Двигатель внутреннего сгорания и способ работы двигателя внутреннего сгорания

АНИЕ ИЗОБРЕТ 13 Ц 13 ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКР К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТ(54) ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ И СПОСОБ РАбОТЫ ДВИГАТЕЛЯВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ(57) 1. Двигатель внутреннего сгорания,содержащий по меньшей мере один компрессорный цилиндр и один расширительный цилиндр, поршни, расположенные в цилиндрах и кинематически связанные с валом, нагреватель в виде трубы с поперечными перегородками, снабженными клапанами, установленный в теплообменной каЯО 1320475 мере и подключенныи своими входом и выходом к цилиндрам, форсунку для впрыска топлива, воздуховпускную магистраль компрессорного цилиндра, снабженную водяным карбюратором, трубопровод подачи нагретого заряда, подключенный при помощи управляемого клапана к расширительному цилиндру и сообщенный с выходом нагревателя, перепускную трубу с сепараторомвлагоотделителем, соединяющую компрессорный цилиндр с входом нагревателя, и выпускную магистраль, соединяющую расширительный цилиндр с теплообменной камерой, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности, он дополнительно содержит автоматический клапан, установленный в трубопроводе подачи нагретого заряда, а форсунка для впрыска топлива размещена в расширительном цилиндре.1320475 51015 20 25 30 2. Способ работы двигателя внутреннего сгорания путем подачи увлажненного заряда в компрессорный цилиндр, перепуска сжатого в нем заряда в сепаратор-влагоотделитель, выделения влаги при помощи охлаждения, нагрева заряда в нагревателе от теплоты продуктов сгорания, дополнительного нагрева от сжигания топлива, подачи заряда в расширительный цилиндр, преобразования энергии расширяющихся газов во вращательную энергию вала и перепуска отработавших газов в теплообменную камеру, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности двигателя, сжигание топлива осуществляют в расширительном цилиндре, отработавшие газы из расширительного цилиндра частично перепускают в теплообменную камеру, а частично оставляют в цилиндре и смешивают 1Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателям внутреннего сгорания и способам их работы.Цель изобретения - повышение эффективности путем увеличения степени сжатия и уменьшения токсичности.На чертеже изображена схема описываемого двигателя.Компрессорный цилиндр 1 с поршнем 2 подключен через клапан 3 к воздуховпускной магистрали 4, снабженной водяным карбюратором 5. Перепускная труба 6 с сепаратором-влагоотделителем 7 соединяет компрессорный цилиндр 1 с входом 8 нагревателя 9, установленного в теплообменной камере 10. Сепаратор-влагоотделитель 7 снабжен каналами 11 циркуляции охлаждающей жидкости и отстойником 12, сообщенным с водяным карбюратором 5. Нагреватель 9, выполненный в виде трубы, разделен на секции 13 при помощи перегородок4 с клапанами 15. Расширительный цилиндр 16 с поршнем 17 и форсункой 18 для впрыска топлива подсоединен через управляемый клапан 19 к трубопроводу 20 подачи нагретого заряда. Последний снабжен автоматическим клапаном 21 и подключен к выходу 22 нагревателя 9. В секции 13 нагревателя 9, примыкающей к выходу 22, установлены тепловые трубки 23, повернутые тепловоспринимающими поверхностями к теплообменной камере 10. Выпускная магистраль 24 соединяет расширительный цилиндр 16 через выпускной клапан 25 с теплообменной камерой 10.При перемещении поршня 2 к нижней мертвой точке в цилиндре 1 создается с поступающим нагретым зарядом путем подачи последнего после прекращения выпуска отработавших газов, причем расширение газов осуществляют в четыре стадии: в течение первой стадии газы расширяют в расширительном цилиндре до давления, равного давлению в нагревателе; в течение второй стадии сообщают расширительный цилиндр и нагреватель между собой и газы расширяют до давления, равного давлению в компрессорном цилиндре; в течение третьей стадии сообщают нагреватель с компрессорным цилиндром и часть заряда перепускают в расширительный цилиндр, а в течение четвертой стадии разобщают расширительный цилиндр и нагреватель между собой и расширяют газы до давления, превышающего давление в теплообменной камере. 2разрежение и воздух, всасываемый в компрессорный цилиндр 1 через карбюратор 5, смешивается с мелкораспыленными каплями воды. При обратном движении поршня 2 (к верхней мертвой точке) производится сжатие водовоздушной смеси с поглощением тепла сжимаемого воздуха каплями воды. При превышении давлением в компрессорном цилиндре 1 давления в сепараторевлагоотделителе 7 сжатая водовоздушная смесь поступает в сепаратор-влагоотделитель 7, В результате охлаждения последнего охлаждающей жидкостью, поступающей через каналы 11 циркуляции, часть воды конденсируется и стекает в отстойник 12. Охлажденный и частично обезвоженный воздух по перепускной трубе 6 перетекает в нагреватель 9 и через клапаны 15 перегородок 14 заполняет секции 13, где происходит отдача тепла отработавших газов через стенки нагревателя и тепловые трубки 23 сжатому воздуху. Подогрев воздуха в секциях нагревателя 9 при постоянном объеме продолжается 360 - у поворота коленчатого вала, где у - смещение поршня компрессорного цилиндра относительно поршня расширительного цилиндра. При движении поршня 17 к верхней мертвой точке из расширительного цилиндра 16 отработавшие газы через выпускную магистраль 24 поступают в тепло- обменную камеру 10, где передают часть тепла воздуху, находящемуся в нагревателе 9.1320475 Составитель В. ШиловРедактор А. Маковская Техред И. Верес Корректор А. ТяскоЗаказ 2635/35 Тираж 503 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 За 45 - 25 до подхода поршня 17 к верхней мертвой точке клапан 25 закрывается и оставшиеся отработавшие газы сжигаются.За 30 - 20 до подхода поршня 17 к верхней мертвой точке открывается управляемый клапан 19 и нагретый в нагревателе 9 воздух заполняет цилинд 16. Одновременно с воздухом в цилиндр 16 через форсунку 18 подается часть топлива в мелкораспыленном виде, где оно смешивается с воздухом. Давление в нагревателе 9 и цилиндре 16 выравнивается, автоматический клапан 21 закрывается.По окончании сгорания происходит расширение продуктов сгорания за счет внутренней энергии до давления, равного давлению в нагревателе 9. Сжатый и нагретый в секциях 13 нагревателя 9 воздух начинает расширяться, открывает автоматический клапан 21 и перетекает в цилиндр 16, где смешивается с продуктами сгорания и дожигает продукты неполногосгорания,При понижении давления в цилиндре 16и в нагревателе 9 до давления, равногодавлению вытеснения воздуха из компрессорного цилиндра 1, сжатый воздух из этого цилиндра вытесняется поршнем 2 черезсепаратор-влагоотделитель 7 в нагреватель 9,откуда часть нагретого воздуха поступаетв расширительный цилиндр 16. Управляе 10 мый клапан 19 закрывается, дальнейшеерасширение газов продолжается за счетвнутренней энергии.За 60 - 0 до подхода поршня 17 книжней мертвой точке открывается клапан1 25 и происходит выпуск отработавших газов через выпускную магистраль 24 в теплообменную камеру 10, где в секциях 13 нагревателя 9 через тепловые трубки 23 и егостенки происходит теплообмен между сжатым холодным воздухом и отработавшими20 газами.