Двигатель внутреннего сгорания

Номер патента: 1321870

Авторы: Рафиков, Романов

ZIP архив

Текст

,ЯО 1321 РЕСПУБЛИН 59 4 Г 02 В 35 0 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЛЬСТ КОМУ СВИДЕ КАВ стенках деталеи, образую ния, выполнены концент полости (КП) 7, заполнен териалами. КП 7 выполне т-ра плавления материал максимальной у головки 3 нимальной у нижнего тор полнены в головке 3 и/ т-ра плавления материал от минимальной у перифе ной у оси поршня 1. В к теплового аккумулятора и и его сплавы. Такое вь чивает аккумулирование вой энергии при неизмен образующих камеру сгора этого уменьшается диапаз и их максимальные зна 1 табл 1 ил ГО еле- гатеного апа- фекГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(57)Изобретение относится к двигат строению и м. б. использовано в дви лях, работающих в условиях непрерыв изменения нагрузки в самом широком ди зоне, Цель изобретения - повышение эф тивности на неустановившихся режима щих камеру сгораричные кольцевые ные плавкими маны в цилиндре 2, а ов уменьшается от цилиндра 2 до мица. КП 7 м. б. выили поршне 1, а ов увеличиваться рии до максимальачестве материала спользованы литий шолненне обеспеизбыточной теплоной т-ре деталей, ния. В результате он колебания т-ры чения. 3 з.п.ф-лы, фВещество ТплС Япп,кджкг 254 320 10 337 398 15 400 471 650 20 оТ, С йл,кджкг Вещество Нитрат аммония 170 Литий 628 187 210 132 Хлорид ниобия 213 255 Хлорид натрия 300 132 Оксид рения 66,2 301 Гидроокись 187 310 Нитрат натрия 266 Хлорид железа 304 130 210-220 Хлорид танталаФторид калиякислый 239 Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению, и может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания установок, работающих в условиях непрерывного изменения нагрузки в самом широком диапазоне.Целью изобретения является повышение эффективности на неустановившихся режимах путем аккумулирования избыточной энергии.На чертеже показан двигатель внутреннего сгорания, продольный разрез,Двигатель состоит из поршня 1, цилиндра 2 и головки 3, образующих камеру 4 сгорания, впускных и выпускных органов 5, рубашки 6 жидкостного охлаждения. В головке 3, цилиндре 2 и поршне 1 расположены концентричные полости 7, заполненные плавкими материалами со свойствами плавящегося теплового аккумулятора, причем каждая полость заполнена индивидуальным материалом, температуры плавления которого уменьшаются по мере удаления от горячей зоны деталей, образующих камеру сгорания.Так, в цилиндре 2 температура плавления уменьшается от максимума у верхнего торца 8 цилиндра до минимума у нижнего торца 9 в диапазоне 110 в 180 С.У головки 3 и поршня 1 температура плавления материалов увеличивается к оси поршня 1 в диапазоне 200 - 255 С. Оптимальной температурой плавления материала выбрано среднее значение температуры детали в зоне расположения полости за полный период изменения нагрузки двигателя,В качестве материалов могут быть применены материалы из таблицы. 25 30 35 40 45 50 55 Продолжение таблицы Нитрат лития 371 Гидроокись натрия 178 Нитрат калия 116 Бихромат калия 121 Гидроокись калия 134 Гидроокись лития 875 Гидрид лития 2722 Из таблицы видно, что наиболее подходящим веществом по своим характеристикам является литий и его сплавы, Добавляя в литий небольшое количество другого металла (с большей или с меньшей температурой плавления, чем литий),можно получить сплавы с температурой плавления, соответствующей диапазону рабочих температур какой-либо теплонапряженной детали двигателя.При пуске двигателя и его прогреве вещества, заполняющие кольцевые полости, бездействуют и нагреваются одинаковым образом со стенками деталей, При рабочих режимах двигателя с расходом топлива, близким к максимальным, происходит аккумулирование тепловой энергии при неизменной температуре стенок цилиндра, поршня и головки, расположенных в зоне кольцевых полостей, Вещества, заполняющие кольцевые полости деталей, выполняют роль стабилизатора теплового режима до тех пор, пока полностью не расплавляется при фазовом переходе вещества кристаллизация - плавление.