Двигатель внутреннего сгорания

Номер патента: 1815362

Автор: Алишаускас

ZIP архив

Текст

"Ск=к 3 1,380662 10 Дио К 2 10 К 6,022045 10 о моп = 1321,4 м/о. 28.57 10 о кг/моп Изобрзтение относится к двигателям, а именно к двигателям внутреннего сгорания и может быть использовано для снабжения им средств передвижения.Целью изобретения является повышение эффективности работы двигателя за счет увеличения максимального крутящего момента.На фиг,1 и 2 показаны поперечный и продольный разрезы предлагаемого устройства.Устройство содержит корпус 1, ротор 2 (фиг.1, 2) с четырьмя лопастями 3, содержащими цилиндрические камеры 4 сгорания с выходными соплами 5, противоположно которым расположены распылители 6 топлива, подсоединенные к карбюратору 7, а рядом с ними вмснтированы свечи 8 зажигания; камеру 9 низкого давления с выходными отверстиями 10 в полой оси 11 ротора;компрессор 12.Устройство работает следующим образом.В карбюраторе 7 образовавшуюся смесь при оомощи компрессора 12 через распылители топлива 6 подают в камеры сгорания 4. Свечи зажигания 8 инициируют возгорание смеси в исходный момент рабаты двигателя, а затем отключаются, так как процес. горения смеси происхо,ь 1 ит непрерывно, При этом, за счет повышения темпеоатуры и объема продуктов сгорания топлива, резко повышаетсл давление в камере 4 сгорания, Избыток газа под большим давлением через выходные сопла 5 удаляется в камеру 9 низкого давления которал как минимум в 10 раз больше камеры 4), при атом заставляя вращаться лопасти 3 ротора 2. Газ из камеры 9 низкого давления через выходные отверстия 10 в.полой оси 11 ротора удаляется из системы.Распылители 6 топлива в устройстверасположены противоположно выходным соплам 5 для того, чтобы процессу расширения газа при сгорании придать четкую динамическую направленность к соплам 5, что способствует увеличению вращательного момента ротора 2, Длл этой же цели распылители 6 топлива выполнены продольными параллельно оси цилиндрической камеры 4 сгорания. Это обеспечивает равномерность процесса горения по всему объему камеры 4.Свечи 8 зажигания вмонтированы рядом с распылителями 6 для того, чтобы инициировать возгорание топлива в исходный момент его поступления в камеру 4.Наибольший крутящий момент двигателл ЗИЛравен 40 кГм, что соответствует 5 расходу топлива 240 г/л с ч и мощности 120л с. Следовательно расход топлива за одну секунду составляет:240 х 120: 3600 = 8 г/сТак как двигатель восьмицилиндровый, 10 то в одном цилиндре расход топлива 1 г/с,Средняя скорость движения молекул газа (ч) определяется по формуле 0 =3 З 2 т,4 пк,15 где тп - масса молекулы, кг;1 - постоянная Больцмана;Т - абсолютная температура, С,Бензин состоит из углеводородов в пределах от С 5 Н 12 до СОНЮ. Усредненную моле 20 кулярную массу бензина условно можновыразить через С 7 Н 16, т.е.М с 7 н 16 = 100 г/мол.Среднее парциальное давление паров25бензина в карбюраторной смеси с воздухомсоставляет 1:9. Мвоздуха = 29 г/мол. Следовательно средний граммолекулярный вессмеси будет:Мск 1 еси = 0,1 х 100+ 0,9 х 29 = 36,1 г/мол.При горении карбюраторной смеси происходит химическая реакция:С 7 Ны+ 1102 = 7 С 02+ 8 Н 20Следовательно в качестве выхлопныхгазов будет выбрасываться С 02, пары Н 20 иЙ 2 воздуха.Мсо 2 = 44 г/мол; М н 2 о = 18 г/молМа =. 28 г/мол,Так как азот в воздухе по объему составляет 78%, а кислород 210 , то согласно фор 40 муле сгорания смеси средниймолекулярный вес выхлопных газов будет:Мвых.газ = (11 х - х 28+ 7 х 44+ 8 х 18)7821: (40,86 + 7 + 8) = 28,57 г/молТемпература сгорания смеси достигает2000 К (1, с, 31), следовательно скоростьпередвижения молекул выхлопного газа,что является скоростью рабочего тела в сечение сопла Лс) будет;50 Если средний граммолекулярный вессмеси 36,1 г, то при расходе топлива 1 г/с, расход горючей смеси будет 3,61 г/с.