Двигатель внутреннего сгорания

(19) 111) Ф ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ сгорания. ых и ком д ред.М.: Машино с. 257-258 й ф ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ВТОРСКОМУ С 8 ИДЕТЕЛЬСТ 56/25-06.87. Бюл. В 40оротков3.057.3(088.8)тели внутреннеги работа поршных двигателей/ПМ,Г.Круглова.1980, рис. 160,(21) 40704 (22) 22.05 (46) 30, 10 (75) В.П.К (53) 621.4 (56) Двига Устройство бинированн А.С.Орлина строение,151) 4 Е 02 В 37/00 Е 02 С 5/04(54) ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ(57) Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания с утилизацией тепла в подпоршневой полости (ПП). Цель изобретения - повышение эффективности двигателя путем утилизации тепла в системеохлаждения поршня. Магистраль 9 сливатеплоносителя (ТН) снабжена инерционным золотником 20 и клапаном 2 1, вы1348543полнена в виде трубопровода подачи ТН (например, вода) через сопло попара, пропущена через герметичную ПП дается в полость 12, где мелкие кап и через конденсатор 19 подсоедине- ли ТН испаряются. При движении поршна к насосу 16 подачи ТН. Золотник ня вверх перегретый водяной пар уст закреплен в стенке поршня, Клапан ремляется в ПП 11, где, расширяясь, 21 размещен в перегородке 15 и через совершает дополнительную работу, блапривод 22 подключен к коленчатому ва- годаря которой уменьшаются затраты лу. Сопло 8 выполнено в виде форсун- энергии на работу сжатия в рабочей ки подачи мелкодисперсного ТН в по- полости 10 цилиндра 1. 1 з.п. ф-лы, лость 12 охлаждения поршня 3. Жидкий 3 ил.1Изобретение относится к машиностроению, а именно двигателестроению, и может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания с утилиза 5 цией тепла в подпоршневой полости,Целью изобретения является повышение эффективности двигателя путем утилизации тепла в системе охлаждения поршня. 10На фиг, 1 показан двигатель внутреннего сгорания; на фиг. 2 - система утилизации тепла в двигателе; на фиг. 3 - инерционный золотник.Двигатель содержит по меньше мере один цилиндр 1, картер 2, поршень 3, шток 4, коленчатый вал 5, шатун 6, крейкопф 7 и систему охлаждения поршня 3, снабженную соплом 8 подачи теплоносителя и магистралью 9 его слива.Цилиндр 1 установлен на картере 2, поршень 3 размещен в цилиндре 1 с образованием рабочей и подпоршневой полостей 10 и 11 и снабжен полостью 12 охлаждения, отделенной стенкой 13 от подпоршневой полости 11. Шток 4 подсоединен к стенке 13 и пропущен через отверстие 14 в перегородке 15, размещенной между подпоршневой полостью 11 и картером 2, Коленчатый вал 5 связан 30 через шатун 6 и крейкопф 7 со штоком 4 поршня 3, Система охлаждения подсоединена к полости 12 охлаждения и к насосу 16 подачи теплоносителя, напорный трубопровод 17 которого подключен через телескопический элемент 18 к соплу 8 подачи теплоносителя, размещенному в полости 12 охлаждения.Магистраль 9 слива теплоносителя выполнена в виде трубопроводов пода чи пара, снабжена конденсатором 19,К инерционным золотником 20 и клапаном 21 и пропущена через подпоршневую полость 11. Сопло 8 выполнено в виде форсунки подачи мелкодисперсного теплоносителя в полость 12 охлаждения поршня 3, Подпоршневая полость 12 выполнена герметичной. Клапан 21 размещен в перегородке 15 и подключен через привод 22 к коленчатому валу 5, а магистраль 9 слива подсоединена к насосу 16 подачи теплоносителя через конденсатор 19.Инерционный золотник 20 закреплен в стенке 13 через его полый шток 23 и выполнен с подвижной цилиндрической шайбой 24, Входная часть полости штока 23 выполнена с заглушкой 25 и сообщена через отверстия 26 в штоке 23 с полостью 12 охлаждения поршня 3, а выходная подсоединена к подпоршневой полости 12, цилиндрическая шайба 24 установлена на штоке 23 между заглушкой 25 и стенкой 13 поршня с воэможностью перекрытия отверстий 26 в штоке 23 при движении поршня 3 вниз.Двигатель работает следующим образом.