За время, длящееся несколько секунд, в зависимости от массы вещества, заполняющего полости, и времени работы двигателя на рассматриваемом режиме двигатель выдает необходимую мощность и переходит на режим работы с расходом топлива, близким к средним и минимальным. На этих рабочих режимах происходит меньшее выделение тепла в стенки цилиндра, поршня и головки при неизменной отдаче тепла в рубашку 6 охлаждения двигателя. В этих условиях отдача тепла от веществ больше и вещества, заполняющие полости 7, начинают кристаллизоваться и выделять тепло (происходит фазовый переход плавление - кристаллизация), поддерживая температуру сте1321870 Составитель В. ЛобановРедактор А. Шандор Техред И. Верес Корректор Л. ПилипенкоЗаказ 2734/25 Тираж 503 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 415Производственно-полиграфицеское предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 нок цилиндра на оптимальном уровне. Выделение тепла веществом происходит до тех пор, пока оно не перейдет полностью в кристаллическое состояние. За это время двигатель выдает необходимую мощность при расходах топлива, близких к минимальным, и переходит к режиму работы при расходах топлива, близких к средним и максимальным, завершая тем самым период полного изменения нагрузки (для бульдозера, например, полный период изменения нагрузки состоит из резания и транспортировки грунта, происходящих при расходах топлива, близких к максимальным, и откатах назад и режиме работы на холостом ходу, происходящих при расходах топлива, близких к минимальным).За время работы двигателя происходит непрерывный отвод тепла в рубашку 6 жидкостного охлаждения двигателя. Система отвода тепла от стенок гильзы цилиндра в рубашку 6 жидкостного охлаждения работает равномерно, независимо от изменения количества топлива, сгорающего в цилиндре, так как при максимальном количестве сгораемого топлива и, следовательно, максимальном количестве выделяемого тепла часть избыточной тепловой энергии воспринимают вещества, расположенные в полостях 7 гильзы цилиндра двигателя. При минимальном выделении тепла в рубашку 6 жидкостного охлаждения двигателя поступает помимо тепла от сгораемого топлива также тепло от веществ, расположенных в кольцевых полостях, накопленное ими при работе двигателя и расходах топлива, близких к максимальным.Таким образом, система охлаждения двигателя в районе расположения гильз цилиндра работает менее напряженно на неустановившихся нагрузках.Аккумулирование избыточной тепловой энергии при неизменной температуре деталей, образующих камеру сгорания, позволяет уменьшить диапазон колебаний температуры и их максимальные значения, а следовательно, температурный градиент в тече ние всего времени работы двигателя, Всеэто уменьшает теплонапряженность и снижает вероятность поломки деталей двигателя от термических напряжений. Формула изобретения/1. Двигатель внутреннего сгорания, содержащий поршень, цилиндр и головку цилиндра, образующие между собой камеру сгорания, и впускные и выпускные органы, отличающийся тем, что, с целью повышения 15 эффективности на неустановившихся режимах путем обеспечения аккумулирования избыточной тепловой энергии, в стенках деталей, образующих камеру сгорания, выполнены концентричные кольцевые полости, заполненные плавкими материалами, обладаю щими свойствами теплового аккумулятораи имеющими различные температуры плавления, причем температуры плавления материалов уменьшаются по мере удаления кольцевых полостей от горячей зоны деталей, образующих камеру сгорания.2. Двигатель по и, 1, отличающийся тем,что кольцевые полости выполнены в цилиндре, а температура плавления материалов уменьшается от максимальной у головки цилиндра до минимальной у нижнего торца 30 цилиндра.3. Двигатель по п. 1, отличающийся тем,что полости выполнены в головке и/или поршне, а температура плавления материалов увеличивается от минимальной у периферии до максимальной у оси поршня или 3 Головки.4. Двигатель по пп. 1 - 3, отличающийсятем, что в качестве материала теплового аккумулятора использован литий и его сплавы.

Смотреть

Заявка

3447570, 03.06.1982

УФИМСКИЙ АВИАЦИОННЫЙ ИНСТИТУТ ИМ. ОРДЖОНИКИДЗЕ

РОМАНОВ БОРИС ЕВГЕНЬЕВИЧ, РАФИКОВ ОЛЕГ СУНГАТОВИЧ

МПК / Метки

МПК: F02B 35/00

Метки: внутреннего, двигатель, сгорания

Опубликовано: 07.07.1987

Код ссылки

<a href="https://patents.su/3-1321870-dvigatel-vnutrennego-sgoraniya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Двигатель внутреннего сгорания</a>

Похожие патенты