Рабочий объем цилиндров двигателя 55 ЗИЛ6 л. Следовательно одного цилиндра:Рп)од рабочего сек ь рабочего тела в ко ени сопла;Е - площадь выходного сечения сРс - давление газов в сечение сопРп - давление окружающей средыСледовательно сила тяги одной раемкости предлагаемого устройства сляетР = 3,61 10 кг 1321,4 м/с+ 52(29,4 - 1;13) 10 = 1475 НВосьми (аналогично двигателю130) рабочих емкостей:1475 Н х 8 = 11800 Н = 1204 кГТогда наибольший крутящий мом1204 кГ х 0,095 м = 114,38 кГм опла 3 ла;бочей остав 6/8=075 л =075 10 змТакой объем газа (при давлении 30 кГ/см 2 (29,4 10 Н/м в перерасчете в объем при атмосферном давлении (1,15 кГ/см =1,13 10 Н/м ) составит; 50,75 10 м30 кГ/см; 1,15 кГ/см =19,6 10 мзУчитывая увеличение объема газа в процессе сгорания смеси, согласно формуле, описывающей происходящую химическую 10 реакцию, и присутствие азота, объем выхлопного газа при атмосферном давлении составит: 19 6 10 з мз х 11 х 78/21 + 7 + 81+11+11 х 78 21 15 =207 10 м Учитывая, что за 1 секунду происходит 33 оборота, объем составит: 20,7 10 м х 33 = 683,1 10 м Площадь выходного сечения сопла дол жна обеспечить соответствие входного и выходного количества материала. Следовательно сопло должно быть таким, чтобы за 1 секунду через него удалилось 0,6831 мз газа со скоростью 1321,4 м/с, что составит: 25 0,6831 м/с; 1321,4 м/с =5,2 10 5 м 2 Сила, с которой реактивный двигатель воздействует на аппарат, определяется по формуле: Р = а Яс+ Гс (Рс -30 где п 1 - массовый расх тела за 1 Принимая средний для двигателей внутреннего сгорания коэффициент полезного действия 0,45, реальный крутящий момент предлагаемого двигателя составит:114,38 кГм х 0,45 = 51,5 кГмчто на 28,75 О превышает аналогичный показатель прототипа.В приведенных расчетах пренебрежено примесями, находящимися в воздухе (инертными газами, влагой) и другими несущественными факторами, в одинаковой мере воздействующими на анализируемые двигатели и поэтому не препятствующими их достоверному сопоставлению,Формула изобретения Двигатель внутреннего сгорания, содержащий карбюратор, корпус в виде обечайки, в котором установлен ротор с полой осью и с лопастью, в последней выполнена камера сгорания с тангенциально направленным выходным соплом и с установленными в камере сгорания распылителем топлива и свечой зажигания, причем между обечайкой, осью и лопастью расположена камера низкого давления, имеющая выходные отверстия, о тл и ч а ю щи й с я тем, что, с целью повышения эффективности путем увеличения максимального момента он дополнительно снабжен тремя лопастями с камерами сгорания, все камеры сгорания выполнены в виде цилиндров, параллельных оси ротора, их выходные сопла образованы щелями между задней их стенкой и обечайкой, распылители топлива выполнены непрерывного действия, установлены напротив сопл вдоль линии, параллельной оси ротора, камера низкого давления разделена лопастями на отсеки,.объем каждого из которых как минимум на порядок превышает объем камеры сгорания, а выходные отверстия выполнены в виде щелей в полой оси ротора, посредством которых полость оси сообщена с каждым отсеком, причем передняя и задняя стенки каждой лопасти выполнены соответственно вогнутой и выпуклой с радиусом кривизны, равным внутреннему радиусу обечайки,1815362 Прототип (двигателя ЗИЛ) Пример Единицы измереПоказатель Предлагаемоеустройство ния 3,61 10 Расход топлива(Ф) Скорость рабоче-.3,61 10 з кг/с мс 1321,4 го тела в сечение сопла Яс)Площадь выход 52 10 в ного сечения сопла (Ес) Давление газовЩм 2 1,13 10 0,75 10 075 10 цилиндра 7 Плечо инициирующего вращательного движения Наибольший крутящий моментдвигателя 0,095 0,095 кГм 40 51,5 фиг. 2Составитель Ю.АлишаускасРедактор Техред М.Моргентал Корректор Т,Вашкови роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 1622 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5

Смотреть

Заявка

4788554, 05.02.1990

Ю. Ю. Алишаускас

АЛИШАУСКАС ЮОЗАС ЮОЗОВИЧ

МПК / Метки

МПК: F02B 53/00

Метки: внутреннего, двигатель, сгорания

Опубликовано: 15.05.1993

Код ссылки

<a href="https://patents.su/4-1815362-dvigatel-vnutrennego-sgoraniya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Двигатель внутреннего сгорания</a>

Похожие патенты