Двигатель внутреннего сгорания

 

Сущность изобретения: двигатель содержит по меньшей мере одну пару цилиндров 1 и 2 с размещенными в них поршнями 3 и 4. Цилиндры 1 и 2 соединены между собой при помощи перепускной магистрали 5 с установленными в ней регенератором 6 и цилиндрическим золотником 7. Первый цилиндр 1 снабжен впускным и выпускным газораспределительными органами, состоящими соответственно из впускного окна 12, впускного канала 10 и перепускного окна 14 и из выпускного окна 13 и перепускного канала 11, и образует с поршнем 3 холодную полость 1бГа второй 2 снабжен топливной форсункой 16, свечой 17 зажигания, и образует с поршнем 4 горячую полость 18 Двигатель снабжен перепускным газораспределительным органом, состоящим из перепускного окна 14 и перепускного канала 11 и размещенным между холодной полостью 15 и выпускным газораспределительным органом. Выпускное окно 13 расположено напротив перепускного окна 14, а

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 02 В 41/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4499095/06 (22) 28.10.88 .(46) 30.07.92. бюл. М 28 (;5) Д,Л.Конюхов

{56) Патент CUJA М 4630447, кл. 60-712, опублик. 1986. п (54) ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Сущность изобретения: двигатель содержит по меньшей мере одну пару цилиндров 1 и 2 с размещенными в них поршнями

3 и 4. Цилиндры 1 и 2 соединены между собой при помощи перепускной магистрали

5 с установленными в ней регенератором 6 и цилиндрическим золотником 7. Первый Ы, 1751372 А1

2 цилиндр 1 снабжен впускным и выпускным газораспределительными органами. состоящими соответственно из впускного окна 12, впускного канала 10 и перепускного окна 14 и из выпускного окна 13 и перепускного канала 11, и образует с поршнем 3 холодную полость 15, а второй 2 снабжен топливной форсункой 16, свечой 17 зажигания, и образует с поршнем 4 горячую полость 18.

Двигатель снабжен перепускным газораспределительным органом, состоящим из перепускного окна 14 и перепускного канала 11 и размещенным между холодной полостью 15 и выпускным газораспределительным органом. Выпускное окно 13 расположено напротив перепускного окна 14, а

1751372

3. с,l

1 перепускной канал 11 выполнен с возможностью постоянного сообщения с горячей полостью 18 через регенератор 6 и поочередно — с выпускным 13 и перепускным 14 окнами, Сжатие свежего заряда воздуха

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателям внутреннего сгорания, работающим при низкой степени сжатия с регенерацией теплоты, Известен двигатель внутреннего сгорания, содержащий по меньшей мере одну пару цилиндров с размещенными в них поршнями, соединенных между собой при помощи перепускной магистрали, и регенератор. установленный в последней. Первый цилиндр снабжен впускным M выпускным газораспределительными органами с образованием холодной полости, а второй снабжен топливной форсункой и свечой зажигания с образованием горячей полости.

В этом двигателе впускной и выпускной клапаны установлены в горячей полости.

Выпуск отработавших газов осуществляется через рекуператор, вследствие чего лишь часть тЕплоты аккумулируется в регенераторе; э остальная часть в рекуператоре, КПД теплообмена в котором ниже, что отрицательно сказывается на эффективности рабочего процесса в целом, Цель изобретения — повышение удельI ной мощности.

На фиг, 1 представлена схема двигателя; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг.

3 — положение двигателя при выпуске; на фиг.4 — то же, при сжатии фиг, 1; на фиг. 5— то же, при перепуске;на фиг. 6 — то же, при расширении; на фиг, 7.— диаграмма идеального термодинамического цикла.

Двигатель содержит по меньшей мв е одну пару цилиндров 1 и 2 с размещенными в них поршнями 3 и 4. Цилиндры 1 и 2 соединены между собой при помощи перепускной магистрали 5 с установленными в ней регенератором 6 и цилиндрическим золотником 7, который кинематически связан с коленчатым валом 8 двигателя при помощи привода 9 и снабжен впускным 10 и перепускным 11 каналами. Кроме того, в перепускной магистрали 5 выполнены впускное 12, выпускное 13 и перепускное 14 окна. Первый цилиндр 1 снабжен впускным и выпускным газораспределительными органами; состоящими соответственно из впускного окна 12, впускного канала 10 и производится поршнем 3, а расширяющиеся продукты сгорания и воздух, находящийся в перепускной магистрали 5, воздействуют на оба поршня 4 и 3 соответственно, 7 ил. перепускного окна 14, иэ выпускного окна

13 и перепускного канала 11, и образуют с поршнем 3 холодную полость 15, а второй 2 снабжен топливной форсункой 16 и свечой

5 зажигания 17 и образует с поршнем 4 горя" чую полость 18. Двигатель снабжен перепускным газораспределительным органом, состоящим из перепускного окна 14 и перепускного канала 11 с размещенным между

10 холодной полостью 15 и выпускным газораспределительным органом. Выпускное окно 13 расположено напротив перепускного окна 14 (фиг, 2), а перепускной канал 11 выполнен с воэможностью постоянно сооб15 щаться с горячей полостью 18 через регене-. ратор 6 и поочередно — с выпускным 13 и перепускным 14 окнами, Поршни 3 и 4 кинематически соединены с коленчатым валом 8 таким образом, что поршень 4 в своем воз-

20 вратно-поступательном движении опережает по фазе поршень 3.

