширяясь в цилиндре 4, совершают первый рабочий ход цикла. При открытии выпускных окон 8 отработавшие газы выпускают. При подходе поршня 2 к верхней мертвой точке открывают и производят расширение аккумулированного в дополнительной камере воздуха. Пары воды, смешиваясь с остаточными газами в цилиндре 4, дополнительно подогреваются.

Таким образом, предлагаемый способ работы двигателя внутреннего сгорания может обеспечить повьппение эффективности использования энергии топлива за счет воз. врата части тепла отработавших газов путем нагрева аккумулированного в дополнительной камере воздуха. тираж 523 Г1одниеное

Ужгорол, ул. проектная, 4