Способ работы газового двигателя внутреннего сгорания и газовый двигатель внутреннего сгорания

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, а именно к газовым двигателям и способам работы этих двигателей.Известны способы работы газовых двигателей, в которых воспламенение готовой смеси осуществляется за счет сжатия, Основным затруднением при осуществлении цикла с воспламенением от сжатия на газовом топливе является высокая температура воспламенения, которая значительно превышает температуры, реально достигаемые при сжатии топливной смеси в цилиндре двигателя, Поэтому на практике нашел применение дизельный цикл, с подачей в цилиндр двигателя газового топлива и небольшого количества дизельного топлива. которое является инициатором воспламенения.Недостатком таких двигателей является потребность в дизельном топливе и системе подачи его в цилиндр,Наиболее близким техническим решением к заявляемому является изобретение, в котором предложен способ работы ДВС, заключающийся в подаче в цилиндр топливовоздушной смеси, ее сжатии с перепуском в форкэмеру, воспламенением смеси в форкамере от искры свечи зажигания, выбросе факела горящих газов в цилиндр из форкамеры, воспламенении и сгорании смеси в цилиндре, расширении продуктов сгорания и их выпуске, причем в объеме цилиндра возбуждают акустические колебания во время подачи газовоздушной смеси одним з компонентов смеси, колебания возбуждаются и в начале фазы сжатия.Двигатель внутреннего сгорания, на которсреализуется этот способ, содержит по еньшей мере один цилиндр с размеще иым в нем поршнем, головку цилиндра с установленными в ней впускным и выпускныл клапанами, основную камеру сгорания, огГаниченную цилиндром, его головкой и д,.щем поршня, и форкамеру, размещен- .1,.ю в головке и сообщенную с основной :,амерой посредством цилиндрического сопла, снабженного соосной с ним кольцевой канавкой, причем отношение диаметра канавки к диаметру сопла составляет 1,25-1,5,Недостатком данного технического ре-ения является наличие сложной электрической системы воспламенения, что снижает надежность двигателя,Целью изобретения является повышение надежности воспламенения топлива в газовых двигателях без использования дополнительных источников энергии или дизельного. топлива и упрощение конструкции. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 указанная цель. достигается тем, что в известном способе работы двигателя, заключающимся в подаче в цилиндр компонентов газовоздушной смеси, сжатии смеси с перепуском части ее в форкамеру, воспламенении смеси в форкамере,с выбросом факельных газов в объем камеры сгорания, сгорании смеси, расширении продуктов сгорания, выпуске отработанных газов и возбуждении акустических колебаний в кольцевой резонансной полости указанные колебания возбуждают на этапе подачи газовоздушной смеси в начале фазы сжатия иконцентрируют нэ входе в форкамеру.Газовый двигатель внутреннего сгорания, содержит по меньшей мере один цилиндр с размещенным в нем поршнем, головку цилиндра с выполненной в ней форкамерой, сообщенной с камерой сгорания и соосной цилиндру, систему подачи компонентов газовоздушной смеси и кольцевую резонансную полость, причем между цилиндром и головкой образована кольцевая щель, вход которой соединен с системой подачи компонентов гэзсвоздушной смеси, а выход - направлен в кольцевую резонансную полость, выполненную на головке соосно форкамере.На чертеже изображена схема двигателя, реализующего предложенный способ.Двигатель содеркит по меньшей мере один цилиндр 1 с поршнем 2, камеру сгорания 3, головку двигателя 4, выполненной в ней форкамерой 5. Между цилиндром 1 и головкой двигателя 3 образована кольцевая щель 6, вход которой соединен с системой подачи газовоздушной смеси и выход направлен в резонансную полость 7. Кольцевая щель б, резонансная полость 7 и форкамеса 5 выполнены коаксиально с цилиндоом 1.Осуществляется предложенный способ следующим образом; при фокусировании возбуждаемых акустических колебаний на входе в форкамеру происходит их поглощение газовой смесью в объеме форкамеры за счет чего происходит ее разогрев на стадии впуска газовоздушной смеси, т,е, перед этапом сжатия, Данный эффект был проверен на специальных модельных конструкциях, на которых в зависимости от конструктивных параметров кольцевой щели резонансной полости и условий подачи газа температура в полости может достигать значение до 1000 К. Таким образом при правильном сочетании параметров генерации колебаний и их концентрирования перед этапом сжатия в форкамере можно получить температуру которая в сочетании с температурой от последующего сжатия позволит1795133 Формула изобретения Составитель Ю. АрхиповТехред М,Моргентал . Корректор Е. Папп Редактор Заказ 415 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский. комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 получить конечнуютемпературу, достаточнуюдля надежного воспламенения газовоздушной смеси,Работа двигателя осуществляется следуощим образом.Газовоздушная смесь подается через кольцевую щель 6 и, натекая на резонансную полость 7, генерирует акустические колебания, которые распространяются от кромки резонансной полости 7 в форме тора. Сходящаяся часть тора фокусируется на осИ проходящей через центр кольцевой щели и резонансной полости. Расходящаяся часть, отражаясь от стенок цилиндра 1 днищапоршня 2, фокусируется на оси цилиндра в районе головки 4. Таким образом при коакиальном расположении цилиндра 1, кольцевой щели 6, резонансной полости 7 и фотокамеры 5 акустические колебания будут фокусироваться на входе. в форкамеры, Здесь они будт поглощаться газовоздушной смесью и разогревать ее, далее смесь 1, Способ работы газового двигателя внутреннего сгорания путем впуска в цилиндр компонентов газовоздушной смеси, сжатия смеси с перепуском ее части в форкамеру, воспламенения смеси в форкамере с выбросом факельных газов в камерусгорания, сгорания смеси, расширения продуктов сгорания и выпуска отработавших газов, причем в кольцевой резонансной полости генерируют колебания давления, о т л и ч аю ц и й с я тем, что, с целью повышения надежности воспламенения, колебания давления генерируют во время впуска и фокусируют в форкамере. сжимается,при этом в форкамере температура смеси с учетом разогрева акустическими колебаниями достигает величины достаточной для воспламенения, продукты 5 сгорания из форкамеры 5 поступают в камеру сгорания 3 и воспламеняют основную смесь, далее идет цикл расширения продуктов сгорания их выпуск и цикл повторяется.Таким образом, предложенный способ 10 исключает электрическую систему воспламенения, упрощает конструкцию двигателя и повышает надежность его работы. А предложенная конструкция двигателя позволяет выполнить основные условия реализации 15 способа работы газового ДВС.В целом в таком двигателе полностьюисключены электроцепи, а следовательно, опасность искрообразования во внешних целях и как следствие расширяются области 20 их применения, включая условия эксплуатации в взрывоопасной атмосфере,2, Газовый двигатель внутреннего сгорания, содержащий по меньшей мере один цилиндр с размещенным в нем поршнем, головку цилиндра с выполненной в ней форкамерой, сообщенной с камерой сгорания и соосной с цилиндром, систему подачи компонентов газовоэдушной смеси и кольцевую резонансную полость, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения надежности воспламенения, между цилиндром и головкой образована кольцевая щель, вход которой соединен с системой подачи компонентов газовоэдушной смеси, а выход направлен в кольцевую резонансную полость, выполненную на головке соосно с форкамерой.