Двигатель внутреннего сгорания

 

ОЛ.ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ, Союз Советсиии

Социвлистичесиик

Реслублии ()939798 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22)Заявлено 19.04.80 (2l) 2913309/25-06 (51)NL. Кл. с присоединением заявки М—

F 01 Р 1/06

Гооудерстмииый комитет

СССР (23) Приоритет— (53) ДК 621.432. .2,24.2 (088. 8) по делам иэобретеиий и открытий

Опубликовано 30.06 .82. Бюллетень J4 24

Дата опубликования описания30.06.82 (72) Авторы изобретения

И.П. Богодяж, И.А. Захаров, С.И. унов

Челябинский филиал ГосударственнЬйо соазного ордена!

Трудового. Красного Знамени научйо- йсвледовательскогтз тракторного института

"">ь -3с (71) Заявитель (54) ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Изобретение относится к машиностроению, а именно двигателестроению в частности, к устройствам для охлаждения головок цилиндра и для подогрева и испарения топлива.

Известен двигатель внутреннего сгорания, содержащий головку цилиндра, снабженную впускным и выпускным каналами, в которых установлены клапаны, и полостью охлаждающей жидкости, расположенной в межклапанной перемычке, топливный насос, подсоединенный при помощи всасывающей магистрали к топливному баку и через напорный трубопровод к форсунке, снабженной магистралью слива, подключенной к топливному насосу, и трубокомпрессор, воздухонапорный патрубок которого подсоединен к впускному каналу головки цилиндра (1).

Однако в известном двигателе топливо, подогреваемое в полости— охлаждающей жидкости, не исполь-зуется непосредственно в его ци" линдрах, что приводит к снижению эффективности работы. Кроме того, в нем необходимо применять спе" циальную систему для охлаждения межклапанной перемычки, что приводит к дополнительным затратам энергии, усложняет конструкцию двигателя и, следовательно, снижато ет надежность его работы.

Цель изобретения - повышение эффективности работы двигателя за счет использования подогретого топлива в цилиндре двигателя и снижения затрат энергии.

Поставленная цель достигается тем, что двигатель снабжен дополнительным каналом, расположенным в головке цилиндра и подсоединенным к впускному каналу и к полости охлаждающей жидкости, а послед" няя подключена через свободный труббпровод к магистрали слива

93979 и через перепускной канал к возду-. хонапорному патрубку.

Дополнительный канал выполнен в виде усеченного конуса, меньшее основание которого подсоединено 5 к полости охлаждающей жидкости, причем отношение диаметра большего основания к меньшему равно 2.

В полости охлаждающей жидкости установлена испарительная вставка, которая выполнена в виде зигзагообразных пластин с отверстиями.

На фиг.1 приведена схема предлагаемого двигателя; на фиг.2 охлаждающая полость, поперечный разрез, по межклапанной перемычке; на фиг.3 - дополнительный канал, поперечное сечение,на фиг,4-головка цилиндра, горизонтальное сечение по полости охлаждающей жидкости.

Двигатель содержит цилиндр 1, головку 2, впускной 3 и выпускной

4 каналы, клапаны 5 и 6, полость

7 охлаждающей жидкости, расположенную в межклапанной перемычке 8, топливный насос 9, подсоединенный при помощи всасывающей магистрали

10 к топливному баку 1 l и через напорный трубопровод 12 к форсунке

13, магистраль 14 слива топлива в топливный насос 9 и турбокомпрессор 15., воздухонапорный патрубок

16 которого подсоединен к впускному каналу 3 головки 2 цилиндра 1.

Кроме того, двигатель снабжен допол" 35 нительным каналом 17, расположенным в головке 2 цилиндра 1 и подсоединенным к впускному каналу 3 и к полости 7 охлаждающей жидкости, которая подключена через обводной тру о бопровод 18 к магистрали 14 слива и через перепускной канал 19 к воздухонапорному патрубку 16 турбокомпрессора 15.

Воздухонапорный патрубок 16 турбокомпрессора 15 подсоединен к впускно45 му каналу 3 через охладитель 20 наддувочного воздуха. Во всасывающей магистрали 1О установлен насос 21 низкого давления и,фильтр 22. Выпуск ной канал 4 подсоединен к турбине

23 турбокомпрессора 15.

Дополнительный канал 17 выполнен в виде усеченного конуса, меньшее основание 24 которого подсоединено к полости 7 охлаждающей жидкости, а отношение диаметра большего основания

25 к меньшему 24 равно двум. В полости 7 охлаждающей жидкости установлена испарительная вставка 26, выполненная в виде зигзагообразных металлических пластин с отверстиями

27, Полость 7 подсоединена к обводному трубопроводу 18 и перепускному каналу 19 через канал 28 и выполнена в виде серповидной фигуры, внутренний радиус 29(R) которой равен наружному радиусу седла 30 выпускного клапана 6.

