Двигатель внутреннего сгорания

 

Изобретение может быть использовано для увеличения массы запасаемого в баллоне воздуха путем обдува баллона холодным воздухом. Двигатель содержит рабочие цилиндры 1, каждый из которых снабжен поршнем 2 двухстороннего действия, разделяющим цилиндр на рабочую полость и компрессорную полость 3, баллон 4 сжатого воздуха, сообщенный трубопроводом 5 с компрессорной полостью цилиндра и снабженный каналом 6 сброса воздуха в атмосферу с установленным в нем клапаном , систему 7 управления подачей сжатого воздуха из компрессорной полости 3 в баллон 4, установленную в трубопроводе 5 и связанную с органами управления двигателем , вихревую трубу 8 и запорный вентиль 9. Вихревая труба 8 подключена своим входным патрубком 10 к выходу 11 запорного вентиля 9, вход 12 которого подключен к каналу 6 сброса воздуха, патрубок 13 выпуска холодного воздуха из вихревой трубы 8 ориентирован на поверхность баллона 4, а патрубок 14 выпуска горячего воздуха из вихревой трубы 8 сообщен с атмосферой. Использование вихревой трубы для охлаждения воздуха в баллоне энергией сбрасываемого воздуха позволяет увеличить эффективность системы рекуперации кинетической энергии торможения в энергию сжатого воздуха и соответственно повысить эффективность двигателя. 1 ил. Ё

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л F 02 В 33/00, 37/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4842820/06 (22) 25,06.90 (46) 07.07.92. Бюл. М 25 (71) Гомельский политехнический институт и

Институт технической кибернетики АН

БССР (72) М.Л.Шишаков и Е.А.Стародетко (53) 621.43-059.74(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1335724, кл. F 02 В 33/00, 1987. (54) ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Изобретение может быть использовано для увеличения массы запасаемого в баллоне воздуха путем обдува баллона холодным воздухом. Двигатель содержит рабочие цилиндры 1, каждый из которых снабжен порш нем 2 двухстороннего действия, разделяющим цилиндр на рабочую полость и компрессорную полость 3, баллон 4 сжатого воздуха, сообщенный трубопроводом 5 с компрессорной полостью цилиндра и

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению, и может быть использовано в системах воздухоснабжения двигателя на транспортных средствах с рекуперацией энергии тор. можения.

Известно устройство; в котором для повышения эффективности двигателя путем использования энергии торможения транспортной установки двигатель внутреннего сгорания, содержит по меньшей мере один цилиндр с перемещающимся в нем поршнем, разделяющим цилиндр на рабочую и компрессорную полости, баллон сжатого воздуха, сообщенный трубопроводом с компрессорной полостью цилиндра и снабжен„„5U„, 1746007 Al снабженный каналом 6 сброса воздуха в атмосферу с установленным в нем клапаном, систему 7 управления подачей сжатого воздуха из компрессорной полости 3 в баллон 4, установленную в трубопроводе 5 и связанную с органами управления двигателем, вихревую трубу 8 и запорный вентиль

S; Вихревая труба 8 подключена своим входным патрубком 10 к выходу 11 запорного вентиля 9, вход 12 которого подключен к каналу 6 сброса воздуха, патрубок 13 выпуска холодного воздуха из вихревой трубы 8 ориентирован на поверхность баллона 4, а патрубок 14 выпуска горячего воздуха из вихревой трубы 8 сообщен с атмосферой.

Использование вихревой трубы для охлаждения воздуха в баллоне энергией сбрасываемого воздуха позволяет увеличить эффективность системы рекуперации кинетической энергии торможения в энергию сжатого воздуха и соответственно повысить эффективность двигателя. -1 ил, ный каналом сброса излишков сжатого воздуха в атмосферу с установленным в нем клапаном, и связанную с органами управления двигателем систему управления подачей сжатого воздуха.

Недостатком такого двигателя является неполная рекуперация кинетической энергии движущихся масси при длительных циклах торможения, при которых полностью заполняется баллон со сжатым воздухом и дальнейшая рекуперация энергии приводит к вынужденному сбросу эапасаемого воздуха.

