Многотопливный двигатель внутреннего сгорания

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению. Технический результат заключается в обеспечении работы двигателя внутреннего сгорания на различных сортах топлива. Согласно изобретению камеры сгорания отдельных цилиндров поршневого двигателя соединены между собой в порядке очередности рабочих ходов каналами с размещенными в них управляемыми клапанами. Перепускаемые по каналам раскаленные газы обеспечивают воспламенение рабочей смеси в цилиндрах, что дает возможность применения в двигателе различных сортов топлива. Топливо подается непосредственно в цилиндры двигателя через форсунки, установленные на уровне остановки верхней кромки поршня при его положении в нижней мертвой точке, что обуславливает пониженные требования к топливной аппаратуре двигателя и ведет к упрощению конструкции топливного насоса и форсунок. 2 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, а именно к многотопливным двигателям внутреннего сгорания.

Известен двигатель внутреннего сгорания [1], включающий цилиндры с размещенными в них поршнями, днища которых совместно со стенками и крышкой цилиндра образуют камеру сгорания. В крышке цилиндра установлен регулятор давления, представляющий собой дополнительную камеру значительного объема, соединенную с камерой сгорания каналом с клапаном. Работа клапана осуществляется от сжатого воздуха, получаемого от аккумулятора, компрессора или другого источника.

Недостатком известного двигателя внутреннего сгорания является необходимость иметь источник сжатого воздуха, а также то, что газы, перепущенные из камеры сгорания в дополнительную камеру, расширяются в ней без совершения полезной работы и не воспламеняют топливо.

Известен многоцилиндровый двигатель внутреннего сгорания [2], содержащий цилиндры с размещенными в них поршнями, днища которых совместно со стенками и крышкой цилиндра образуют камеру сгорания. Камеры сгорания цилиндров соединены попарно каналами в порядке, обратном очередности рабочих ходов поршней, а регулятор давления установлен в канале между цилиндрами.

Недостатком известного многоцилиндрового двигателя внутреннего сгорания является то, что он не является многотопливным.

Наиболее близкими техническими решением, выбранным в качестве прототипа, является двигатель внутреннего сгорания [3], содержащий основной и дополнительный цилиндры, расположенные рядом, с размещенными в них поршнями, и головки цилиндров, образующие камеры сгорания и расширения. Дополнительный цилиндр соединен с основным каналом с установленным в нем регулятором давления.

Недостатком описанного технического решения, принятого за прототип, является невозможность работы основного цилиндра на различных сортах топлива из-за высокой степени сжатия и значительные потери энергии из-за большой площади поверхности охлаждения рабочего тела.

Цель изобретения - обеспечение работы двигателя внутреннего сгорания на различных сортах топлива.

Поставленная цель достигается в двигателе внутреннего сгорания с низкой степенью сжатия и воспламенением топлива перепускаемыми газами. Двигатель содержит цилиндры с размещенными в них поршнями, головки цилиндров, образующие со стенками цилиндровых втулок и днищами поршней камеры сгорания, форсунки для подачи топлива и газораспределительные клапаны в головках цилиндров. Камеры сгорания соединены между собой в порядке очередности рабочих ходов их поршней. Форсунки установлены в нижней части цилиндровой втулки и расположены у верхней кромки поршня при его положении в нижней мертвой точке.

Новым в двигателе внутреннего сгорания является соединение камер сгорания между собой в порядке очередности рабочих ходов их поршней и установка форсунок в нижней части цилиндровой втулки у верхней кромки поршня при его положении в нижней мертвой точке.

На фиг.1 изображены два цилиндра многотопливного двигателя внутреннего сгорания, камеры сгорания которых соединены каналом с установленным в нем управляемым клапаном; на фиг.2 - схема соединений камер сгорания цилиндров двухтактного шестицилиндрового двигателя внутреннего сгорания.

