Способ работы четырехтактного двигателя внутреннего сгорания

СОЮЗ СОВЕТСКИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСНИ СПУБЛИК 020 А 2 9) Я ОПИСА 1а БРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 2 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(71) Коломенский филиал Всесоюэногзаочного политехнического институт(56) Авторское свидетельство СССРУ 1016546, кл. Г 02 В 37/00, 1982.(54) СПОСОБ РАБОТЫ ЧЕТЫРЕХТАКТНОГОДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ(57) Изобретение относится к способамработы двигателей внутреннего сгорания с продолженным расширением. Целью изобретения является повышениеэкономичности двигателя за счет подачи отобранного сжатого воздуха в циИиР 02 В 37/00, 41/ линдр в два этапа: на рабочем ходеи в конце процесса выпуска иэ негопродуктов сгорания, В цилиндр 1 двигателя воздух нагнетают компрессором 6 с приводом от турбины 1,1, работающей на выхлопных газах. Затемвоздух сжимают в цилиндре поршнем2 с отбором части его в аккумулирующую полость 9. В период рабочегохода открывают клапан 10 и часть отобранного сжатого воздуха выпускаютв цилиндр для улучшения процессасгорания. Оставшуюся часть воздухаподают в цилиндр в конце процессавыпуска иэ него продуктов сгорания,что улучшает очистку цилиндра от остаточных газов. Изобретение дополни-тельное к авт.сн. У 1016546. 1 э.п.ф-лы, 2 ил,7020 40 45 50 1 126Изобретение относится к машиностроению, а именно двигателестроению, в частности к способам работы двигателей внутреннего сгорания с газотурбинным наддувом, и является усовершенствованием основного изобретения по авт,св. У 1016546.На фиг. 1 представлена схема четырехтактного дизеля, иллюстрирующая предлагаемый способ, на фиг. 2 - схема, иллюстрирующая изменение давления в цилиндре, в полости воздушного аккумулятора и фазы работы перепускного клапана.Цилиндр 1 и размещенный в нем поршень 2 образуют камеру сгорания 3, ограниченную крышкой 4 цилиндра с впускным клапаном 5. Компрессор (К) 6 подключен к впускному клапану, В крышке установлены форсунка 7 и выпускной клапан 8 и выполнена аккумулирующая полость 9. Кроме того, в крышке установлен перепускной клапан 10. Турбина (Т) 11 связана с выпускным клапаном. Стрелками показано направление движения газов.На фиг. 2 введены следующие обо-, значения: А - давление в цилиндре, Б - давление в полости Воздушного аккумулятора, В - фазы перепускного клапана, Г - период продувки, Д - период частичного отбора сжатого воздуха из цилиндра в аккумулятор, Е - период использования отобранного воздуха на рабочем ходе. Стрелкой обозначено изменение угла поворота коленчатого вала, ВХ, ВП, СБ и РХ - процессы соответственно выпуска впуска, сжатия и рабочего хода.Двигатель работает следующим образом.Поступающий воздух сжимают в компрессоре 6 и направляют в цилиндр 1 двигателя, обеспечивая тем самым заполнение его свежим зарядом. Затем воздух сжимают в цилиндре 1 поршнем 2 с отбором части его в аккумулирующую полость 9 при открытом перепускном клапане 10, после чего клапан 10 закрывают, а в цилиндре производят процессы поджига, сгорания и расширения (рабочий ход), 1 5 10 15 20 25 30 35 В период рабочего хода клапан. 10 открывают и отобранный сжатый воздух направляют в цилиндр, где используют часть его в процессе горения. Кроме того, в конце процесса расширения открывают выпускноц кла пан 8 и смесь продуктов сгорания с избыточным воздухом направляют в форсажную камеру (не показана),где сжигают дополнительное топливо, а затем отработавшие газы расширяют в турбине 11.В конце рабочего хода перепускной клапан 10 закрывают, а в аккумулирующей полости 9 при этом остается некоторое количество сжатого воздуха с давлением, превышающим давление на выпуске.В процессе выпуска отработавших газов из цилиндра их направляют вдоль стенок аккумулирующей полости, чем обеспечивают подогрев отобранного сжатого воздуха и повышение его энергоемкости (в частности, давления). В конце процесса выпуска газов из цилиндра перепускной клапан 10 от" крывают и остаток аккумулированной в полости 9 части сжатого воздуха направляют в цилиндр, чем осуществляют удаление остаточных газов из надпоршневого пространства (продувку) при открытом выпускном и закрытом впускном клапане. По окончании продувки перепускной клапан закрывают, цилиндры заполняют свежим зарядом и процесс повторяется.Осуществление продувки способствует уменьшению количества остаточных газов и улучшению наполнения, что увеличивает воздушный заряд цилиндра.Начало возврата в цилиндр на продувку остатка аккумулированной части отобранного сжатого воздуха с верхней мертвой точки такта впуска увеличивает положительную работу поршня (иэ-за увеличения давления вцилиндре) при его движении вниз (образование положительной петли на индикаторной диаграмме насосных ходов).Более раннее начало возврата остаткавоздуха в цилиндр увеличивает отрицательную работу поршня при его движении вверх на такте выпуска, а болеепозднее начало подачи сопровождаетсяувеличением надпоршневого объема и увел учением вследствие этого количества заполня эщих этот объем остаточных газов, что ухудшает качествопродувки,Окончание возврата остатка воздуха на продувку одновременно с окончанием процесса выпуска (закрытие выпускного клапана) исключает обратный заброс продуктов сгорания в цилиндр12670 204Формула изобретения 1. Способ работы четырехтактногодвигателя внутреннего сгорания поавт.св. У 1016546, о т л и ч а ющ и й с я тем, что,с целью повышения экономичности путем более полного использования отобранного сжатого воздуха, возврат аккумулирован О ной части воздуха в цилиндр на раба-,чем ходе производят не полностью, аостаток аккумулированной части воздуха возвращают в цилиндр в конце процесса выпуска из него продуктов сго рания.2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что заполнение цилиндра воздухом начинают до завершенияпроцесса выпуска из него продуктов 20 сгорания в ходе поршня к верхней мертвой точке, начало возврата остаткааккумулированной части воздуха вцилиндр совмещают с приходом поршняв верхнюю мертвую точку, а оконча ние совмещают с окончанием процессавыпуска.й Редактор Н. Горват ТехредЛ.Олейник ж 523ного комитета СССРний и открытийРаушская наб., д. Заказ 5739/28ВНИИП Ти Государств елам изобре Москва, Ж-З,Произв двигателя, (что возможно при окончании) и исключает гидравлическиепотери при перетоке воздуха из аккумулятора в цилиндр (а затем в процессе сжатия обратно) при болеепозднем окончании перетока. Таким образом, совокупность предлагаемых технологических приемов,экономичности двигателя за счет отбора части воздушного заряда иэ цилиндра с одновременным увеличениемдавления наддува и с использованиемэтого воздуха на рабочем ходе и вконце процесса выпуска на продувку,а также за счет оптимизации фаэ ис-пользования сжатого воздуха,Положительный эффект от применения новых технологических приемов превышает суммарный эффект в случае раздельного применения известных способов, т.е. использования отобранного из цилиндра воздуха на рабочем ходе и отдельно на продувку. орректор М. Максимишинец