Преобразование теплоты сгорания топлива в механическую работу осуществляется в рабочей полости 10 цилиндра 1 двигателя. Сила давления газов передается на поршень 3, а затем через шток 4 (прикрепленный к стенке 13 и пропущенный через отверстие 14 в перегородке 15), крейцкопф 7 и шатун б - на коленчатый вал 5, размещенный в картере 2,Для повышения эффективности двигателя с помощью насоса 16 через его напорный трубопровод 17 и телескопи13485434ческий элемент 18 жижидкий теплоноситель зованием рабочей и подпоршневой понапример, вода) подается в сопло 8, лостей и снабженный полостью охлаждевыполненное в виде форсунки, которая ния, отделенной стенкой от подпоршнеобеспечивает подачу теплоносителя вой полости, шток, подсоединенный кв виде мелкодисперснои жидкой фазы стенке и пропущенный через отверстиев полость 12 охлаж е иохлаждения на горячее в перегородке, размещенной между поддни е по шня 3. ВР . последней мелкие поршневой полостью и картером, коленкапельки воды наг еваются чатыи вал, связанный через шатун итепла сгорания топлива и испаряются, 10 крейцкопф со штоком поршня, и систему охлаждения поршня, снабженную сопный золотник 20 закрыт. В этом случае лом подачи теплоносителя и магистраза счет сил инерции цилиндрическая лью его слива, подсоединенной к пошайба 24 ст24, у ановленная на полом што- лости охлаждения и к насосу подачике 23 п ижатар к заглушке 25 и закры теплоносителя, напорный трубопроводвает отверстия 26. При движении порш- которого подключен через телескопиня вверх (от нижней мертвой точки к ческий элемент к соплу подачи тепловерхней) инерционный эолотник 20 от- носителя, размещенному в полости охкрыт, так как шайба 24 опускается,прижимается к стенке 13 и открывает 2 О тем, что, с целью повышения эффективотве стия 26. Пр . ерегретый водяной пар ности, магистраль слива теплоносителявыполнена в виде трубопроводов подачиния в подпоршневую полость 11, где пара, снабжена конденсатором инерци 1пар , расширяясь, совершает дополни- онным золотником и клапаном и пропутельную работу, которая уменьшает щена через подпоршневую полость сопУпотери энергии на работу сжатия в ло выполнено в виде форсунки подачимелкодисперсного теплоносителя в поТаким образом увеличивается эф- лость охлаждения поршня, а подпоршнефективность двигателя эа счет утили- вая полость выполнена герметичной,зации тепла в системе охлаждения пор- ЭО причем инерционный золотник закрепленшня. в стенке поршня, клапан размещен в пеЗатем отработанный пар вытесняет- регородке и подключен через приводся из подпоршневой полости 11 через к коленчатому валу, а магистраль сликлапан 21, размещенный в перегородке ва подсоединена к насосу подачи теп 15 и открываемый с помощью механиЗБлоносителя через конденса тор.ческого привода 22. Затем пар по тру. Двигатель по п. 1 о т л иФбопроводам подачи пара магистрали 9 ч а ю щ и й с я тем, что инерционныйслива теплоносителя поступает через золотник выполнен в виде полого штока,фильтр в конденсатор 19, где превра- закрепленного в стенке поршня и подщается в жидкость и вновь подается 40 вижной цилиндрической шайбы причемнасосом 16 в пполость 12 охлаждения входная часть полости штока выполнеи замыкает паросиловой цикл. на с заглушкой и сообщена через отверстия в штоке с полостью охлажденияФ о р м у л а и з о б р е т е н и я поршня, а выходная подсоединена к под 4 поршневой полости, и цилиндрическая1. Двигатель внутреннего сгорания, шайба установлена на штоке между эачсодержащии по меньшеи.мере один ци- глушкой и стенкой поршня с возможнослиндр, установленный на картере, пор- тью перекрытия отверстий в штоке пришень, размещенный в цилиндре с обра- движении поршня вниз.13485 АЗ г.,7 Составитель В,Козл Техред Л.Олийнык орректор М.Демчик Редактор Н,Горва Заказ 5177( Тираж 503 ВНИИПИ Государственного комитетпо делам изобретений и открыт 113035, Москва, Ж, Раушская на одписно изводственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,