Способ работы двигателя внутреннего сгорания

Авторы патента:

ЧАРЛЬЗ ВЕЙД ДЭВИС

F02B17F02B75/10 -

on HCAHHE

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союэ Советскнх

Соцналнстннескнх

Респубпнк

«>) 648131

К ПАТЕНТУ (61) Дополнительный к патенту (22) Заявлеио31. 10.73 (21) 1966303/24-06 (23) Приоритет вЂ” . (32) 01. 11.72 (31) 302692 (331 США

Опубликовано 15.02.79.Бюллетень № 6

Дата опубликования описания 18 02 79 (51) М. Кл, F 02 В 17/00

F 02 В 75/10-Государствеиимй комитет ссср по делам изооретеиий и открытий (53) УДК 621.434 (088. 8) Иностранец

Чарльз Вейд Дэвис (США) (72) Автор . изобретения

Иностранная фирма

"Тексако Дивелопмент Корпорейшн" (США) (71) Заявитель (54) СПОСОБ РАБОТЫ ДВИГАТЕЛЯ

ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Изобретение относится к области двигателестроения и может быть использовано для организации рабочего процесса в двигателе внутреннего сгорания.

Известен способ работы двигателя внутреннего сгорания путем подачи в камеру сгорания первичной топливовоздушной смеси и ее зажигания пламенем от обогащенной смеси, полученной введением в зону свечи перед зажиганием дополнительного топлива (1), (2). Однако при известном способе работы двигателя достижение полного сгорания на всех режимах эксплуатации затруднено, что приводит к повышенному содержанию токсичных составляющих в выхлопных газах.

Целью изобретения является улучшение полноты сгорания. Это достигается тем, что по предлагаемому способу дополнительное топливо вводят в интервале отношений количества топлива к количеству воздуха в первичной топливовоздушной смеси до

0,055. причем отношение количества топлива к количеству воздуха в первичной топливо. воздушной смеси целесообразно поддерживать в интервале от 0,015 до 0,08.

На фиг. 1 показан двигатель внутреннего сгорания с устройствами для ввода в него порций топлива и воздуха; иа фиг. 2 разрез А вЂ” А на фиг. 1; на фиг. 3 вЂ” график, иллюстрирующий подачу топлива и режим воздушного потока при изменении мощ5 ности двигателя при постоянных оборотах; на фиг. 4 вЂ” график, иллюстрирующий другой вариант подачи топлива и режим воздушного потока при изменении мощности двигателя при постоянных оборотах; на фиг. 5 вЂ”, устройство для согласованного

10 контроля за количеством впрыскиваемого топлива; на фиг. 6 вЂ” устройство для согласованного контроля за количеством первичной смеси и за дросселированием всасываемого воздуха; на фиг. 7 вЂ” двухтакт15 ный двигатель внутреннего сгорания, работающий по описываемому способу.

Форсунка 1 для введения дополнительного топлива (см. фиг. 1 и 2) установлена в камере сгорания вблизи свечи 2 и соединена с источником 3 снабжения топливом че>О рез насос и контрольное устройство 4, которое обеспечивает периодический, контролируемый по времени впрыск определенного количества дополнительного топлива, кото648181

55 рое может быть постоянным. Установка времени впрыска дополнительного топлива обычно колеблется в пределах от 0 до 40 поворота кривошипа до в. м.т. на такте сжатия.

Свеча 2 соединена с системой зажигания 5, причем зажигание установлено так, что искра Hd cBc÷å 2 появляется одновременно с началом впрыска дополнительного топлива;

Первичную топливовоздушную смесь подают в камеру сгорания через впускной канал 6. Расход топлива регулируют в такой пропорции, чтобы обеспечить в составе смеси соотношение топливо/воздух от 0 до 0,08.

Форсунка 7, ее управляющее устройство 8 и дроссель 9 позволяют подготовить смесь требуемого количества и концентрации. При работе двигателя первичную топливовоздушную смесь, поступающую в камеру сгорания, подвергают вращению вокруг оси камеры со скоростью, примерно в три раза большей скорости вращения кривошипа двигателя. Первичная топливовоздушная смесь воспламеняется пламенем от дополнительного топлива. Как показано «а фиг. 1, форсунка 7 может быть установлена непосредственно в камере сгорания. Двигатель может работать как на жидком, так и на газообразном топливе.

При работе, когда отношение количества топлива к количеству воздуха в первичной смеси превысит 0,055, желательно прекратить впрыск дополнительного топлива, поскольку первичная смесь может быть воспламенена прямым искровым зажиганием. В некоторых случаях целесообразно продолжение дополнительного вспрыска.

Если соотношение количества топлива и количества воздуха в первичной топливовоздушной смеси беднее чем 0,015, работа двигателя может быть осуществлена тем же способом или подача топлива форсункой 7 может быть прекращена и двигатель может работать от впрыска только дополнительного топлива, количество которого может скачком увеличиться в момент прекращения подачи первичного топлива на эквивалентную величину, а затем постепенно снизиться на эквивалентную величину в соответствии с уменьшением мощности двигателя. С другой стороны, может фиксироваться величина впрыска дополнительного топлива, а уменьшаться будет величина заряда первичного топлива с одновременным снижением потребления воздуха для получения в первичной топливовоздушной смеси отношения топлива к воздуху около 0,015 для обеспечивания распространения пламени.

