Двигатель внутреннего сгорания

. К 02 аявки М -2 (3/ Ге нуда внный комете(23) Приорит СССРевам нзабретенк и открытей 07,07,80, Бюллетень25 ования описания 08.07. 80 3) УДК 621,43 (088, 8) убликов ата опуб Н, Н, Иванченко, Б, Н, Семенов, Ю, Ю, И, Бурцев и А, В, Доброс Красивский,72) Авторы изобретения и аявитель ДВИГАТЕЛЬ ВНУЧРЕННЕГ НИЯ Изобретение относится к области шиностроения, а более конкретно- к гателям внутреннего сгорания (ДВС работающим при низкой степени сжа с регенерапией тепла,Известны ДВС с низкой степейь сжатия и регенерацией тепла отрабо ших газов 11, ви-я ма- пару пилиндров, сообщенных между собойд при помощи перепускной магистрали с ре), генератором, первый иэ которых снабженти топливной форсункой, а второй подкщочен к нагнетателю наддува и к магистраю ли выпуска отработавших газов через5.тав-турбину привода нагнетателя, При оченьнизкой степени сжатия ( Я 4;,3),что неВ таком двигателе рабочий процесс . обходимо при высоком давлении наддува,осуществляется в одном пилиндре с по- двигатель трудно запустить из-за ниэ 1 омощью системы клапанов и рекуператив- кой температуры в конце сжатия,ных теплообменников, что вызывает трудности, связанные с необходимостью регу-, Для подьема температуры сжатого заряпирования фаз газораспределения в з- да до значения, необходимого для органивисимости от нагрузки двигателя, и эна- эапии воспламенения, нео ходи дла е ения необходимо дополничительные гидравлические потери. тельно подогревать заряд после пропессаИзвестны также двигатели с низкой сжатия от внешнего источника,ополнительный внешний подвод тепстепенью сжатия, в которых пропесс осу- Дополнительный вн ш аществляется путем применения встроен- ла к рабочему телу при атом позволяетного в пилиндр матричного регенератора, также увеличить общее количество тепла,двух пилиндров и спепиальных кинемати- подводимое в цикле, и след20цикле и следовательно,ческих связей между поршнями, движу- поднять мощность ДВС,щимися в атих цилиндрах 12 . Эти дм- Цель изобретения - повышение мощгатели содержат по меньшей мере одну ности двигателя путем уве челя и тем величения давле3 74612ния наддум, при одновременном снижении степени сжатия,Это достигается тем, что перепускнаямагистраль выполнена с подогревателем,размещенным между регенератором и5первым цилиндром, а магистоалЪ выпуска отработавших газов снабжена дополнительной камерой, сгорания,, Дополнительная камера сгорания может быть размещена между турбиной и вто 1 Орым цилиндром.На фиг. 1 представлена принципиальная конструктивная схема двигателяф нафиг. 2 - схема, поясняющая принцип действия двигателя по фазам,15 Два цилиндра 1 и 2 сообщены междусобой при помощи перепускной магистрали 3 в которой размещен регенерагор 4. Первый цилиндр 1, с Мбршнем 5 снабжентопливной форсункоФ 6 и образует горячую" полость 7, а второй циайфф 2 срасположенным и нем поршнем 8 обра. -зует холодную" полость 9 и подключен к нагнетателю 10 наддум и к магистрали 11 выпуска отработавших газовчерез турбину 12 привода этого нагнетателя, Для подключения к нагнетателю и к магистрали 11 в крышке цилиндра 2 расположены впускной 13 и вы 30пускной 14 клапаны, В перепускной магистрали между регенератором 4 и первым цилиндром размещен подогреватель15, а магистраль выпуска отработавшихгазов снабжена дополнительной камерой16 сгорания, которая может быть размещена либо между регенератором и пер" вым"цилиндром, как показано на фиг. 1,либо между турбиной и вторым цилиндром,как показано на фиг. 2. Поршни 5 и 8 кинематически соединены между собой та ким образом, что поршень 8 в своемвозвратно-поступательном движении опережает по фазе поршень 5 на (2/3-1/2)3.45Работает предлагаемый двигательследующим образом (см, фиг, 2),На фиг, 2 а показана фаза очистки инаполнения.Поршень 8 движется от верхней мертвой точки (ВМТ) к нижней мертвой точке (НМТ; на фиг, 2 а справа налево) вэто же врем; поршень 5 движется от"НМТ к ВМТ.