Способ работы газового двигателявнутреннего сгорания

Союз Сфаетскин Социалистических Республини 848717 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЖИТЕЛЬСТВУСг(22) Заявлено 270678 (21) 2634778/25-06 с присоединением заявки Йо Г 02 В 43/00 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(71) Заявител Институт ем машиностроения АН Украинской(54) СПОСОБ РАБОТЫ ГАЗОВОГО ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ 2 оты, эковнии туш-меИзобретение относится к машиностроению, а именно двигателестроению, в частности к способам работы газового двигателя внутреннего сгорания.Иэвестиы способы работы газового двигателя внутреннего сгорания путем подачи. в цилиндр воздуха от источника избыточного давления, раздельного ввода топлива в цилиндрв виде основной и. дополнительной порций, сжатия топливо-воздушной смеси и воспламенения от свечи эажи" гания, использования энергии расширякщихся продуктов сгорания и выпуска отработавших газов. В таких спо-. собах подачу газового топлива осуще. ствляют в основную камеру и форкамеру. В форкамере создают на всех режимах обогащенную, благоприятную для воспламенения топливо-воздушную смесь, воспламеняют ее искрой и за счет выброса иэ форкамеры в основную камеру 4 акела горящих газов поджигают топливо-воздушную смесь в основной камере. В результате этого расширяются пределы воспламенения топливо-воздушной смеси и улуваается сгорание всего заряда, вводимого в 1 цилиндр 1 . Однако, в известных .способах дляобеспечения эффективной и устойчивойработы двигателя необходим тщательный подбор параметров систем подачиосновной и дополнительной порцийтоплива.Кроме того, при продувке воздухомосновной камеры вслед за отработавшими газами из форкамеры может быть ф выброшена часть топлива в выпускнойтрубопровод, в результате чего онане используется для полезной рабЦель изобретения - повьыениеномичности топлива.15 эта цель достигается тем, чтоосновную порцию топлива смешивают сподаваемым воздухом путем эжектирования.воздуха топливом и вводят вцилиндр в виде топливо-воздушной 20 смеси, а дополнительную порцию предварительно разбавляют сжатым.воздухом путем его эжектирования и вводятв цилиндр в вкде обогащенной топливо-воздушной смеси. При этом основ 2 к иую порцию газового топлива вводятпосле завершения выпуска отработаших газов. Кроме того, при изменережима работы двигателя регулируюколичество вводимой топливо-воэд 30 ной смеси путем одновременного изнения количества подаваемого топли,ва и воздуха и регулируют составобогащенной топливо-воздушной смесипутем изменения количества топлива.На чертеже изображена принципиальная схема устройства для осуществления предлааемого способа.Устройство содержит камеру 1 сгорания цилиндра 2, поршни 3 и 4, движущиеся навстречу друг другу, выпускной коллектор 5, связанный с цилиндром через впускное окно б и являкщийся продолжением камеры 7 смещения иэжектора 8, снабженный приемной камерой 9 и рабочим соплом 10, расположенным по ходу воздушного потокаэа лопаточным нагнетателем 11, лопатки 12 направляющего аппарата 13которого связаны с приводом, срабатывающим от датчика 14 крутящего момента коленчатого вала. Выпускнойколлектор 15 сообщен с цилиндром припомощи выпускных окон 16, Газораспределитель 17, распределяющий топливо по цилиндру и дозирующий его поуглу поворота коленчатого вала, через трубопровод 18 связан с источником 19 газового топлива высокогодавления. В камере 1 сгорания размещен автоматический газовый клапач20, являющийся продолжением камеры21 смешения эжектора 22 дополнительной порции, снабженного приемнойкамерой 23 и рабочим соплом 24,связанными через трубопровод 25 ивоздушный клапан 26 с источником27 избыточного давления воздуха.Между источником 19 газового топлива и эжектором 22 дополнительнойпорции установлен газовый клапан 28,воздействие на который одновременнос воздействием на воздушный клапан26 осуществляют от газораспределителя 29, снабженного приводом от коленчатого вала и связанного с органом 30 управления. Для редуцированияизбыточного давления газового топлива, поступающего из источника 19 кэжектору 22, в трубопроводе 31 размещен газовый редуктор 32, связанныйс органом управления 30,Работа устройства осуществляетсяследующим образом.Лопаточный нагнетатель 11 подаетвоздух в цилиндры двигателя для продувки-очистки от остаточных газов,и наполнения цилиндров, воздушным зарядом.