Двигатель внутреннего сгорания с устройством дозированной подачи водяного пара

 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в выпускных системах двигателей внутреннего сгорания для снижения содержания токсичных веществ в отработавших газах, повышения топливной экономичности, увеличения мощности двигателя. Двигатель внутреннего сгорания содержит по меньшей мере два цилиндра с впускными и выпускными клапанами и окнами, в которых размещены обратные клапаны, магистраль рециркуляции отработавших газов, подключенную к последним, и камеру приема отработавших газов. Дополнительно введено устройство для дозированной подачи водяного пара, состоящее из корпуса, в котором со стороны подачи отработавших газов размещен впускной клапан с пружиной. Дозирующее устройство выполнено в виде цилиндра с поршнем, в цилиндре выполнены отверстия, в которых установлены запорные клапаны. Впускной клапан выполнен с возможностью перемещения вместе с поршнем. Технический результат заключается в повышении эффективности очистки газов, улучшении топливной экономичности, улучшении температурного режима двигателя внутреннего сгорания за счет дозированного введения водяного пара в систему рециркуляции отработавших газов. 2 ил.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в выпускных системах двигателей внутреннего сгорания для снижения содержания токсичных веществ в отработавших газах, повышения топливной экономичности, увеличения мощности двигателя.

Известен двигатель внутреннего сгорания (авторское свидетельство СССР 1463946, МПК F 02 М 25/06, 1989 г.), содержащий цилиндры, поршни, коленчатый вал, выпускной коллектор с клапанами, воздухоочиститель, выпускной коллектор с выпускными клапанами. В выпускной коллектор встроена камера приема отработавших газов, сообщенная по меньшей мере с одним из цилиндров. Камера приема отработавших газов соединена с полостью коллектора через дополнительный клапан. Кроме того, камера соединена с полостями цилиндров через магистраль рециркуляции отработавших газов и обратные клапаны, расположенные в окнах, прорезанных в верхних поясках цилиндров выше верхних компрессионных колец при положении поршня в верхней мертвой точки. В цилиндрах установлены впускные и выпускные клапаны.

Однако известный двигатель внутреннего сгорания не обеспечивает оптимального температурного режима. Это приводит к тому, что ухудшаются индикаторные показатели работы двигателя (мощность, расход топлива), возрастает содержание окислов азота.

Изобретение направлено на повышение эффективности очистки отработавших газов, улучшение топливной экономичности, повышение мощности двигателя внутреннего сгорания.

Решение поставленной задачи достигается тем, что двигатель внутреннего сгорания содержит по меньшей мере два цилиндра с впускными и выпускными клапанами и окнами, в которых размещены обратные клапаны, магистраль рециркуляции отработавших газов, подключенную к последним и камеру приема отработавших газов, согласно изобретению дополнительно введено устройство для дозированной подачи водяного пара, состоящее из корпуса, в котором со стороны подачи отработавших газов размещен впускной клапан с пружиной, причем дозирующее устройство выполнено в виде цилиндра с поршнем, в цилиндре выполнены отверстия, в которых установлены запорные клапаны, а впускной клапан выполнен с возможностью перемещения вместе с поршнем.

Это позволяет повысить эффективность очистки отработавших газов, улучшить топливную экономичность, повысить мощность двигателя внутреннего сгорания.

На фиг.1 показано устройство двигателя внутреннего сгорания; на фиг.2 - продольный разрез устройства для дозированной подачи водяного пара.

Двигатель внутреннего сгорания содержит цилиндры 1, поршни 2, коленчатый вал 3, впускной коллектор 4 с каналами 5 и с впускными клапанами 8 для свежего заряда, воздухоочиститель 6, выпускной коллектор 7 с выпускными клапанами. В камеру приема отработавших газов 9 встроено устройство для дозированной подачи водяного пара 10. Камера приема отработавших газов 9 соединена с полостью коллектора 7 через дополнительный клапан 11. Кроме того, камера 9 соединена с полостями цилиндров 1 через магистраль 12 рециркуляции отработавших газов и обратные клапаны 13, расположенных в окнах 14.

Работает двигатель следующим образом.

Вода из резервуара 15 поступает через запорный клапан 16 в полость цилиндра 17 и под действием высокой температуры переходит в состояние водяного пара. Отработавшие газы воздействуют на впускной клапан 18 с пружиной, который перемещается вместе с поршнем 19, выдавливая водяной пар через запорный клапан 20 в систему рециркуляции отработавших газов. При этом запорный клапан воды 16 закрывается, а запорный клапан пара 20 открывается. При увеличении частоты вращения коленчатого вала двигателя и увеличении давления отработавших газов впускной клапан 18 с пружиной и с поршнем 19 перемещается, увеличивая давление на водяной пар. Количество водяного пара, поступившего в систему рециркуляции отработавших газов увеличивается. При уменьшении частоты вращения коленчатого вала давление отработавших газов уменьшается и под действием пружины впускной клапан с поршнем перемещается, уменьшая подачу водяного пара.

Таким образом, количество поданного в систему рециркуляции отработавших газов водяного пара зависит от давления отработавших газов. Подача водяного пара тем больше, чем выше частота вращения коленчатого вала.

Формула изобретения

Двигатель внутреннего сгорания, содержащий по меньшей мере два цилиндра с впускными и выпускными клапанами и окнами, в которых размещены обратные клапаны, магистраль рециркуляции отработавших газов, подключенную к последним, и камеру приема отработавших газов, отличающийся тем, что дополнительно введено устройство для дозированной подачи водяного пара, состоящее из корпуса, в котором со стороны подачи отработавших газов размещен впускной клапан с пружиной, причем дозирующее устройство выполнено в виде цилиндра с поршнем, в цилиндре выполнены отверстия, в которых установлены запорные клапаны, а впускной клапан выполнен с возможностью перемещения вместе с поршнем.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2