Двигатель внутреннего сгорания

 

Изобретение позволяет повысить эффективность двигателя путем использования энергии импульсов давления газа для улучшения процессов газообмена . Каждый цилиндр 1 снабжен поршнем 2, перемещающимся с заданной частотой рабочих циклов от нижней к верхней мертвой точке для сжатия рабочего тела до заданной степени сжа

СО103 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 Г 02 В 27/00 37/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 4185281/25-06 (22) 20,01,87 (46) 15.10.88, Бюл. Р 38 (71) Уфимский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе . (72) Б,П.Рудой, В.К.Галиуллин, Р,Д.Еникеев и P.X.Зайнуллин (53) 621.436-224. 7(088.8) (56) Заявка Франции 11 2568312, кл. F 02 В 37/00, 1986.

„„SU,„, 1430570 А1 (54) ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Изобретение позволяет повысить эффективность двигателя путем использования энергии импульсов давления газа для улучшения процессов газообмена. Каждый цилиндр 1 снабжен поршнем 2, перемещающимся с заданной частотой рабочих циклов от нижней к верхней мертвой точке для сжатия рабочего тела до заданной степени сжа14 305 70

1=(14-21)

= о тип. Группа каналов 3 закреплена в неподвижной перегородке 9, выполненной в виде полого шара, а торцы 7 и

5 каналов сообщены с впускным и вьг пускным патрубками (П) 8 и 6 одного и того же цилиндра. Перегородка делит кожух 11, в который заключены каналы, по длине на две полости 12 и !

3. Между П и каждым каналом выполнен кольцевой зазор 10, отношение площади которого к площади поперечногф сечения П 6 равно 0,2-1,0, При таком выполнении волна сжатия, достигнув перегородки, сообщает ей им1

Изобретение относится к машинос гроению, а именно к двигателестроению, и может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания с резонансным наддувом. 5

Цель изобретения — повыпение эффективности двигателя путем использования энергии импульсов давления газов для улучшения газообмена, .На фиг. 1 показана схема двига1 елями на фиг. 2 — разрез А-А на фиг.1, Двигатель содержит по меньшей мере пару цилиндров 1 с поршнями 2, группу каналов 3 и турбокомпрессор

4. Каждый поршень выполнен перемещающимся с заданной частотой рабочих никлов от нижней к верхней мертвой точкам для сжатия рабочего тела до заданной степени сжатия, Каждый из

)О каналов 3 сообщен одним торцом 5 с выпускным патрубком б одного из цилиндров, а другим торцом 7 — с ьпускным патрубком 8 одного из цилиндров н снабжен установленной н нем разделительной подвижной перегородкой 9.

МФФБ лйтрубкВки цжтннрррв 1 и ка дыМ какдлрм 3 дщ1рдцрд кольцевой заЗар 10, КанаЛь1 3 заключены в рхва= Вщдвщу1й ИХ Кащук 1! ррзрелецщф по длине на две полости 12 и 13 при помощи неподвижной перегородки 14, Полости 12 и 13 снабжены соединительны- ми патрубками 15 и 16. Эти патрубки подключены к турбокомпрессору 4, Группа каналов 3 закреплена в непод- 35 вижной перегородке 14. Торцы 5 н 7 пульс движения. Перегородка, двигаясь в сторону П8, генерирует волну сжатия свежего заряда воздуха, которая проходит через зазор, отбирает часть воздуха из полости 12 и подает его в

П 8. При этом происходят поднятие среднего уровня давления в П 8 и улучшение наполнения цилиндра. После прохождения волны сжатия за счет создания давления воздуха, поступающего от турбокомпрессора 4, перегородка возвращается в исходное положение. 2 з.п. ф-лыр.2 ил, 2 каждого иэ каналов 3 сообщены с впускным и выпускным патрубками 8 и 6 одного и того же цилиндра 1.

Отношение площади кольцевого зазора 10 к площади поперечного сечения выпускного патрубка б выполнено равным 0,2-1,0, Подвижная перегородка 9 каждого из каналов 3 выполнена в виде полого шара.

Длина каждого выпускного патрубка

6 ориентировочно может быть определена в соответствии с соотношением где 1 —,ппина выпускного патрубка 6; — ча ст от а р аб о чих циклов в цилиндре 1 (на номинальном режиме); скорость звука в выпускном патрубке 6 (на номинальном режиме), а площадь поперечного сечения выпускного патрубка 6 выполнена в саответ ствии с соотношением

1" =(7,3-, 8,5)

@ о где P< - Плошадь додеррчцрго авцрннд выпускного патрубка 6

Е - степень сжатия в цилиндра 1; 1 - относительная длительность открытия выпускного патрубка

6 (отношение длительности открытия выпускного патруб ка

6 к длительности рабочего з 14305 цикла на номинальном режиме);

V> — рабочий объем цилиндра, соответствующий части объема цилиндра 1, описываемого поршнем 2 при era перемещении от нижней к верхней мертвой точкам, Дпя ограничения перемещения подвиж-10 ной перегородки 9 торцы 5 и 7 каналов

3 снабжены ограничителями 17.

