Газовый двигатель внутреннего сгорания

:.3па 1 еч но те и, чг,гъ б" от Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик и 699220 6 ) Дополиительное к авт, свид-в(22)Заявлен М. Кл.02 М 21/02 с присоединением заявки лв Гееудэротеениый комитет СССР ко делам кзооретений к открытий(72) Авторы изобретеии Всесоюзный научно-исследовательский институт природных газов(54) ГАЗОВЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ВСГОРАНИЯ ЕННЕ спеч Однако такие двигатели нют обогащения смеси в фо равномерногре, что особчастичных наИзвестны вигател акже газов внутреннего сгорания, содержащие по меньшей мере один цилиндр с продувочными и выхлопными окнами, примыкаю-. щими к нижней мертвой точке и обеспечивающими петлевую продувку, раамещенную в крышке цилиндра форкамеру, снабженную алектрической запальной свечой, и гааовпускной клапан, соединенный с цилиндром при помощи топливной магистрали и с форкамерой - при помощи ответвления от местного сужения этой магистрали.Поступающая череа ответвление из топливной магистрали дополнительная доза топливного газа перемешивается с подаваемой иа цилиндра гааовоздушной смесью, что обеспечивает обогащение смеси в форкамере и таким обрааом,Иаобретение относится к области машиностроения, в частности двигателестроения, и касается гааовых двигателейвнутреннего сгорания с форкамерно-факельным аажиганием. Оно может быть использовано, например, в двигателях гааомото 5компрессоров, работающих на компрессорных станциях газовой, нефтяной и другихотраслей промышленности,Известны гааовые двигатели внутрен 0него сгорания, снабженные установленными на крышке каждого цилиндра форкамерой, имеющей электрическую аапальнуюсвечу, и газовпускным клапаном, соединенным с цилиндром при помощи расширя 5ющейся топливной магистрали. Сужение,выполненное в топливной магистрали, припомощи ответвления соединено с полостьюфоркамеры. Прн работе двигателя в процессе расширения протекающий через топливную магистраль газ ажектирует изфоркамеры через ответвление продуктысгорания, способствуя очистке форкамерыот продуктов сгорания 11,смесеобразования в цилинно важно при работе нару эках.3 6;Эоудучщает стабильность воспламенениясмеси. Обогащение смеси в форкамереосуществляется без дополнительногоавтоматического клапана форкамерногогава, что упрощает конструкцию двигателя и повышает надежность его в работе 2 .Однако такой гааовый двигатель работает аффективно лишь при высокихстепенях сжатия в цилиндре, когда влияние остающихся в форкамере продуктовсгорания незначительно,На двигателях с низкой степеньюсжатия, двигателях гавомотокомпрессоров),ив-аа отсутствия специальных средств для15очистки полости форкамеры от продуктовсгорания, стабильность воспламенениясмеси нарушается и акономичность двигателя уменьшается,20Целью иаобрс:тения является уменьшение неравномерности циклов и повышение;стабильности рабочего процесса в цилиндре двигателя путем обеспечения стабильного обогащенного состава смеси в форкамере в районе электродов свечи,Этодостигается тем, что гавовпускнойклапан дополнительно соединен с цилиндром при помощи топливопровода, снабженного дросселирующим жиклером, и с форкамерой - при помощи по меньшей мереодного канала, впускное отверстие которого примыкает к впускному отверстиюжиклера, а выпускной участок ориентирован в сторону электродов свечи.Дросселирующий жиклер может бытьвыполнен в виде сменной шайбы.В топливной магистрали может бытьустановлена дроссельная шайба с центральным выступом, обращенным к цилиндру, и 4 Оместное сужение магистрали выполненов виде кольцевого аавора между ее стенками и выступом шайбы,Концевые участки топливопровода итопливной магистрали могут быть ориентированы в сторону продувочных окон. Ла чертеже приведена принципиальнаясхема предложенного двигателя,На крышке 1 цилиндра с камерой сгорания 2, продувочными 3 и выпускными4 окнами расположена форкамера 5 свнутренней полостью 6 и соплом 7, соединяющим.