Камера сжатия и сгорания переменного объема

 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к камерам сгорания двигателей внутреннего сгорания. Техническим результатом является повышение эффективности работы двигателя. Сущность изобретения заключается в том, что устройство содержит цилиндр, размещенные в нем подпружиненный поршень с реактивным элементом и рабочий поршень, превращающий тепловую энергию в механическую через кривошипно-шатунный механизм. Между поршнями образована камера сгорания. Энергия сжатия накапливается в реактивном элементе подпружиненного поршня во время сжатия и возвращается во время рабочего хода, а при нахождении поршней в верхней мертвой точке, перед наполнением цилиндра рабочей смесью, головки поршней соприкасаются. 1 ил.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания.

Известна камера сгорания переменного объема двигателя, содержащая цилиндр, размещенные в нем подпружиненный поршень с реактивным элементом и рабочий поршень, превращающий тепловую энергию в механическую через кривошипно-шатунный механизм, между поршнями образована камера сгорания, энергия сжатия накапливается в реактивном элементе подпружиненного поршня во время сжатия и возвращается во время рабочего хода (патент США №6035814, МПК F 02 B 75/04, опуб. 14.03.2000).

Недостатками указанного двигателя являются малая эффективность его работы.

Технической задачей является повышение эффективности работы двигателя.

Поставленная задача заключается в том, что камера сгорания переменного объема двигателя, содержащая цилиндр, размещенные в нем подпружиненный поршень с реактивным элементом и рабочий поршень, превращающий тепловую энергию в механическую через кривошипно-шатунный механизм, между поршнями образована камера сгорания, энергия сжатия накапливается в реактивном элементе подпружиненного поршня во время сжатия и возвращается во время рабочего хода, согласно изобретению при нахождении поршней в верхней мертвой точке, перед наполнением цилиндра рабочей смесью, головки поршней соприкасаются.

Изобретение поясняется чертежом, на котором представлена схема двигателя.

Устройство содержит цилиндр 1, в котором размещены рабочий поршень 2 и подпружиненный поршень 3 с реактивным элементом 4 с образованием между ними камеры 5 переменного объема. В качестве реактивного элемента 4 могут быть использованы пружина, газ и т.д.

Устройство работает следующим образом.

В начале наполнения цилиндра 1 горючей смесью поршни 2 и 3 находятся в мертвой точке и соприкасаются, то есть объем, заключенный между ними, равен нулю и поэтому цилиндр 1 перед наполнением очищен от продуктов сгорания предыдущего цикла. После наполнения происходит сжатие. При этом между поршнями 2 и 3 в конце такта сжатия образуется объем камеры сгорания (V_кс) за счет перемещения поршня 3 и сжатия реактивного элемента 4, накапливающего энергию. Во время рабочего хода на рабочий поршень 2 давят горящие газы, а подпружиненный поршень 3 с реактивным элементом 4 возвращают накопленную энергию.

Применение заявленного изобретение позволяет:

- очистить цилиндр от продуктов сгорания;

- исключить догорание рабочей смеси в выхлопных газах, так как горение происходит при постоянных объеме, давлении и температуре, что улучшает превращение тепловой энергии в механическую;

- увеличить угол опережения зажигания, впрыска топлива;

- уменьшить потребление топлива;

- снизить ударные нагрузки на кривошипно-шатунный механизм;

- уменьшить массу двигателя.

Таким образом, применение заявленного изобретения позволяет повысить эффективность работы двигателя.

Формула изобретения

Камера сгорания переменного объема двигателя, содержащего цилиндр, размещенные в нем подпружиненный поршень с реактивным элементом и рабочий поршень, превращающий тепловую энергию в механическую через кривошипно-шатунный механизм, между поршнями образована камера сгорания, энергия сжатия накапливается в реактивном элементе подпружиненного поршня во время сжатия и возвращается во время рабочего хода, отличающаяся тем, что при нахождении поршней в верхней мертвой точке, перед наполнением цилиндра рабочей смесью головки поршней соприкасаются.

РИСУНКИ

Рисунок 1