Способ работы двигателя внутреннего сгорания и двигатель внутреннего сгорания

 

Изобретение относится к энергомашиностроению. Цель: повышение эффективных показателей. Путем впуска пара и свежего заряда в цилиндр, сжатия, поджига, расширения и выпуска отработавших газов пар подают в зону цилиндра, расположенную между двумя поршнями. Двигатель внутреннего сгорания содержит цилиндр 1, размещенные в нем поршень 2 и свободный поршень 10 с размещенным между поршнями средством 11 подачи пара. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к энергомашиностроению.

Известен способ работы двигателя внутреннего сгорания путем впуска пара и свежего заряда в цилиндр, сжатия, подвига, расширения и выпуска отработавших газов.

Известен двигатель внутреннего сгорания, содержащий по меньшей мере один цилиндр, размещенный в нем поршень, кинематически связанный с валом, крышку цилиндра, образующую с поршнем и цилиндром камеру сгорания, впускной, выпускной и дополнительный выпускной каналы.

Участие пара в рабочем процессе двигателя ухудшает дальнейшее использование продуктов сгорания для целей парообразования, что снижает располагаемое испарение воды и эффективность двигателя.

Цель изобретения - повышение эффективных показателей.

Это достигается тем, что путем впуска пара и свежего заряда в цилиндр сжатия, поджига, расширения и выпуска отработавших газов, пар подают в зону цилиндра, расположенного между двумя поршнями.

В двигателе внутреннего сгорания, содержащем по меньшей мере один цилиндр, размещенный в нем поршень, кинематически связанный с валом, крышку цилиндра, образующую с поршнем и цилиндром камеру сгорания, впускной, выпускной и дополнительный выпускной каналы, двигатель дополнительно содержит средство подачи пара в цилиндр и свободный поршень, при этом средства подачи пара установлены в камере сгорания между плоскостями днищ поршней.

Кроме того, двигатель дополнительно содержит ограничители, размещенные в части цилиндра, примыкающей к крышке.

На чертеже показан предлагаемый двигатель.

Двигатель содержит цилиндр 1, поршень 2, впускной 3 и выпускной 4 клапаны с каналами, турбину 5 с компрессором 6, теплообменник 7, утилизирующий тепло отработавших газов, насос 8, подключенный от источника 9 сконденсированной воды. Дополнительно двигатель имеет свободный поршень 10, паровую форсунку 11 (или клапан), выпускной паровой клапан 12, расположенные на стыке элементов 2,10 при расположении поршня 2 в верхней мертвой точке, паровую турбину 13, охладитель 14 и эжектор 15.

Элементы 4,3,11,12 работают от вала 16, верхняя часть цилиндра может быть снабжена ограничителями 17, предотвращающими касания поршня 10 с клапанами. Поршень 2 в зоне (поверхности) касания с поршнем 10 может иметь выпуклости или оребрения по всей площади касания, способствующие свободным прониканиям пара в промежуток между поршнями при впуске пара.

Газы, отработавшие в цилиндре 1, удаляются через клапан 4, расширяются в турбине 5 и испаряют воду в теплообменнике 7. Свежий заряд (топливо-воздушная смесь), сжатый в компрессоре 6, через клапан 3 впускается в цилиндр 1 и перемещает совместно поршни 2,10 в направлении к нижней мертвой точке. Впущенный заряд сжимают ходом поршней и поджигают свечей (не показана). В этот момент в промежуток между поршнями 2,10 средствами 11 впрыска пара подают пар под максимальным давлением горения в цилиндре 1. Пар заполняет пространство между поршнями, подача пара прекращается и поршень 2 перемещается вниз под воздействием расширения продуктов сгорания и пара при постоянно увеличивающемся пространстве между поршнями. При расположении поршня 2 близ нижней мертвой точки открывается клапан 4 и отработавшие газы удаляются из цилиндра через турбину 5 сначала под воздействием давления пара (пространство между поршнями увеличивается за счет давления пара. Одновременно газы цилиндра вытесняются) и далее при движении поршня 2 поршень 10 упирается в ограничители 17, открывается клапан 12 и пар из пространства между поршнями 2,10 вытесняется ходом поршня 2 при неподвижном поршне 10 через клапан 12, турбину 13, охладитель 14, эжектор 15. Сконденсированная вода из полостей 9 насосом 8 нагнетается в испаритель 7.

Путь движения воды обозначен "а", путь пара "в".

Использование способа и устройства позволяет осуществить в одном цилиндре полностью разделенные друг от друга паровой и газовый циклы, что повышает эффективность работы двигателя.

Формула изобретения

1. Способ работы двигателя внутреннего сгорания путем впуска пара и свежего заряда в цилиндр, сжатия, поджига, расширения и выпуска отработавших газов, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективных показателей, пар подают в зону цилиндра, расположенную между двумя поршнями.

2. Двигатель внутреннего сгорания, содержащий по меньшей мере один цилиндр, размещенный в нем поршень, кинематически связанный с валом, крышку цилиндра, образующую с поршнем и цилиндром камеру сгорания, впускной и дополнительный выпускной каналы, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективных показателей, двигатель дополнительно содержит средства подачи пара в цилиндр и свободный поршень, при этом средства подачи пара установлены в камере сгорания между плоскостями днищ поршней.

3. Двигатель по п.2, отличающийся тем, что он дополнительно содержит ограничители, размещенные в части цилиндра, примыкающей к крышке.

РИСУНКИ

Рисунок 1