Двигатель внутреннего сгорания

 

Сущность изобретения: двигатель содержит цилиндры 1 с поршнями 2, головку 3 цилиндров, в которой установлены впускной (ВПК) 4 и выпускной (ВЫПК) 5 клапаны, подсоединенные соответственно к впускному (ВПР) 6 и выпускному (ВЫПР) 7 ресиверам , и замкнутую полость (ЗП) 8, сообщенную с цилиндром 1 через перепускной клапан (ПК) 9. При этом ВПК 4, ВЫПК 5 и ПК 9 выполнены управляемыми от кулачков распределительного вала(РВ) 10. Кулачки 11 и 12 ПК 9 расположены на РВ 10 с возможность сообщения ЗП 8 с цилиндром 1 в конце процесса расширения перед открытием ВЫПК5 и вначале процесса сжатия после закрытия ВПК 4. Двигатель снабжен турбокомпрессором 13 и охладителем 16 наддувочного воздуха. 1 з.п. ф-лы. 1 ил. СО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)s F 02 В 41/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

llO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4721238/06 (22) 12,06.89 (46) 15.06.92. Бюл. N. 22 4 фь

О сР (71) Брянский институт транспортного машиностроения (72) В,И,Евенко, Г.Л,Васильев и В.В,Евенко (53) 621.436(088.8) (56) Симсон А.Э. и др, Двигатели внутреннего сгорания, M.: Транспорт. 1980, с.32. рис.16, Авторское свидетельство СССР

N 461237, кл. F 01 P 7/10, F 02 В 51/00. 1974.

Патент США ¹ 4246873. кл. 123 — 48, 1981, (54) ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению. и может быть использовано в дизелях с турбонаддувом, снабженных системой непосредственного охлаждения наддувочного воздуха атмосферным воздухом.

Известен дизель с турбонаддувом и системой охлаждения наддувочного воздуха промежуточным теплоносителем, содержащий цилиндры, в которых установлены поршни и впускные и выпускные клапаны. распределительный вал, турбокомпрессор. соединенный воздухонапорной магистралью с впускным ресивером и газоприемным каналом с выпускным ресивером цилиндров, охладитель наддувочного воздуха, установленный в воздухонапорной магистрали и охлаждаемый водой. водяной насос и радиатор, в котором вода, охлаждающая нэддувочный воздух. охлаждается атмосферным воздухом.

„, . Ж „„1740723 А1 (57) Сущность изобретения: двигатель содержит цилиндры 1 с поршнями 2, головку 3 цилиндров, в которой установлены впускной (8RK) 4 и выпускной (ВЫПК) 5 клапаны, подсоединенные соответственно к впускному (ВПР) 6 и выпускному (ВЫПР) 7 ресиверам, и замкнутую полость (ЗП) 8, сообщенную с цилиндром 1 через перепускной клапан (ПК) 9. При этом ВПК 4, ВЫПК 5 и ПК 9 выполнены. управляемыми от кулачков распределительного вала (РВ) 10. Кулачки 11 и 12 ПК 9 расположены на PB 10 с возможность сообщения ЗП 8 с цилиндром

1 в конце процесса расширения перед открытием ВЫ ПК 5 и вначале процесса сжатия после закрытия В П К 4. Двигатель снабжен турбокомпрессором 13 и охладителем 16 наддувочного воздуха. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Недостатками этого двигателя являют. ся низкая надежность, обусловленная возможностью попадания воды во впускной коллектор и опасностью замерзания воды в зимний период. Для устранения этих недостатков двигатель должен быть снабжен системой непосредственного охлаждения наддувочного воздуха атмосферным воздухом.

Известен дизель с турбонаддувом и системой охлаждения наддувочного воздуха непосредственно атмосферным воздухом, содержащий цилиндры. в которых установлены поршни и впускные и выпускные клапаны, распределительный вал, турбокомпрессор, соединенный воздухонапорной магистралью с впускным ресивером и газоприемным каналом с выпускным ресивером цилиндров, охладитель наддувочного воздуха. установленный в воздухонапорной магистрали и омываемый

1740723 атмосферным воздухом, и включенную в коллектор байпасную линию с помещенными в ней заслонкой и теплообменником, омываемым выхлопными газами.