На фиг, 3 приведены два кинематически связанных коленчатых вала 8, Двигатель работает следующим обра25 эом.

При движении поршня 3 к нижней мертвой точке (HMT) и расположении поршня 4 в HMT происходит совпадение впускного канала 10 с впускным 12 и перепускным 14 .

30 окнами и производится впуск свежего заряда во,:. духа в холодную полость 15. В это же врем» а горячей полости 18 при совпадении перепускного канала 11 с выпускным окном

13 начинается процесс выпуска отработав35 ших газов через перепускную магистраль 5 с регенератором 6, в котором аккумулируется теплота,неиспользованная в цикле (фиг.

3). В HMT поршня 3 процесс впуска прекращается и впускное 12 и перепускное 14 окна

40 перекрываются цилиндрическим золотником 7. При движении поршня 3 от HMT к верхней мертвой точке (BMT) производится сжатие свежего заряда воздуха в холодной полости 15 (фиг, 4). Процесс сжатия закан45 чивается в BMT поршня 4 и в это время заканчивается процесс выпуска отработавших газов из горячей полости 18. Выпускное окно 14 перекрывается цилиндрическим золотником 7, а перепускной канал 11 совпа50 дает с перепускным окном 14 и при

1751372 дальнейшем движении поршня 3 к ВМТ, а фаза угла выпуска не изменится, а фаза поршня 4 от BMT к НМТ осуществляется угла совместных процессов уменьшится вытеснение свежего заряда воздуха в горя- на угол ф. чую полость 18 через перепускную магист- В двигателе сжатие свежего заряда возраль 5 с регенератором 6; который передает 55 духа производится поршнем 3, а расширяюему теплоту, аккумулированную в предыду- .. щиеся продукты сгорания и воздух, щем цикле(фиг. 5). В конце процесса вытес- находящийся в перепускной магистрали 5, нения в горячую полость 18 впрыскивают воздействуют на оба поршня 4 и 3 соответтопливо через топливную форсунку 16 и ственно. При этом поршень 4 совершает

- производится зажигание топливно-воздуш- полный рабочий ход, а поршень 3 — неполной смеси при помощи свечи зажигания 17. ный рабочий ход. Следовательно, степень

Процесс вытеснения заканчивается при расширения больше, чем степень сжатия, а достижении поршнем 3ВМТ. Расширяющи- ..-,термодинамический цикл осуществляется еся продукты сгорания и воздух, находя- со смешанным отводом теплоты. Работа, щийся s перепускной магистрали 5, 5 производимая в цикле, эквивалентна в $Тсовершают полезную работу, воздействуя диаграмме площади 1-2 — 3-4-5-6 (фиг. 7), на поршни 4 и 3 соответственно, которые Она больше работы двигателей с равными движутся от ВМТ к НМТ (фиг. 6), При дости-. степенями сжатия и расширения с аналогич>кении порйнем 4 HMT заканчивается про- ным законом подвода теплоты и равным ее цесс расширения и цикл повторяется. 10 количеством на величину, эквивалентную

В цилиндрическом золотнике 7 для вы- площади 7-5-6 — 1. пускного и перепускного газораспредели- Таким образом, изобретение позволяет тельных органов имеется общий элемент — . повысить удельную мощность двигателя. перепускной канал 11, а в зависимости от Ф о р,м у л а и э о б р е т е н и я фазы угла опережения поршня 4 и количест- 15 Двигатель внутреннего сгорания, сова воздуха в перепускной магистрали 5 в держащий по меньшей мере одну пару циконце процесса вытеснения фаза угла со- линдров с размещенными в них поршнями, вместных процессов вытеснения и расши- соединенных между собой при помощи перения может быть меньше или равной репускной магистрали, и регенератор, устафазе угла процесса выпуска(равной 180 ). 20 новленный в последней, причем первый

Поэтому, если фаза угла совместных про- цилиндр снабжен впускным и выпускным цессов меньше фазы угла выпуска на угол rp, газораспределительными органами с обранеобходимые фазы углов гаэораспределе- эованием холодной полости, а второй снабнияустанавливаютсяследующимобразом жен топливной форсункой и свечой (фиг, 2). 25 зажигания с образованием горячей полости, Угол дуги Р перепускного канала 11 отличающийся тем, что, с целью уменьшается на угол р по направлению повышения удельной мощности, он снабвращения цилиндрического золотника 7, а жен перепускным газораспределйтельным угол дуги у выпускного окна 13 увеличивает- органом, размещенным между холодной пося на угол утакже по направлению враще- 30 лостью и выпускным газораспределительния цилиндрического золотника 7. При этом ным органом.

1751372

1751372

Фиг 7

Составитель А. Ермолаев

Техред M.Моргентал Корректор Л. Бескид

Редактор Н. Горват

Заказ 2673 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и о-крытиям при ГКНТ СССР

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

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