Двигатель внутреннего сгорания

 

Изобретение может быть использовано в системах газообмена двигателей и позволяет повысить эффективность двигателя за счет организации закрутки заряда в цилиндре. Двигатель содержит по меньшей мере один цилиндр 1 с поршнем 2, крышку 3 цилиндра, воздухозаборник 4 и эжектор 5. В крышке 3 цилиндра выполнены впускной 6 и выпускной 7 каналы с размещенными в них впускным 8 и выпускным 9 клапанами. Воздухозаборник 4 связан с впускным каналом 6, в котором установлена система 11, впрыска топлива, и подключен к пассивному соплу 12 эжектора 5 при помощи патрубка 13 отбора воздуха, в котором установлен обратный клапан 14. В стенке цилиндра выполнено радиальное отверстие 15 для частичного выпуска отработавших газов и тангенциальное отверстие 16 для подачи в камеру сгорания 10 воздуха и отработавших газов. Радиальное отверстие подключено к активному соплу 17 эжектора 5 при помощи трубопровода 18, в котором установлен дополнительный обратный клапан 19 и выполнена накопительная емкость 20. Диффузор 21 эжектора 5 подключен к тангенциальному отверстию 16 при помощи магистрали 22. 1 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к двигателестроению, в частности к системам газообмена двигателей. Цель изобретения повышение эффективности двигателя. На чертеже представлена схема двигателя внутреннего сгорания. Двигатель содержит по меньшей мере один цилиндр 1 с поршнем 2, перемещающимся в цилиндре между верхней мертвой точкой и нижней мертвой точкой, крышку 3 цилиндра, воздухозаборник 4 и эжектор 5. В крышке 3 цилиндра выполнены впускной 6 и выпускной 7 каналы с размещенными в них впускным 8 и выпускным 9 клапанами. Крышка 3 цилиндра, цилиндр 1 и перемещающийся в нем поршень 2 образует камеру 10 сгорания. Воздухозаборник 4 связан с впускным каналом 6, в котором установлена система 11 топливовпрыска, и подключен к пассивному соплу 12 эжектора 5 при помощи патрубка 13 отбора воздуха, в котором установлен запорный орган 14, выполненный в виде обратного клапана. В стенке цилиндра 1 выполнено радиальное отверстие 15 для частичного выпуска отработавших газов и тангенциальное отверстие 16 для подачи в камеру 10 сгорания воздуха и отработавших газов. Радиальное отверстие 15 подключено к активному соплу 17 эжектора 5 при помощи трубопровода 18, в котором установлен дополнительный обратный клапан 19 и выполнена накопительная емкость 20. Диффузор 21 эжектора 5 подключен к тангенциальному отверстию 16 при помощи магистрали 22. Тангенциальное отверстие 16 выполнено примыкающим к поршню 2 при его положении в нижней мертвой точке. Двигатель работает следующим образом. В начале такта расширения отработавшие газы с высокой температурой и высоким давлением поступают из камеры 10 сгорания через радиальное отверстие 15 по трубопроводу 18 через дополнительный обратный клапан 19 и накопительную емкость 20 в активное сопло 17 эжектора 5. При этом в пассивном сопле 12 создается разрежение за счет течения через эжектор 5 отработавших газов. Созданное разрежение в пассивном сопле 12 обеспечивает открытие обратного клапана 14 и поступление воздуха из воздухозаборника 4 в эжектор 5, где он смешивается с отработавшими газами. В конце такта расширения при подходе поршня 2 к нижней мертвой точке освобождается тангенциальное отверстие 16 и поток воздуха и отработавших газов из диффузора 21 эжектора 5 по магистрали 22 втекает в камеру 10 сгорания. Тангенциальное выполнение отверстия 16 обеспечивает закрутку потока вокруг оси камеры 10 сгорания и поступательное движение в направлении открытого выпускного клапана 9. При этом горячие газы оттесняются от днища поршня 2. Во время такта наполнения открывается впускной клапан 8, топливо из систем 11 топливовпрыска впрыскивается в впускной канал 6, где образует с воздухом топливовоздушную смесь, которая поступает в цилиндр 1. В конце такта наполнения при подходе поршня 2 к нижней мертвой точке и открытия тангенциального отверстия 16 поток воздуха и отработавших газов истекает из него и закручивает топливовоздушную смесь в цилиндр 1, что приводит к расслоению заряда вдоль оси цилиндра. При этом более бедная смесь сосредотачивается у днища поршня 2. В дальнейшем осуществляется сжатие топливовоздушной смеси, ее зажигание, расширение продуктов сгорания и совершение полезной работы и выпуск отработавших газов из цилиндра 1. Применение рециркуляции отработавших газов и закрутка заряда в цилиндре 1 с его послойным разделением вдоль оси цилиндра позволяет повысить предельную степень сжатия двигателя, обеспечить работоспособность двигателя на обедненных смесях и повысить его экономичность.

Формула изобретения

ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий по меньшей мере один цилиндр с поршнем, перемещающимся в цилиндре между верхней мертвой точкой и нижней мертвой точкой, крышку цилиндра с впускным и выпускным каналами, образующую с поршнем и стенками цилиндра камеру сгорания, воздухозаборник, установленный на входе в впускной канал, и эжектор, пассивное сопло которого подключено к воздухозаборнику при помощи патрубка отбора воздуха с размещенным в нем запорным органом, отличающийся тем, что с целью повышения эффективности, в стенке цилиндра выполнено радиальное отверстие для частичного выпуска отработавших газов из камеры сгорания и тангенциальное отверстие для подачи в камеру сгорания воздуха и отработавших газов, примыкающее к поршню при его положении в нижней мертвой точке, активное сопло эжектора связано с радиальным отверстием в цилиндре при помощи трубопровода, а диффузор эжектора подключен к тангенциальному отверстию цилиндра, причем запорный орган патрубка отбора воздуха выполнен в виде обратного клапана, а в трубопроводе установлен дополнительный обратный клапан и выполнена накопительная емкость.

РИСУНКИ

Рисунок 1