Многотопливный двигатель внутреннего сгорания с низкой степенью сжатия и воспламенением топлива перепускаемыми газами (фиг.1) содержит цилиндры 1 и 2 с размещенными в них поршнями 3 и 4 и головки цилиндров 5 и 6 с установленными в них впускными 7 и 8 и выпускными 9 и 10 клапанами. Головки цилиндров 5 и 6 со стенками цилиндровых втулок 11 и 12 и днищами поршней 3 и 4 образуют камеры сгорания 13 и 14, соединенные между собой при помощи канала 15 с размещенным в нем управляемым клапаном 16. Для подачи топлива в двигатель в цилиндровых втулках 11 и 12 установлены форсунки 17 и 18 у верхней кромки поршней 3 и 4 при их положении в нижней мертвой точке. Камеры сгорания 13 и 14 цилиндров 1 и 2 соединены в порядке очередности рабочих ходов их поршней.

Так, в шестицилиндровом двухтактном двигателе внутреннего сгорания с порядком рабочих ходов 1-5-3-4-2-6 такое соединение выполнено следующим образом (фиг.2): камера сгорания первого цилиндра соединена с камерой сгорания пятого; камера сгорания пятого - с камерой сгорания третьего цилиндра; камера сгорания третьего - с камерой сгорания четвертого; камера сгорания четвертого - с камерой сгорания второго; камера сгорания второго - с камерой сгорания шестого; камера сгорания шестого - с камерой сгорания первого цилиндра.

При работе двигателя в камеру сгорания 14 цилиндра 2 на такте сжатия при положении поршня в нижней мертвой точке после закрытия газораспределительных органов (впускного клапана 8 и выпускного клапана 10) подается топливо форсунками 18. По мере перемещения поршня 4 к верхней мертвой точке давление и температура в цилиндре 2 повышаются, а топливо испаряется и хорошо перемешивается с воздухом. Вследствие низкой степени сжатия температура топливовоздушной смеси в цилиндре 2 при подходе поршня 4 к верхней мертвой точке не достигает величины, достаточной для самовоспламенения топлива, и оно не самовоспламеняется. Одновременно за счет горения топлива в камере сгорания 13 цилиндра 1 давление в начале рабочего хода поршня 3 возрастает. В соответствии с порядком работы цилиндров положение поршня 4 в цилиндре 2 отстает по фазе от положения поршня 3 в цилиндре 1 на угол заклинки коленчатого вала. Поэтому в момент подхода поршня 4 в цилиндре 2 к верхней мертвой точке, в цилиндре 1 происходит догорание топлива на такте расширения и давление в цилиндре 1 выше, чем давление сжатия в цилиндре 2.

При достижении поршнем 4 цилиндра 2 верхней мертвой точки кратковременно открывается управляемый клапан 16 (например, от импульса распределительного вала, на чертеже не показан) и часть раскаленных газов в виде факела пламени из камеры сгорания 13 цилиндра 1 по каналу 15 перетекает в камеру сгорания 14 цилиндра 2, воспламеняя в ней топливо.

В процессе пуска двигателя первоначальное воспламенение рабочей смеси производится известными вспомогательными средствами: свечой накаливания, увеличением степени сжатия в период пуска, пуском двигателя на этиловом эфире с последующим переводом на рабочее топливо и др.

Воспламенение топлива раскаленными газами, перепускаемыми из цилиндров в порядке рабочих ходов поршней, обеспечивает работу двигателя на всех сортах жидкого и газообразного топлива.

Установка форсунок в нижней части цилиндровой втулки у верхней кромки поршня при его положении в нижней мертвой точке предъявляет пониженные требования к топливной аппаратуре двигателя по дисперсности распыла, углу и продолжительности подачи топлива, а также давлению впрыскивания. Топливо может подаваться в цилиндр в виде струй без распыливания, а в период сжатия оно разносится воздухом по всему объему цилиндра, хорошо перемешивается с воздухом, испаряется, и топливовоздушная смесь оказывается близкой к гомогенной. Низкое давление впрыска значительно упрощает конструкцию топливного насоса и форсунки и снижает нагрузки на их детали. При работе на газообразном топливе не требуется подача запальной порции жидкого топлива, что упрощает конструкцию двигателя. При сгорании топливо - воздушной смеси с меньшим коэффициентом избытка воздуха снижается расход топлива, а низкая степень сжатия уменьшает потери энергии на сжатие рабочего тела, что повышает КПД двигателя.

Таким образом, использование предлагаемой конструкции двигателя внутреннего сгорания обеспечивает работу многоцилиндрового двигателя внутреннего сгорания на различных сортах топлива.

