Устройство для регулирования степени сжатия в двигателе внутреннего сгорания

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИН ЯО,А 2 1 5114 Р 02 0 ОСУДАР 6 ТБЕННЫЙ,КОМИ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ СССРКРЫТИЙ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯТОРСХОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ вопоршнем, с датчиком оединенный с чес 34Н.Т золотник которого свядавления наддувочногол и ч а ю щ е е с я воздуха, о тем, что, сичности двиг шин ли с передиапазона ре о дополнител М3. здемпфером, ым участко(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВА -НИЯ СТЕПЕНИ СЖАТИЯ В ДВИГАТЕЛЕ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащее подвижный участок крышки цилиндра, обричем прс предн Фиг.(56) Демидов В.менной степеньюстроение, 1978,юл. Р в и С 088.8Дви сжати енныи к камере сгорания и кинемацелью повышения эконо теля путем расширения гулирования, устройст но снабжено пружинным мещенным между подвиж крышки и сервопоршнем на демпфера установле гом.Изобретение относится к двигателе- строению и может бьггь использовано при разработке конструкций двигателя внутреннего сгорания, в частности, транспортного назначения.Цель изобретения - повышение экономичности двигателя путем расширения диапазона регулирования.На Фиг.1 изображена схема двигателя снабженного предлагаемым уст - ройством, на фиг.2 - предлагаемое устройство, разрез.Двигатель, снабженный предлагаемым устройством, содержит турбокомпрессор, на валу которого установлены турбина 1 и компрессор 2, Для надежного запуска двигателя в любых условиях окружающей срецы ан оборудован пусковым устройством содетжа щим электромотор 3, нагнетатель камеру 5, свечу 6 накаливания топливную Форсуцку 7, теплообменцик 8 со змеевиком 9, топливный насос 10 низкого давления, инжектор 11, обогреватель 12 и патрубок 13. Устройство дополнено трубопроводом 14 и двумя заслонками 15 и 16. Б камере сгорания двигателя установлена запальная свеча 17, а в головке цилиндра - устройство 18 для регулирования степени сжатия Киг,2), Устройство содержит корпус 19, буферный поршень 20, пружинный демпфер 21 с пружиной 22 (пружина 22 имеет преднатяг, превышающий давление сжатия, минимально необходимое для самовоспламенения топлива), Прукиццый демпфер 21 через шток 23 жестко связан с гидравлическим сервопоршцем 24, который управляется датчиком 25 давления цаддувочного воздуха при помощи золотника 26, Нижний торец 27 буферного поршня 20 является подвижным участком крышки цилицвра, обращенной к камере сгорания.Устройство для регуцировация степени сжатия в двигателе гцутрецнего сгорания работает следующим образом.Перед запуском двигателя (фиг.1) открьвают заслонку 15 и включают ,электромотор 3, который, нраща цагцетатель 4, подает воздух в камеру 5, Включают свечу 6 и Форсуцкой 7 подают топливо. Б камере 5 смесь6 выключается. Горячие газы проходя теплообменник 8, нагревают змеевик 9 и, пройдя обогреватель 12, через 5 10 15 20 д 3 О 35 г 1 О 5 О 55 патрубок 13 выбрасываются в атмосферу. Включают зажигание, прокручивают двигатель от стартера и одновременно подают топливо насосом 10. Топливо, проходя змеевик 9, нагревается и в парообразном состоянии ч ерез инжектор 11, поступает во впускной трубопровод и, перемешиваясь с воздухом,поступает в цилиндр двигателя, где воспламеняется от свечи 17. После запуска двигателя и раскрутки турбокомпрессора свеча 6, Форсунка 7 и электромотор 3 выключаются, заслонка 15 закрывается, а подогрев топлива происходит от выхлопных газов через трубопровод 14 после открытия заслонки 16.С увеличением подачи топлива возрастает давление наддува и, соответственно, давление в цилиндре в конце хода сжатия. Благодаря этому появляется возможность воспламенения рабочей смеси от сжатия. Электрозажигание отключаетсявступает в работу устройство 18 для регулирования степени сжатия, Необходимое в данном случае обеспечение момента восплагленения рабочей смеси в зоне БИТ при любом режиме работы двигателя производится путем требуемого изменения объема камеры сгорания и, следовательно, изменения сгепени сжатия при перемещении буферного поршня 20 под воздействием сервопоршня 24 (фиг,2). Управление сервопоршцем 24 осуществляется в зависимости от давления наддува. Пги воздействии давления наддувочного воздуха на гофрированный элемент датчика 25 происходит перемещение золотника 26. Бзавис .- мости от перемещения золотника поступающее под давлением масло перетекает в полость над сервопоршнем 24 цли под цим, ,производя таким образом перемещение сервопоршня, а вместе с цим и буферного поршня 20, что приводит к изменению объема камеры сгорания и соответствующему изменению степени сжатия. Для обеспечения момента воспламенения рабочей смеси в зоне БИТ на любом режиме работы двигателя перемещение сервопоршня осушествляется по заданному закону, согласованному с давлением наддува, который,цостигается подбором необходимой характеристики гофрированного элемента датчика 25 и соответствующей регулировкой этой системы.Характерной особенностью работы двигателя является мгновенный, взрывной характер сгорания всего топливного заряда цилиндра в зоне ВМТ. Для предотвращения излишне жесткой работы двигателя и дополнительного снижения давления сгорания используется пружинный демпфер 21. В момент воспламенения рабочей смеси резко возросшее давление газов, воздейст вуя на поршень 20, сжимает пружину 22, выполненную с преднатягом, и дополнительно увеличивает объем камеры сгорания, изменяя степень сжатия во второй раз. 15При работе двигателя под нагрузкой, когда температура наддувочного воздуха достигает высоких значений и становится достаточной для испарения топлива, заслонка 16 перекрывается, 20 и подогрев выхлопными газами прекращается, топливо перед подачей в цилиндр, смешиваясь с, воздухом и испаряясь, одновременно снижает температуру наддувочного воздуха и увеличи вает тем самым массовый заряд цилиндра.Управление режимами работы двигателя осуществляется обычным путем, т.е, изменением подачи топлива, При З 0 изменении подачи топлива изменяется и давление наддува, в результате чего автоматически устанавливается необходимая степень сжатия для воспламенения рабочей смеси в зоне ВМТ. Двигатель может работать на любомжидком топливе.Работа двигателя с предлагаемым устройством имеет ряд существенных преимуществ.Благодаря внешнему, улучшенному смесеобразованию, повышенной пред- пламенной подготовке рабочей смеси и значительному сокращению периода сгорания всего топливного заряда цилиндра по углу поворота коленчатого вала создаются благоприятные условия для повышения полноты сгорания топлива, снижения тепловых и механических потерь и повышения тем самым индикаторного КПД двигателя. Кроме того, повышение полноты сгорания топлива и работы двигателя с малым коэффициентом избытка воздуха в сочетании с высоким наддувом значительно повышает литровую мощность двигателя, а отсутствие в,цвигателе тбпливной аппаратуры высокого давления повышает надежность его работы, существенно уменьшает стоимость изготовления и потери мощности на привод топливного насоса..Ревин ставитель С,Березинхред И.Попович Корректор А.Зимокосо Редак з 4894/28 Тираж 523 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, РаушПодписноССР омиг открытиия наб д. 4 Проектная,Производственно-полиграФическое предприятие, г, Ужгор