Способ смесеобразования и воспламенения рабочей смеси двигателя внутреннего сгорания

Авторы патента:

F02D19/08 - работающих одновременно на нескольких видах топлива (F02D 19/12 имеет преимущество)

F02B3/02 - с принудительным зажиганием (с несинхронизированным принудительным зажиганием F02B 9/06)

Владельцы патента RU 2403411:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) (RU)

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в качестве способа работы поршневого двигателя внутреннего сгорания. Для осуществления способа производят всасывание в цилиндр воздуха, сжатие воздуха в цилиндре, подачу жидкого топлива под давлением в пространство цилиндра между резервуаром и электродом, воздействие электрического разряда высокого напряжения на объем топлива с образованием рабочей смеси топлива и воздуха и ее воспламенением при движении поршня к нижней мертвой точке. Подачу жидкого топлива под давлением в пространство цилиндра между резервуаром и электродом совмещают с добавлением летучего легкоионизируемого вещества, например этилового спирта, в количестве 5-20% от общего объема жидкого топлива. Изобретение обеспечивает увеличение термического коэффициента полезного действия и снижение расхода топлива. 1 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к производству двигателей внутреннего сгорания, а именно к способам работы поршневых двигателей внутреннего сгорания.

Известен способ смесеобразования и воспламенения рабочей смеси, осуществляемый в двигателях с внутренним смесеобразованием и воспламенением от электрического разряда высокого напряжения, включающий всасывание в цилиндр воздуха, сжатие воздуха в цилиндре, подачу жидкого топлива в цилиндр под давлением, образование рабочей смеси топлива, перемешанного с воздухом, пропускание электрического разряда высокого напряжения, воздействующего на рабочую смесь в конце сжатия (см. Колчин А.И. Расчет автомобильных и тракторных двигателей: Учеб. пособие для вузов. / А.И.Колчин, В.П.Демидов - 3-е изд. перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 2002, с.12-13).

Недостатками такого способа смесеобразования и воспламенения рабочей смеси являются низкий термический коэффициент полезного действия двигателя внутреннего сгорания вследствие ограничения степени сжатия из-за возможности детонации рабочей смеси, низкое качество воспламеняемости топливовоздушной смеси, необходимость высокого давления впрыска.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату (прототипом) является способ смесеобразования и воспламенения рабочей смеси двигателя внутреннего сгорания, включающий всасывание воздуха в цилиндр, сжатие воздуха в цилиндре, подачу жидкого топлива под давлением в пространство цилиндра между резервуаром и электродом, воздействие электрического разряда высокого напряжения на объем накопившегося топлива в конце сжатия, подвергая топливо воздействию электрогидравлического эффекта. Вследствие электрогидравлического эффекта происходит распыление топлива в окружающем воздухе в камере сгорания, образование рабочей смеси топлива и воздуха и ее воспламенение при движении поршня к нижней мертвой точке. После этого происходит расширение обычным образом (патент RU 2267015 C1, МПК⁷ F02B 3/02, H01T 13/54, F02N 17/00).

Однако применение данного способа не обеспечивает высокое качество воспламеняемости топливовоздушной смеси.

Предлагаемым изобретением решается задача улучшения воспламеняемости топливовоздушной смеси.

Поставленная задача достигается тем, что в способе смесеобразования и воспламенения рабочей смеси двигателя внутреннего сгорания, включающем всасывание в цилиндр воздуха, сжатие воздуха в цилиндре, подачу жидкого топлива под давлением в пространство цилиндра между резервуаром и электродом, воздействие электрического разряда высокого напряжения на объем топлива с образованием рабочей смеси топлива и воздуха и ее воспламенением при движении поршня к нижней мертвой точке, согласно изобретению подачу жидкого топлива под давлением в пространство цилиндра между резервуаром и электродом совмещают с добавлением летучего легкоионизируемого вещества в количестве 5-20% от общего объема жидкого топлива.

Кроме того, в качестве легкоионизируемого вещества используют этиловый спирт.

Улучшение воспламеняемости топливовоздушной смеси обеспечивается рациональной подачей жидкого топлива под давлением в пространство цилиндра между резервуаром и электродом и летучего легкоионизируемого вещества.

Добавление летучего легкоионизируемого вещества в количестве 5-20% является оптимальным, так как при увеличении или уменьшении заданного количества летучего легкоионизируемого вещества наблюдается ухудшение воспламеняемости топливовоздушной смеси.

Способ смесеобразования и воспламенения рабочей смеси двигателя внутреннего сгорания осуществляют следующим образом. Производят всасывание воздуха в цилиндр двигателя внутреннего сгорания, сжатие воздуха в цилиндре, подачу жидкого топлива под давлением в пространство цилиндра между резервуаром и электродом с добавлением летучего легкоионизируемого вещества в количестве 12% от общего объема жидкого топлива.

В конце сжатия на объем накопившегося топлива воздействуют электрическим разрядом высокого напряжения, подвергая топливо воздействию электрогидравлического эффекта. Вследствие электрогидравлического эффекта происходит распыление топлива в окружающем воздухе в камере сгорания, образование рабочей топливовоздушной смеси и ее воспламенение при движении поршня к нижней мертвой точке. После этого происходит расширение.

Таким образом, предлагаемый способ смесеобразования и воспламенения рабочей смеси двигателя внутреннего сгорания позволяет улучшить воспламеняемость топливовоздушной смеси, обеспечивающей увеличение термического коэффициента полезного действия, снижение расхода топлива.