ЛИТЕРАТУРА

1. Заявка Франции №2315002, F02B 41/00, опубл. 1977 г.

2. А.С. СССР №1728514, опубл. 23.04.92, бюл. №15.

3. Патент США №4307687, F02B 75/20, опубл. 1981 г.

Многотопливный двигатель внутреннего сгорания с низкой степенью сжатия и воспламенением топлива перепускаемыми газами, содержащий цилиндры с размещенными в них поршнями и головки цилиндров, образующие со стенками цилиндровых втулок и днищами поршней камеры сгорания, соединенные между собой каналами с размещенными в них управляемыми клапанами, и форсунки для подачи топлива, отличающийся тем, что камеры сгорания цилиндров соединены в порядке очередности рабочих ходов их поршней, а форсунки установлены в цилиндровой втулке на уровне остановки верхней кромки поршня при его положении в нижней мертвой точке.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к дизелям. .

Изобретение относится к машиностроению. .

Изобретение относится к двигателестроению и предназначено для использования в автомобильном и тракторном машиностроении. .

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания и предназначено для использования в тракторном машиностроении. .

Изобретение относится к тепловым двигателям, в частности к двигателям внутреннего сгорания с самовоспламенением (с впрыском топлива), и карбюраторным, применяемым на автомобильном транспорте и авиации.

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано в создании новых четырехтактных двигателей внутреннего сгорания (ДВС) с регулируемым наддувом

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Блок (204) цилиндров содержит цилиндр (314), две опоры (300) коленчатого вала в нижней части блока (204) цилиндров, поверхность (322) сочленения головки блока цилиндров в верхней части блока (204) цилиндров, первую и вторую боковые стенки (333) и (335) продолжающиеся от поверхности (322) сочленения головки блока цилиндров к поверхности (330), (332) сочленения несущего каркаса (206), расположенной выше центральной линии коленчатого вала, опирающегося на две опоры (300) коленчатого вала и проход для смазки блока цилиндров. Проход для смазки блока цилиндров обеспечивает сообщение по текучей среде между поверхностью (330),(332) сочленения несущего каркаса (206) и поверхностью (322) сочленения головки блока цилиндров. Проход для смазки блока цилиндров расположен смежно передней стенке (310) блока цилиндров, которая включает в себя одну из двух опор (300) коленчатого вала. Раскрыт вариант выполнения блока цилиндров и способ работы системы смазки в двигателе. Технический результат заключается в снижении веса. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 28 ил.

Изобретение относится к многоцилиндровому рядному двигателю внутреннего сгорания для моторного транспортного средства, содержащему коленчатый вал (10), вращающийся вокруг оси (15) коленчатого вала во время работы двигателя внутреннего сгорания, и множество колен (11, 12, 13) кривошипа, следующих друг за другом по оси коленчатого вала, причем каждое колено (11, 12, 13) кривошипа связано с соответствующим цилиндром (1, 2, 3) в двигателе внутреннего сгорания, и компенсирующее устройство для по меньшей мере частичной компенсации инерционных сил, образуемых на коленчатом валу (10) вращающимися массами. Компенсирующее устройство содержит по меньшей мере две уравновешивающие массы (31,32), причем они расположены с учетом тензора инерции таким образом, что возникающий во время эксплуатации двигателя внутреннего сгорания вектор колебания трансмиссии проходит под углом γ≠0 относительно вертикали, причем результирующее колебание тангажа трансмиссии меньше, чем в варианте с вертикально направленным вектором колебания. Техническим результатом является улучшение устойчивости к вибрациям транспортного средства. 6 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к дизельным двигателям, в частности запальным свечам. Технический результат - возможность точного регулирования тока через запальную свечу. В заявке описан способ использования запальной свечи в дизельном двигателе, включающий первую стадию использования источника электроэнергии для подачи электрического тока через запальную свечу, вторую стадию измерения электрического тока, третью стадию вычисления напряжения на запальной свече с использованием измеренной величины электрического тока и четвертую стадию регулирования электрического тока через запальную свечу с использованием вычисленного напряжения. 5 н. и 8 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению

Наверх