Способ работы двигателя внутреннего сгорания

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союэ Советскнх Соцналнстнцескнх Респубпнкосударствеиимй комитет СС,СР оо делам изооретеиий и открытий(088, 8) 9.Бюллетень6 описания 18 02 7 15. 0 кования ИностранецЧарльз Вейд Дэвис (США) 2) Автор изобретен Иностранная фирма ексако Дивелопмент Корпорейш71) Заявител 54) СПОСОБ РАБОТЫ ДВИГАТЕЛ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Изобретение относится к области двигателестроения и может быть использовано для организации рабочего процесса в двигателе внутреннего сгорания.Известен способ работы двигателя внутреннего сгорания путем подачи в камеру сгорания первичной топливовоздушной смеси и ее зажигания пламенем от обогащенной смеси, полученной введением в зону свечи перед зажиганием дополнительного топлива 11, 12. Однако при известном способе работы двигателя достижение полного сгорания на всех режимах эксплуатации затруднено, что приводит к повышенному содержанию токсичных составляющих в выхлопных газах. является улучшение о достигается тем, пособу дополнительнтервале отношений количеству воздуха здушной .смеси до количества топлива первичной топливо ообразно поддержи до 0,08,Целью изобретения полноты сгорания. Эт что по предлагаемому с ное топливо вводят в и количества топлива к в первичной топливово 0,055, причем отношение к количеству воздуха в воздушной смеси целес вать в интервале от 0,0 На фиг. 1 показан двигатель внутреннего сгорания с устройствами для ввода в него порций топлива и воздуха; на фиг. 2 разрез А - А на фиг. 1; на фиг. 3 - график, иллюстрирующий подачу топлива и режим воздушного потока при изменении мощи ности двигателя при постоянных оборотах;на фиг, 4 - график, иллюстрирующий другой вариант подачи топлива и режим воздушного потока при изменении мощности двигателя при постоянных оборотах; на фиг. 5 - , устройство для согласованного 10 контроля за количеством впрыскиваемоготоплива; на фиг. 6 - устройство для согласованного контроля за количеством первичной смеси и за дросселированием всасываемого воздуха; на фиг, 7 - двухтакт ный двигатель внутреннего сгорания, работающий по описываемому способу.Форсунка 1 для введения дополнительного топлива (см. фиг. 1 и 2) установлена в камере сгорания вблизи свечи 2 и соединена с источником 3 снабжения топливом че рез насос и контрольное устройство 4, которое обеспечивает периодический, контролируемый по времени впрыск определенного количества дополнительного топлива, кото5 1 О 15 20 25 30 35 4 О 45 50 55 рое может быть постоянным. Установка времени вцрыска дополнительного топлива обычно колеблется в пределах от 0 до 40 поворота ривошцпа до в. м.т. на такте сжатия.Свеча 2 соединена с системой зажигания 5, причем зажигание установлено так, что искра на свече 2 появляется одновременно с началом впрыска дополнительного топлива;Первичнуо топливовоздушную смесь подают в камеру сгорания через впускной канал 6. Расход топлива регулируют в такой пропорции, чтобы обеспечить в составе смеси соотношение топливо/воздух от 0 до 0,08, Форсунка 7, ее управляющее устройство 8 и дроссель 9 позволяют подготовить смесь требуемого количества и концентрации. При работе двигателя первичную топливовоздушную смесь, поступающую в камеру сгорания, подвергают вращению вокруг оси камеры со скоростью, примерно в три раза большей скорости вращения кривошипа двигателя. Первичная топливовоздушная смесь воспламеняется пламенем от дополнительного топлива. Как показано ца фиг. 1, форсунка 7 может быть установлена непосредственно в камере сгорания. Двигатель может работать как на жидком, так и на газообразном топливе.При работе, когда отношение количества топлива к количеству воздуха в первичной смеси превысит 0,055, желательно прекратить впрыск дополнительного топлива, поскольку первичная смесь может быть воспламенена прямым искровым зажиганием. В некоторых случаях целесообразно продолжение дополнительного вспрыска.Если соотношение количества топлива и количества воздуха в первичной топливо- воздушной смеси беднее чем 0,015, работа двигателя может быть осуществлена тем же способом или подача топлива форсункой 7 может быть прекращена и двигатель может работать от впрыска только дополнительного топлива, количество которого может скачком увеличиться в момент прекращения подачи первичного топлива на эквивалентную величину, а затем постепенно снизиться на эквивалентную величину в соответствии с уменьшением мощности двигателя. С другой стороны, может фиксироваться величина впрыска дополнительного топлива, а уменьшаться будет величина заряда первичного топлива с одновременным снижением потребления воздуха для получения в первичной топливовоздушной смеси отношения топлива к воздуху около 0,015 для обеспечивания распространения пламени.Графики на фиг, 3 и 4 иллюстрируют указанные способы регулирования.