Цель изобретения — повышение эффективности двигателя внутреннего сгорания за счет увеличения массы запасаемого воз1746007

40 духа в баллоне при заданных объеме и дав- лении, Поставленная цель достигается тем, что двигатель внутреннего сгорания, содер>кащий по меньшей мере один цилиндр, снабженный поршнем двухстороннего действия, разделяющим цилиндр на рабочую и компрессорную полости, баллок сжатого воздуха, сообщенный трубопроводом с компрессорной полостью цилиндра и снабженный каналом сброса воздуха в атмосферу с установленным в нем клапаном, и систему управления подачей сжатого воэду""à иэ компрессорной. полости в баллон, установленную в трубопроводе и связанную с органами управления двигателем, снабжен вихревой трубой и запорным вентилем, причем вихревая труба подключена своим входным патрубком к каналу сброса воздуха из баллона, при этом выпуск холодного воздуха из вихревой трубы ориентирован на поверхность баллона, выпуск горячего воздуха из вихревой трубы сообщен с атмосферой, а запорный вентиль установлен во входном патрубке вихревой трубы, На чертеже привецена функциональная схема предлагаемого двигателя внутреннего сгорания.

Двигатель внутреннего сгорания содержит рабочие цилиндры 1, каждый иэ которых снаб>кен горшнем 2 двухстороннего действия, разделяющим цилиндр на рабочую полость и компрессорную полость 3, баллон 4 сжатого воздуха, сообщенный трубопроводом 5 в компрессорной полостью 3 цилиндра 1 и снабженный каналом 6 сброса воздуха в атмосферу с установленным в нем клапаном, систему 7 управления подачей сжатого воздуха иэ компрессорной полости

3 в баллон 4, установленную в трубопроводе

5 и связанную с органами управления двигателем, вихревую трубу 8 и запорный вентиль 9, Вихревая труба 8 подключена своим входным патрубком 10 к выходу 11 запорного вентиля 9, вход 12 которого подключен к каналу 6 сброса воздуха. Патрубок 13 выпуска холодного воздуха иэ вихревой трубы 8 ориентирован на поверхность баллона 4, а патрубок 14 выпуска горячего воздуха из вихревой трубы 8 сообщен с атмосферой.

Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) работает следующим образом.

При торможении механизма, на котором установлен ДВС, например транспортного средства, воздух из компрессорной полости 3 цилиндра 1 через трубопровод 5 поступает в баллон 4, Процесс подачи воздуха управляется системой 7, связанной с органами управления двигателем. При достижении предельнога давления в баллоне

10 15

4 запорный вентиль 9 открывается и воздух иэ баллона 4 поступает в вихревую трубу 8 через ее вход 12, В качестве запорного вентиля может быть использован и полуавтоматический клапан, например клапан избыточного давления, В вихревой трубе 8 воздушный поток разделяется на две составляющие — холодную и горячую. Холодный воздух из патрубка 13 направляется на охлаждение баллона 4 сжатога воздуха и входящего в него воздуха, в силу чего масса запасаемого в баллоне 4 сжатого воздуха при заданных объеме баллона и давления в нем будет увеличиваться, Клапан в канапе 6 сброса воздуха служит для сброса воздуха из баллона 4 в необходимых случаях, например при появлении избыточного давления в баллоне и неоткрытии вентиля 9, использовании сжатога воздуха дпя запуска ДВС и т.д.

Очевидно, горячий и холодный потоки воздуха из вихревой трубы могут быть использованы и для других технологических целей.

Очевидно также, что наполнять баллон сжатым воздухом целесообразно не только при торможении, но и при работе двигателя в режимах недогрузки, т.е. в неоптимальных дпя ДВС режимах.

Использование вихревой трубы для охлаждения воздуха в баллоне энергией избытка сжатого воздуха позволяет увеличить эффективность системы рекуперации кинетической энергии торможения в энергию сжатого воздуха, и соответственно повысить эффективность ДВС.

Формула изобретения

Двигатель внутреннего сгорания, содержащий по меньшей мере один цилиндр, снабженный поршнем двухстороннего действия, разделяющим цилиндр на рабочую и компрессорную полости, баллон сжатого воздуха, сообщенный трубопроводом с компрессорной полостью цилиндра и снабженнь.и каналом сброса воздуха в атмосферу с установленным в нем клапаном, и систему управления подачей сжатого воздуха из компрессорной полости в баллон, установленную в трубопроводе и связанную с органами управления двигателем, о т л и ч а ющи и ся тем, что, с целью увеличения массы эапасаемого в баллоне воздуха путем абдува баллона холодным воздухом, ан дополнительно снабжен вихревой трубой и запорным вентилем, причем вихревая труба подключена своим входным патрубком к каналу сброса воздуха из баллона, выпуск холодного воздуха из вихревой трубы ориентирован на поверхность баллона. выО установлен во входном патрубке вихревой . трубы. пуск горячего воздуха из вихревой трубы сообщен с атмосферой, а запорный вентиль

Составитель Н, Лапушкин

Редактор Т. Зубкова Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор Н. Король

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

Заказ 2377 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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