Недостатком этого двигателя является низкая надежность, обусловленная наличием дополнительного теплообменника для подогрева наддувочного воздуха.

Наиболее близким к предлагаемому является двигатель внутреннего сгорания, в том числе и дизельный, содержащий по меньшей мере один цилиндр с. размещенным в нем поршнем, головку цилиндра, в которой установлены впускной и выпускной клапаны, подсоединенные соответственно к впускному и выпускному ресиверам. и распределительный вал, причем каждый цилиндр снабжен замкнутой полостью с запорным элементом в виде клапана. а распределительный вал снабжен дополнительн ым кулачком на каждый цилиндр, расположенным с возможностью его взаимодействия с клапаном сообщения замкнутой полости с цилиндром в конце процесса сжатия перед впрыском топлива и разобщения замкнутой полости в процессе расширения после достижения пикового значения давления, при этом указанная полость заполняется газами, имеющими высокие температуру и давление, а в конце процесса сжатия при открытии клапана газы из полости выходят в цилиндр и смешиваются с находящимся в нем сжатым воздухом, повышая его температуру и давление. что обеспечивает воспламенение впрыскиваемого в цилиндр топлива.

Недостатком этого двигателя является низкая надежность, обусловленная тем, что открытый клапан соединения замкнутой полости с цилиндром омывается газами, имеющими высокую температуру. соответствующую максимальной температуре цикла двигателя, Целью изобретения является повышение надежности двигателя.

Это достигается в двигателе внутреннего сгорания, преимущественно дизельном, содержащем по меньшей мере один цилиндр с размещенным в нем поршнем, голоsKy цилиндра, в которой установлены впускной и выпускной клапаны. подсоединенные соответственно к впускному и выпускному ресиверам, и замкнутую полость. сообщаемую с цилиндром при помощи перепускного клапана, причем впускной, выпускной и перепускной клапаны выполнены управляемыми от кулачков распределительного вала.

Распределительный вал выполнен с дополнительным кулачком перепускного кла35

40 тельного вала 10. Для управления

45 перепускным клапаном 9 на распредели50

5

30 пана и кулачки последнего расположены на валу с возможностью сообщения замкнутой полости с цилиндром в конце процесса расширения перед открытием выпускного клапана и в начале процесса сжатия после закрытия впускного клапана. Кроме того, двигатель снабжен турбокомпрессором, соединенным через воздухонапорную магистраль с впускным ресивером и при помощи газоприемного канала с выпускным ресивером, и охладителем наддувочного воздуха, установленным в воздухонапорной магистрали.

Двигатель внутреннего сгорания отличается тем, что распределительный вал выполнен,с дополнительным кулачком перепускного клапана и кулачки последнего расположены на валу с возможностью сообщения замкнутой полости с цилиндром в конце процесса расширения передоткрытием выпускного клапана и в начале процесса сжатия после закрытия впускного клапана.

Двигатель снабжен турбокомпрессором, соединенным через воздухонапорную магистраль с впускным ресивером и при помощи газоприемного канала с выпускным ресивером, и охладителем наддувочного воздуха, установленным в воздухонапорной магистрали, На чертеже приведена схема предлагаемого двигателя.

Двигатель внутреннего сгорания содержит цилиндры 1 с размещенными в них поршнями 2, головку 3 цилиндров, в которой установлены впускной 4 и выпускной 5 клапаны. подсоединенные соответственно к впускному 6 и выпускному 7. ресиверам, и замкнутую полость 8, сообщенную с цилиндром 1 при помощи перепускного подпружиненного клапана 9, Впускной 4 и выпускной 5 клапаны выполнены управляемыми от кулачков (не показаны) распределительном валу 10 установлен кулачок 11 и выполнен дополнительный кулачок 12, Кулачки 11 и 12 расположены на валу 10 с возможностью сообщения замкнутой полости 8 с цилиндром 1 в конце процесса расширения перед отверстием выпускного клапана 5 и в начале процесса сжатия после закрытия впускного клапана 4, Двигатель снабжен турбокомпрессором 13, соединенным через воздухонапорную магистраль 14 с впускным ресивером 6 и при помощи газоприемного канала 15 с выпускным ресивером 7, и охладителем 16 наддувочного воздуха, установленным в воздухонапорной магистрали 14.