Двигатель работает следующим образом.

Топливо из бака 11 насосом 21 низкого давления через фильтр 22 подается к топливному насосу 9 и далее по напорному трубопроводу 12 к форсунке 13. Топливо, которое в процессе работы форсунки 13 и топливного насоса 9 просачивается через неплотности прецизионных пар, отводится по магистрали 14 и по обводному трубопроводу 18 в канал 28 и поступает в полость 7. Так как при работе двигателя давление воздуха в воздухонапорном патрубке 16 турбокомпрессора 15 больше, чем во впускном канале 3 из-за гидравлического сопро тивления охладителя 20 и впускного тракта в целом, то часть воздуха поступает по перепускному каналу 19 в канал 28, в полость 7 охпа><дающей жидкости, а затем во впускной канал

3. Происходит частичное распыливание и испарение топлива в полости

Под действием разности давлений в полости 7 и во впускном канале 3 при открытом впускном клапане 5 топливовоздушная смесь выходит через дополнительный канал 17, дополнитель но распыливаясь в объеме впускного канала 3. При закрывании впускного клапана 5 происходит повышение давления воздуха в объеме впускного канала 3. Колебания давления при открывании и закрывании впускного клапана 3 достигают до 0,3 кг/cM

Поэтому при повышении давления в объеме впускного канала 3 воздух может поступать через дополнительный канал 17 в полость 7, а при падении давления топливовоздушная смесь выбрасывается из полости

7 во впускной канал 3. Настройка частоты собственных колебаний объема полости 7 на возмущающие колебания давления воздуха во впускном канале 3 усиливает распыливающий эффект топлива дополнительным каналом 17.

939798

Формула изобретения

Дополнительный канал 17 выполнен в виде усеченного конуса, меньшее основание 24 которого подсоединено к полости 7 охлаждающей жидкости с целью максимального использования пульсации избыточного давления во впускном канале 3. Важно в полость

7 подать как можно больше воздуха и ограничить поступление топливо.воздушной смеси в полость впускного канала 3 при закрытом клапане 5.

Для этого необходимо до минимума снизить потери энергии на внутреннее трение при движении воздуха из впускного канала 3 в полость 7, т.е. когда в этом канале повышается давление. Это достигается с помощью выполнения канала 17 в виде усеченного конуса (конфузора ) с отношением диаметров большего основания 25 к меньшему 24, равным двум.

Таким образом, охлаждение головки цилиндра двигателя только количеством топлива, поступающего через магистраль слива утечек является доста1 точным, чтобы форсировать двигатель (в частности с воздушным охлаждением) на 30-401 без повышения тепловой напряженности межклапанной перемычки.

Кроме того, при организации подачи распыленного топлива во впускном канале дизеля может быть улучшена топливная экономичность на 2-3 г/зги=и и снижен износ клапана и седла.

При этом значительно упрощается конструкция предлагаемого двигателя в сравнении с известными и снижаются энергетические затраты на функционирование системы охлаждения межклапанной перемычки головки цилиндров.

1. Двигатель внутреннего сгорания, содержащий головку цилиндра, снабженную впускным и выпускным каналами, в которых установлены клапаны, и полостью охлаждающей жидкости, расположенной в межклапанной перемычке, топливный насос, подсоединенный при помощи всасывающей магистрали к топливному баку и через напорный трубопровод к форсунке, снабженной магистралью слива, подключенной к

10 топливному насосу, и турбокомпрессор, воздухонапорный патрубок которого подсоединен к впускному каналу головки цилиндра, отличающийся тем, что, с целью повышения эффектив- .

1з ности, он снабжен дополнительным каналом, расположенным в головке цилиндра и подсоединенным к впускному каналу и к полости охлаждающей жидкости, а последняя подключена щ через обводной трубопровод к магистрали слива и через перепускной канал к воздухонапорному патрубку.

2. Двигатель по п.l, о т л и ч а ю шийся тем, что дополнитель д ный канал выполнен в виде усеченного конуса, меньшее основание которого подсоединено к полости охлаждающей жидкости, причем отношение диаметра большего основания к меньшему рав".

3 ° Двигатель по пп.1 и 2, о т л и ч а ю шийся тем, что в полости охлаждающей жидкости установлена испарительная вставка.

4. Двигатель по пп. 1-3, о т— и и ч а ю шийся тем, что вставка выполнена в виде зигзагообразных

1 пластин с отверстиями.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке h" 2514960/25-06, кл. Г О1 Р 1/06, 09.08.77.

939798

Составитель В. Козлов

Редактор А. Лежнина Техред g. Tenep

Корректор А.Дзятко

Подписное

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, аказ 27 52 Тираж 539

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5