Устройства для обеспечения этого регулирования, показанные ца фиг. 5 и 6, содержат вал 1 О управляющего устройства 8,снабженный плечом 11, которое связацо с главным управляющим коромыслом2 при помощи рейки 13. Коромысло2 установлеш ца оси 14. Контрольное устройство 4 имеет управляющий вал 15, снабженный рычагом 16, соединенным с коромыслом 12 кулисой 17. Рычаг 16 соединен также с соленоидом 8 при помощи его сердечника 19.Положение устройств на фиг. 5 и 6 соответствует нормальной подаче, т. е, отношению топливо/воздух в первичной смеси около 0,04. Если мощность двигателя максимальна, то коромысло 12 поворачивается в сторону максимальной подачи топлива в первичную топливовоздушную смесь. Количество дополнительного топлива остается постоянным благодаря прорези в кулисе 17, пока в первичной топливовоздушной смеси отношение топливо/воздух не достигнет 0,055 (в это время дроссель 9 полностью открыт). В этот момент плечо 11 касается выключателя 20 включая ток в соленоиде 18, заставляющем рычаг 16 повернуться в положение Выкгцочено и прекратить подачу дополнительного топлива. С другой стороны, выключатель 20, соленоид 8 и его сердечник 19 могут быть опущены, так что дополнительный впрыск не прекращается при возрастании отношения топливо/воздух до 0,055. Если устройство работает от положения, при котором отношение топливо/воздух в первичной смеси более 0,055 (к положению на обеднение), то плечо 11 размыкает выключатель 20, обесточивает соленоид 18 и устанавливает рычаг 16 в положение нормального впрыска.Если коромысло 12 передвинуто в положение Выключено (см. фиг. 5), то поток первичной смеси уменьшается, пока ее состав не достигнет 0,015. Тогда плечо 11 размыкает выключатель 21, включая ток к соленоидному клапану (на чертеже не показан) в линии подачи топлива к форсунке 7, и прекращает подачу топлива через нее. В это время заряд дополнительного топлива будет нормальным благодаря кулисному соединению рычага 16 с кулисой 17. Однако размыкание выключателя 21 плечом 11 при выключенном соленоиде 22, сердечник которого, служащий стопором 23, передвигается, устанавливает рычаг 16 в новое положение, показанное линией 24, так как на него в это время давит пружинА 25. В этом положении рычага 16 количество дополнительного топлива увеличивается эквивалентно потоку первичного топлива в момент прекращения его подачи. В этом положении кулиса 17 заставляет рычаг 16 перемещаться в положение уменьшения подачи дополнительного топлива и в конечном итоге закрывает его полностью. Если коромысло 12 повернуто в положение максимальной мощности, то наблюдается обратная ситуация путем действия пружины 2664813 Формула изобретения планененн ноюга ПредБарцщ ель нопрцготоблРнныдбернд Яунрупка на стопор 23 в направлении рычага 16. Пружина 26 должна быть сильнее пружины 25.Устройство, показа нное на фи г. 6, упра вляет двигателем при очень малых нагрузках с помощью дросселирования впуска. Дроссель 9 поворачивается в канале 6 на оси 27, снабженной двуплечим рычагом 28, связанным с коромыслом 12 кулисой 29. Рычаг 28 удерживается прижатым к упору 30 пружиной 31. При этом дроссель 9 открыт. О Если коромысло 12 повернуто в сторону положения Выключено, то количество первичного топлива уменьшается в результате действия плеча 11 и рейки 13, а поток дополнительного топлива устанавливается максимальным благодаря прорези в кулисе 7. Когда коромысло 12 достигает положения, при котором состав в первичной смеси снижается до 0,015, рычаг 28 начинает взаимодействовать с кулисой 29, Дальнейшее перемещение коромысла 12 в сторону положения Выключено приводит к постепенному закрытию дросселя 9 и поддерживает в первичной смеси отношение топливо/воздух выше 0,015, способствуя распространению пламени по камере сгорания. Когда дроссель 9 полностью закрывается, поток первичного топлива перекрывают рычагом 6 и коромыслом 12 в поло 6жение Выключено чем уменьшается подача дополнительного топлива до нуля. 1. Способ работы двигателя внутреннего сгорания путем подачи в камеру сгорания первичной топливовоздушной смеси и ее зажигания пламенем от обогащенной смеси, полученной введением в зону свечи перед зажиганием дополнительного топлива, отличающийся тем, что, с целью улучшения полноты сгорания, дополнительное топливо вводят в интервале отношений количества топлива к количеству воздуха в первичной топливовоздушной смеси до 0,055.2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что отношение количества топлива к количеству воздуха в первичной топливовоз-, душной смеси поддерживают в интервале от 0,015 до 0,08,Источники информации, принятые во внимание при .экспертизе1. Авторское свидетельство228374, кл. Г 02 В 19/1 О, 1969.2. Патент США2534346, кл. 123 - 32, 1950.1 ганеиму 0 отре 5 ленВащука оепти Потре 3 лениВоуауко 1 ОР/ь ториознай мощности 1 Вь имум / ен 7 ена олаимум Вюию ОНИИПИ Заказ 373/59 Тираж 627 ПодписноеФилиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Ориент полногоаоьемй перВичногопгоплибного,гаряВа Номинально1lВыключено) I lолеи Лроиент полное оЕаема пербична топлиВного,юр,Ы л люценоеимум д