1740723

50

Двигатель работает следующим образом.

В конце процесса расширения продуктов сгорания, т,е. при подходе поршня 2 к. нижней мертвой точке (HMT) кулачком 14 распределительного вала 5 открывается перепускной подпружиненный клапан 9, полость 8 сообщается с цилиндром 1 и заполняется продуктами сгорания, температура и давление которых соответствуют концу процесса расширения. После этого клапан 9 закрывается и открывается выпускной клапан 5. Продукты сгорания из.:цилиндра 1 через выхлопной ресивер 7 и газоприемный канал 15 поступают в турбину турбокомпрессора 13. Процессу выпуска соответствует перемещение поршня 2 от

НМТ к верхней мертвой точке (ВМТ). При подходе поршня 2 к ВМТ выпускной клапан

5 закрывается и открывается впускной клапан 4. Воздух, сжатый в турбокомпрессоре

13, по воздухонапорной магистрали 14 через охладитель 16, в котором наддувочный воздух охлаждается атмосферным воздухом, и впускной ресивер б поступает в цилиндр 1. Процессу впуска соответствует перемещение поршня 2 от ВМТ к НМТ.

При подходе поршня к НМТ впускной клапан 4 закрывается и кулачком 12 распределительного вала 10 открывается клапан 9, При этом полость 8 сообщается с цилиндром 1, продукты сгорания из полости 8 выходят в цилиндр 1, смешиваются с находящимся в нем сжатым в турбокомпрессоре 13 воздухом, повышая его температуру и давление, Клапан 9 закрывается и при перемещении поршня 2 от НМТ к BMT в цилиндре 1 идет процесс сжатия смеси воздуха с продуктами сгорания.

При этом температура сжатой в цилиндре смеси наддувочного воздуха с продуктами сгорания даже при низкой температуре окружающей среды оказывается выше температуры воспламенения топлива, впрыскиваемого в цилиндр в конце процесса сжатия.

Наличие на распределительном валудо5 полнительного кулачка перепускного клапана и расположение кулачков с возможностью сообщения замкнутой полости с цилиндром в конце процесса расширения перед открытием выпускного клапана и

10 в начале процесса сжатия после закрытия впускного клапана снижает температуру газов, омывающих перепускной клапан, и повышает надежность двигателя.

Формула изобретения

15 1. Двигатель внутреннего сгорания, преимущественно дизельный, содержащий по меньшей мере один цилиндр с размещенным е нем поршнем, головку цилиндра, в которой установлены впускной и выпуск20 ной клапаны, подсоединенные соответственно к впускному и выпускному ресиверам, и замкнутую полость, сообщенную с цилиндром при помощи перепускного клапана. причем впускной. выпускной и перепускной

25 клапаны выполнены управляемыми от кулачков распределительного вала, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения надежности, распределительный вал выполнен с дополнительным кулачком перепу30 скного клапана, и кулачки последнего расположены на валу с возможностью сообщения замкнутой полости с цилиндром в конце процесса расширения передоткрытием выпускного клапана и в начале процесса

35 сжатия после закрытия впускного клапана.

2. Двигатель по п.1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что он снабжен турбокомпрессором. соединенным через воздухонапорную магистраль с впускным ресивером и при по40 мощи газоприемного канала с выпускным ресивером, и охладителем наддувочного воздуха, установленным в воздухонапорной магистрали.

1740723

Составитель В. Морозов

Редактор М. Васильева Техред М.Моргентал Корректор Н, Ревская

Заказ 2066 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101