Учитывая, чго полости 7 и 9 сооб 55ща 3 бтся между собой через, регенератор 4и подогреватель 15, считают что практически давленйе в полостях 7 и 9 равны,6Г 1 ри открытии выпускного клапана 14 начинается выпуск отработавших газов иэ, полости 7 через подогремтель 15, регенератор 4, клапан 14, магистраль 11, дополнительную камеру 16 и турбину 12 в атмосферу, При этом в результате малой степени расширения продукты сгорания в конце расширения имеют высокую температуру (порядка 600-700 С). Поэтому при своем движении часть тепла отработавшие газы отдают регенератору 4 а часть тепла используется в турбине 12, В конце процесса выпуска отработавших газов из "горячей" полости 7 открывается впускной клапан 13 и начинается процесс продувки и наполнения "холодной полости 9 свежим зарядом воздуха от нагнетателя 10.При движении поршня 8 от НМТ к ВМТ начинается следующая фаза работы - фаза сжатия (см, фиг, 2 б). Поршень 5 пока еще находится в ВМТ, выпускной и впускной клапаны закрыты, Сжатие заряда воздуха происходит до момента начала, движения поршня 5 от ВМТ к НМТ, который в своем возвратно-поступательном движении запаздымет (по отношению к поршню. 8) по фазе на (2/3-1/2) Ов поворота коленчатого вала, При атом к моменту начала движения поршня 5 степень сжатия воздуха в цилиндре 1 примерно равна 3-4.С началом движения поршня 5 от ВМТ к НМТ начинается следующая фаза работы - подвод тепла (см, фиг, 2 в). При этом поршень 8 продолжая движение к ВМТ, вытесняет (выталкивает) свежий заряд воздуха из холодной" полости 9 в "горячую" полость 7. В процессе перетекания воздух нагревается в регенераторе 4 и затем в подогревателе 15, т,е. в полость 7 поступает горячий воздух. Таким образом, давление и температура воздуха поступившего в полость 7, обеспечивают самовсопламенение топлива. Нагрев воздуха, в подогревателе 15 осуществляется эа счет тепла отработавших газов и тепла, получаемого в дополнительной камере 16 сгорания. После того как заряд сжатого и нагретого воздуха попадает в ф горячую" полость 7, через фор- . сунку 6 впрыскивают топливо, котороевоспламеняется, Воспламенение топливно-воздушной смеси в "горячей полости 7 может осуществляться также и с помощью искровой свечи.После вспрыски и самовсопламенения топлим в горячей" полости 7 пор1. Двигатель внутреннего сгорания, содержащий по меньше мере одну пару цилиндров, сообщенных между собой при помощи перепускной магистрали с реге 5 746126 6шень движется к НМЧ", совершая полеэ- нератором, первый иэ которых снабженную работу за счет расширения рабочего топливной форсункой, а второй подклк 1 тела (см, фиг. 2 г.) При этом поршень 8 чен к нагнетателю наддува и к магистрпока находится в ВМТ, а клапаны 13 ли выпуска отработавших газов черези 14 закрыты,турбину привода нагнетателя, о т л и -После совершения плезной работы на- ч а ю" йи й с я тем, что, с целью починается фаза очистки цилиндра от отра- вышения мощности путем увеличения давботавших газов и наполнение свежим за- ления наддува при одновременном снижерядом (см, описание фиг, 2 а) и цикл пов- нии степенй сжатйя, перепускйая магйст)тор яется, 10 раль выполнена с подогревателем, размеТехническое преимущество преддагае- щенным между регенератором н первыммого двигателя заключается в том, что цилиндром, а магистраль выпуска отрабоон позволяет реализовать цикл с низкой тавших газов снабжена дополнительной:степенью сжатия Е = 3-4 при приемлемой камерой сгорания, подключенной к подоаффективности рабочего процесса, Низкая И гревателю.степень сжатия позволяет достигать зна, Двигательпо п. 1, о т л и ч а -/чительных средних аффективных давлений ю щ и й с я тем, что дополнительнаяг =60 / ) еренном мак- камера сгорания размещена между турбинойдо ге =60 кг/см) при умеренном мак 20 Источники информации,формула изобретения принятыево внимание при акспертиэе1, Патент США М 3591958,кл, 60-13, опублик, 1971.2. Патент франции М; 2062477,кл, Р 02 В 75/00, опублик. 1972746126 Составитель М, файнльная Техред И. Нинд Корректор Ю. Макаренко Редактор Т, 3 Заказ 3916/ филиал ППП "Патент, г, Ужгород, ул, Проектна ЦНИИПИ по дела 113035, Тираж 608 Подписноеосударственного комитета СССРизобретений и открытийосква, Ж-ЗВ, Раушская набд. 4/