1. Способ смесеобразования и воспламенения рабочей смеси двигателя внутреннего сгорания, включающий всасывание в цилиндр воздуха, сжатие воздуха в цилиндре, подачу жидкого топлива под давлением в пространство цилиндра между резервуаром и электродом, воздействие электрического разряда высокого напряжения на объем топлива с образованием рабочей смеси топлива и воздуха и ее воспламенением при движении поршня к нижней мертвой точке, отличающийся тем, что подачу жидкого топлива под давлением в пространство цилиндра между резервуаром и электродом совмещают с добавлением летучего легкоионизируемого вещества в количестве 5-20% от общего объема жидкого топлива.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве легкоионизируемого вещества используют этиловый спирт.

Изобретение относится к устройству управления для двигателя внутреннего сгорания. .

Двигатель внутреннего сгорания // 2396449

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к системам регулирования систем двигателей внутреннего сгорания. .

Способ подачи топлива в многотопливный двигатель внутреннего сгорания с искровым зажиганием и система подачи топлива в многотопливный двигатель внутреннего сгорания с искровым зажиганием (варианты) // 2292477

Изобретение относится к области двигателестроения и предназначено для использования в двигателях внутреннего сгорания (ДВС) с искровым зажиганием и внешним смесеобразованием, работающих одновременно на нескольких видах топлива.

Система подготовки нештатного топлива // 2215176

Изобретение относится к стационарной энергетике и может быть использовано для обеспечения многотопливности стационарных дизельных двигателей. .

Способ работы двигателя внутреннего сгорания // 2189471

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к способам работы двигателей, работающих на жидком и газообразном топливах. .

Система регулирования газового дизеля // 2182248

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к двигателям, работающим по газодизельному циклу. .

Система приготовления смеси двух жидкостей // 2131535

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано для приготовления смеси высоковязкого (мазута) и маловязного (дизельного) топлив, водотопливных эмульсий и других смесей для сжигания в судовых дизелях и котлах.

Способ работы дизеля автосамосвала (варианты) // 2108472

Изобретение относится к машиностроению, в частности к дизельным двигателям автомобильных самосвалов. .

Способ регулирования газожидкостного двигателя внутреннего сгорания // 2076225

Изобретение относится к машиностроению, в частности к способам регулирования газожидкостных двигателей внутреннего сгорания. .

Система питания двигателя внутреннего сгорания с двумя видами топлива // 2006621

Способ смесеобразования и воспламенения рабочей смеси двигателя внутреннего сгорания // 2397339

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, и может быть использовано в качестве способа работы поршневого двигателя внутреннего сгорания.

Способ работы многотопливного теплового двигателя и компрессора и устройство для его осуществления (варианты) // 2386825

Изобретение относится к области тепловых двигателей и волновых компрессоров и предназначено преимущественно для применения в энергетике и на транспорте. .

Способ смесеобразования и воспламенения рабочей смеси двигателя внутреннего сгорания и устройство для его осуществления // 2382214

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к топливной аппаратуре двигателей внутреннего сгорания. .

Устройство для смесеобразования и воспламенения рабочей смеси двигателя внутреннего сгорания // 2267015

Изобретение относится к машиностроению, в частности к производству двигателей внутреннего сгорания, а именно к конструкциям поршневых двигателей внутреннего сгорания.

Способ работы судового малооборотного дизеля и устройство камеры сгорания для его осуществления // 2256806

Изобретение относится к судовым малооборотным двухтактным дизелям с прямоточно-клапанной схемой газообмена и может быть использовано для повышения индикаторного коэффициента полезного действия дизеля и снижения расхода топлива.

Двигатель внутреннего сгорания, способ его работы, автомобиль и стационарная генераторная установка с использованием этого двигателя // 2121585

Способ работы двигателя внутреннего сгорания // 2119066

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания, в частности к двигателям внутреннего сгорания с принудительным зажиганием, и может быть использовано в автомобильных двигателях.

Дизельный двигатель внутреннего сгорания, конвертированный из бензинового двигателя с искровым зажиганием // 2095584

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к конвертированию бензиновых двигателей с искровым зажиганием в дизельные двигатели. .

Дизельный двигатель внутреннего сгорания // 1560745

Система управления впрыском топлива в двигатель внутреннего сгорания // 891979

Способ управления коэффициентом избытка воздуха перепускными клапанами между компрессорными и рабочими полостями поршней однотактного двигателя с внешней камерой сгорания // 2631842

Изобретение относится к области двигателей с внешней камерой сгорания. Техническим результатом является повышение эффективности регулирования двигателя. Сущность изобретения заключается в том, что при движении поршней двигателя из одной мертвой точки в другую система управления отслеживает текущие величины массы, температуры и давления сжимаемого в компрессорных полостях поршней воздуха, температуры и давления во внешней камере сгорания, а также температуры и давления в рабочих полостях поршней. На основе полученных данных система определяет момент открытия перепускных клапанов между компрессорными и рабочими полостями поршней, соответствующий задаваемому коэффициенту избытка воздуха и подаваемой во внешнюю камеру сгорания дозе топлива. При этом сжимаемый в компрессорных полостях поршней воздух перетекает в их рабочие полости, в результате чего во внешнюю камеру сгорания поступает соответствующая задаваемому коэффициенту избытка воздуха топливная смесь. 1 ил.