Графики на фиг. 3 и 4 иллюстрируют указанные способы регулирования.

Устройства для обеспечения этого регулирования, показанные на фиг. 5 и 6, содержат вал 10 управляющего устройства 8, снабженный плечом 11, которое связано с главным управляющим коромыслом 2 при помощи рейки 13. Коромысло 2 установлеш> на ()cH 14. Контрольное устройство 4 имеет управляющий вал 15, снабженный рычагом 16, соединенным с коромыслом 12 кулисой 17. Рычаг 16 соединен также с соленоидом !8 при помощи его сердечника 19.

Положение устройств на фиг. 5 и 6 соответствует нормальной подаче, т. е. отношению топливо/воздух в первичной смеси около 0,04. Если мощность двигателя максимальна, то коромысло 12 поворачивается в сторону максимальной подачи топлива в первичную топливовоздун ную см cb. Количество дополнительного топлива остается постоянным благодаря прорези в кулисе 17, пока в первичной топливовоздушной смеси отношение топливо/воздух не достигнет 0,055 (в это время дроссель 9 полностью открыт). В этот момент плечо 11 касается выключателя 20 включая ток в соленоиде 18, заставляющем рычаг 16 повернуться в положение

«Выкгночено» и прекратить подачу дополнительного топлива. С другой стороны, выключатель 20, соленоид !8 и его сердечник

19 могут быть опущены, так что дополнительный впрыск не прекращается при возрастании отношения топливо/воздух до 0,055.

Если устройство работает от положения, при котором отношение топливо/воздух в первичной смеси более 0,055 (к положению на обеднение), то плечо 11 размыкает выключатель 20, обесточивает соленоид 18 и устанавливает рычаг 16 в положение нормального впрыска.

Если коромысло 12 передвинуто в положение «Выключено» (см. фиг. 5), то поток первичной смеси уменьшается, пока ее состав не достигнет 0,015. Тогда плечо 11 размыкает выключатель 21, включая ток к соленоидному клапану (на чертеже не показан) в линии подачи топлива к форсунке

7, и прекращает подачу топлива через нее.

В это время заряд дополнительного топлива будет нормальным благодаря кулисному соединению рычага 16 с кулисой 17. Однако размыкание выключателя 21 плечом 11 при выключенном соленоиде 22, сердечник которого, служащий стопором 23, передвигается, устанавливает рычаг 16 в новое положение, показанное линией 24, так как на него в это время давит пружина 25. В этом положении рычага !6 количество дополнительного топлива увеличивается эквивалентно потоку первичного топлива в момент прекращения его подачи. В этом положении кулиса 17 заставляет рычаг 16 перемещаться в положение уменьшения подачи дополнительного топлива и в конечном итоге закрывает его полностью. Если коромысло 12 повернуто в положение максимальной мощности, то наблюдается обратная ситуация путем действия пружины 26

648131

Формула изобретения

Воспланененный Бсаоно rame

ПредБарцп ель но арцготобленный .юрнд

Яи репка йа. Z на стопор 23 в направлении рычага !6. Пружина 26 должна быть сильнее пружины 25.

Устройство, показанное на фиг. 6, управляет двигателем при очень малых нагрузках с помощью дросселирования впуска.

Дроссель 9 поворачивается в канале 6 на оси 27, снабженной двуплечим рычагом 28, связанным с коромыслом 12 кулисой 29. Рычаг 28 удерживается прижатым к упору 30 пружиной 31. При этом дроссель 9 открыт. !в

Если коромысло 12 повернуто в сторону положения «Выключено», ro количество первичного топлива уменьшается в результате действия плеча 11 и рейки 13, а поток дополнительного топлива устанавливается максимальным благодаря прорези в кулисе 17. Когда коромысло 12 достигает положения, при котором состав в первичной смеси снижается до 0,015, рычаг 28 начинает взаимодействовать с кулисой 29. Дальнейшее перемещение коромысла 12 в сторону положения «Выключено» приводит к постепенному закрытию дросселя 9 и поддерживает в первичной смеси отношение топливо/воздух выше 0,015, способствуя распространению пламени по камере сгорания. Когда дроссель 9 полностью закрывается, поток первичного топлива перекрывают рычагом !6 и коромыслом 12 в поло6 жение «Выключено» чем уменьшается иа дача дополнительного топлива до нуля.

1. Способ работы двигателя внутреннего сгорания путем подачи в камеру сгорания первичной топливовоздушной смеси и ее зажигания пламенем от обогащенной смеси, полученной введением в зону свечи перед зажиганием дополнительного топлива, отличающийся тем, что, с целью улучшения полноты сгорания, дополнительное топливо вводят в интервале отношений коли( чества топлива к количеству воздуха в первичной топливовоздушной смеси до 0,055.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что отношение количества топлива к количеству воздуха в первичной топли вовоз-, душной смеси поддерживают в интервале от 0,015 до 0,08.

Источники информации, принятые во внимание при .экспертизе

1. Авторское свидетельство № 228374, кл. F 02 В 19/10, 1969.

2. Патент CILIA № 2534346, кл. 123 вЂ” 32, 1950.

11акеинун

Процент полного

0dbpnd перВичного топлибного заряда

Потребление

А л yла

0 0

0 % торнозной нощности 100

Рог. S

Потребление