Продувка цилиндров осуществляетсяпри одновременно открытых впускных6 и выпускных 16 окнах. Поршень 4,перекрывающий выпускные окна, опережает в своем движении поршень 3,перекрывакщий впускные окна ивыпускные. окна закрываются при открытых впускных, при этом начинаетсянаполнение цилиндра воздушным зарядом (фаза наддува), В момент закрытия выпускных окон 16 газораспределитель 17, связанный с коленчатымвалом двигателя, срабатывает, и газовое топливо из источника 19 по трубопроводу 18 через газораспредели.тель 17 поступает в рабочее сопло10 эжектора 8 и выходит в камеру 7смещения, где перемешивается с воздушной струей или ее частью, посту- пакщей в приемную камеру 9 от нагнетателя 11. Образовавшуюся топливовоздушную смесь более высокого дав ления, чем давление на выходе нагнетатЕля, вводят в пилиндр двигателяпри угле поворота коленчатого вала,соответствующем периоду открытиявпускных, и при закрытых выпускныхокнах, т.е. во время фазы наддува, при этом повышение давления топливо- воздушной смеси. на входе в цилиндр по сравнению с давлением, создаваемым нагнетателем, позволяет продлитьфазу наддува в область более высоких20давлений в цилиндре, например, вместе 3-4 кГсм закончить наддув при6-8 кГ/см . После закрытия впускныхокон поршни сближаются, и начинаетсятакт сжатия, в течение которого срабатывает газораспределитель 29 эжек- .тора 22 дополнительной порции, обеспечивающей одновременное открытиевоздушного и газового клапанов. Газовое топливо избыточного давленияЗ 0 через газовый редуктор 32 и газовыйклапан 28 поступает в рабочее сопло24 эжектора дополнительной порции,на выходе которого смешивается своздухом высокого давления, посту 35 пающим в приемную камеру 23 эжектора через трубопровод 25 и воздушныйклапан 26 от источника 27 избыточногодавления воздуха, полученную топливовоздушную смесь высокого давления.,направляют в цилиндр через автоматический клапан 28. Соотношение газового топлива и воздуха в дополнительной порции смеси изменяют путемувеличения или уменьшения, подачи га-зового топлива за счет воздействияна газовый редуктор от органа 30, управления, т.е. в дополнительнойпорции осуществляют качественное регулирование топливо-воздушной смеси,в то время, как в основной порцииосуществляют количественное регулирование топливо-воздушной смеси засчет изменения расхода воздушногопотока, поступающего от лопаточного .нагнетателя, путем увеличения или55 уменьшения проходного сечения направляющего аппарата за счет автоматического воздействия на положение лопаток 12 направляющего аппарата 13от датчика 14 крутящего момента ко 0 ленвала двигателя,Эжектирование топлива воздухомповышает экономичность двигателя.Формула изобретения1, Способ работы газового двигатед ля внутреннего сгорания путем подачи848717 оставитель В.Шиловехред А.Савка Корре Решетни ан едак 9/39 ТиВНИИПИ Государствпо делам изобре 035, Москва, Ж,раж 581 Подписноеенного комитета СССРтений и открытийРаушская наб., д. 4/5 аз 6 113 ал ППП "Патент", г; Ужгород, ул. Проектная, 4 в цилиндр воздуха от источника избыточного давления, раздельного вводав цилиндр в виде основной и дополнительной порций, сжатия топливо-воздушной смеси и воспламенения от свечи зажигания, использования энергиирасширяющихся продуктов сгорания ивыпуска отработавших газов, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения экономичности топлива,основную. порцию топлива смешивают сподаваемым воздухом путем эжектирования воздуха. топливом и вводят вцилиндр в виде топливо-воздушнойсмеси, а дополнительную порцию предварительно разбавляют воздухом путемего эжектирования и вводят в цилиндр 15в виде обогащенной топливо-воздушнойсмеси. 2. Способ по п.1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что основную порцикГ газового топлива вводят после завершения выпуска отработавших газов.3. Способ по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что при изменении режима работы двигателя регулируют количество вводимой топливо- воздушной смеси путем одновременного изменения количества подаваемого топлива и воздуха и регулируют состав обогащенной топливо-воздушной смеси путем изменения количества топлива. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Коллеров Л.К, Газовые двигатели поршневого типа. Л., "Машиностроение", 1968, с. 95-100.