Двигатель работает следующим образом.

Волна сжатия, генерируемая поршнем 2 (перемещающимся в цилиндре 1 с заданной частотой рабочих циклов от нижней к верхней мертвой точкам) при открытии выпускных органов, движется по выпускным патрубками 6 в направлении выпускной полости 13 кожуха 11, Достигнув среза выпускного патрубка 6, волна сжатия преобра. зуется в отраженную волну разрежения, движущуюся к выпускным органам, и в 2S прямую волну сжатия, которая проходит через кольцевой зазор 10 и отдает часть массы газа в выпускную полость

13 кожуха 11.

Затеи волна сжатия проходит в со- эп осно расположенный канал 3. и, достигнув подвижной перегородки (полого шара), сообщает ей импульс движения.

Подвижная перегородка 9, двигаясь. в сторону впускного патрубка 8, генерирует волну сжатия свежего заряда воздуха, которая проходит через зазор 10, отбирает часть воздуха из впускной полости 12 кожуха 11 и подает его во впУскной патрубк 8, При 40 этом происходят поднятие среднего уровня давления во впускном патрубке

8 (по сравнению с давлением s полости 12), улучшение. наполнения цилиндра 1 и повьш ение эффективности двига- 46 . теля.

ПООЛВ ПРОПМДВНКЯ ВОЛНЫ аКВТКЯ

ROPOO ПВНВЛЫ 3 QO ОЧВТ ВОВДВПКЯ ДВЭ

ЛВНПЯ РОВДУХВ у ИООТУП@ЮЩВРО ROPOO COO

ДКППТВЛЬННЙ ИВТфубОП 13 ОТ ПОИПЯВВ gg

ООЯВ ТУРООПОМЛРВОРОРВ 4) ЙОДВВВПВЯ

4 перегородка 9 возвращается в исходное положение, вытесняя отработавшие газы в полость 13 и затем через патрубок 16 — в турбину турбокомпрессора

4, Ограничители 17, установленные в торцах 5 и 7 каналов 3, ограничивают перемещение подвижной перегородки 9, Формула изобретения

1, Двигатель внутреннего сгорания, содержащий по меньшей мере пару цилиндров, каждый иэ которых снабжен поршнем, перемещаюшимся с заданной частотой рабочих циклов от нижней к верхней мертвой точкам дпя сжатия рабочего тела до заданной степени сжатия, и группу каналов, каждый иэ которых сообщен одним торцом с выпускным патрубком одного из цилиндров, а другим торцом " с впускным патрубком одного из цилиндров и снабжен установленной в нем разделительной перегородкой, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности путем использования энергии импульсов давления газа для улучшения гаэообмена, двигатель снабжен турбокомпрессором, между патрубками цилиндра и каждым каналом выполнен кольцевой зазор, каналы заключены в охватывающий их кожух, разделений по длине на две полости при помощи неподвижной перегородки, причем эти полости снабжены соединительными патрубками, подключенными к турбокомпрессору группа каналов закреплена в неподвижной перегородке, а торцы каждого из каналов сообщены с впускным н выпускным патрубками одного и того же цилиндра.

2, Двигатель по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что отношение площади кольцевого зазора к площади поперечного сечения выпускного патрубпВ ВьпюлпапО фВВпнм 0,2-1.,0, 3, ДВПГВТВЛЪ ПО Л, l,ì 2, О ТЛ И Ч В Ю Щ К П О Я ТВМу ЧТО НОДФПФ"

ПВЯ ПВф@РОфОДПВс ПВФДОРО КВ ПВПВЛОР

РИЛОЛПВПВ Р ВПДВ ПОДЛОГО ЩВДВе

#30570

Составитель В. Козлов

Редактор И.Касарда Техред П.Сердюкова Корректор П.Король

Тираж 505 Подписное

В11ИИПИ Государственного ко. ите".а СССР по делам изобретений и открытий

l 13035„Ìîñêâà, Ж-35, Рауп, ская наб., д. :/5

Заказ 5315/31

Производственно-полиграфическое предприятие, г„ужгород, ул .. роек:и .ая,