полость с камерой сгорания,2,Гавовпускной клапан 8 с приводом 9 соединен с камерой сгорания 2 топливноймагистралью 10 и топлинопроводом 11,в которых установлены соответственнодроссельная шайба 12 и дросселирующий жиклер 13, Ответвления 14 соединяют полость 6 с местным сужением магистрали 10 за дроссельной шайбой 12, Каналы 15 соединяют топливопровод 11 с форкамерой и имеют впускные отверстия перед впускным отверстием жиклера, а выпускной участок одного иа них ориентирован в сторону электродов свечи аажигания 16, Концевые участки топливной магистрали 10 и топливопровод 11 ориентированы в сторону продувочных окон 3 цилиндра, Управляемый клапан 8 под- ключен к газовой линии через патрубок 17. Дроссельная шайба выполнена с выступом и ответвление 14 от магистрали соединено с аавором между ней и выступом, с.При открытии гааовпускного клапана 8 доза топливного газа для очередного рабочего цикла по топливной магистрали 10 и топливопроводу 11 поступает в камеру 2 цилиндра, где происходит перемешинание гааа с воздухом. Одновременно с атим аа дроссельной шайбой 12, у впускных отверстий ответвлений 14 создается раарежение, а у впускных отверстий каналов 15 перед дросселирующим жиклером 13 - повышенное давление.Воаникающий перепад давлений на противоположных стенках полости форкамеры поаволяет удалить часть продуктов сгорания оставшихсяот предыдущего цикла, а освободившийся объем ааполнить топливным ганом, Так как подача основного топливного газа происходит в процессе такта сжатия, при.этом происходит вытеснение обрааующейся в цилиндре гааовоадушной смеси череа сопло 7 в форкамеру, При протекании этой смеси около выходных отверстий каналов 15 к ней подмешивается дополнительная доза топливного гааа, После вакрытия гааовпускного клапана струя гааовоадушной смеси, входящая в форкамеру, по касательной охлаждает электроды свечи и турбулизирует смесь воадуха, топлива и продуктов сгорания,Концевые участки топливной магистрали 10 и топливопровода 11 соадают направляющие струи гава по объему камеры сгорания (в сторону продувочных окон), сокращают потери топлива в процессе продувки цилиндра.Истечение газа в форкамеру череа каналы, выпускные участки которых ориентированы в сторону электродов свечи, обеспечивает продувку межэлектродногопространства, соадает благоприятные условия для повышения стабильности пос6992ледовательных циклов в широком диапазоне нагрузок, а удаление газовпускного клапана от, прямого действия пламени в камере сгорания и охлаждение электродов свечи повышает надежность в работе.Наличие дополнительного топливопровода с дросселирующим жиклером облегчает распределение поступающего газа между форкамерой и цилиндром, а ориен О тировка концевых участков топливопровода и топливной магистрали в сторону продувочных окон обеспечивает уменьшение потерь газа при продувке цилиндра.15формула изобретения 1. Газовый двигатель внутреннего сго 1рания, содержащий по меньшей мере один цилиндр с продувочными и выхлопными окнами, примыкающими к нижней мертвой точке и обеспечивающими петлевую продувку, размещенную и крышке цилиндра форкамеру, снабженную электрической за 25 пальной свечой, и газовпускной клапан, соединенный с цилиндром при помощи топливной магистрали и с форкамеройпри помощи ответвления от местного су 20 бжения этой магистрали, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью уменьшениянеравномерности циклов путем повышениястабильности смеси в районе свечи, газовпускной клапан дополнительно соединенс цилиндром при помсщи топливопровода,снабженного дросселирующим жиклером,и с форкамеройпри помощи по меньшей мере одного канала, впускное отверстие которого примыкает к впускномуотверстию жиклера, а выпускной участокориентирован в сторону электродов свечи,2, Двигатель по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что дросселирующий жиклер выполнен в виде сменной шайбы.3. Двигатель по пп. 1 и 2, о т л ич а ю щ и й с я тем, что в топливноймагистрали установлена дроссельная шайба с центральным выступом, обращеннымк цилиндру, и местное сужение магистрали выполнено в виде кольцевого зазорамежду ее стенками и выступом шайбы.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР% 468023, кл Р 02 М, 21/02 1973.2, Авторское свидетельство СССР