Двигатель внутреннего сгорания

-ь" ФТЕН ОП й.ВИДЕТЕЛ ЬСТВ АВТОРСКО 268696а ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АНИЕ ИЗОБ(56) Европейская заявкакл. Е 02 В 75/24, 1988,(54) ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ(57) Изобретение может быть использовано в системах регенерации тепла двигателей, Цель изобретения - повышение эффективных показателей. Двигатель содержит по меньшей мере четыре цилиндра 1, в каждом из которых размещен поршень 2 двойного действия со штоком 3, разделяющий цилиндр 1 на изменяемые холодную полость 4 под поршнем 2 и горячую полость 5 и связанный механизмом преобразования движения с валом 6 двигателя, В каждой горячей полости 5 установлены форсунка 7 подачи топлива и свеча 8 зажигания, Двигатель снабжен рекуператором 9, выполненным с холодным 10 и горячим 11 контурами и перепускными каналами 12, каждый иэ которых выполнен сообшающим холодную 4 и горячую 5 полости соседних по порядку работы цилиндров 1, подключен к холодному контуру 10 рекуператора 9 и снабжен органами 13 и 14 перекрытия, установленными на выходе из холодной полости и на входе в горячую полость, и охладителем 15.Каждый цилиндр 1 выполнен с впускными каналами 16, снабженными органами 17 перекрытия и подключенными к холодным полостям 4, и выпускными каналами 18, снабженными органами 19 перекрытия и подключенными к горячим полостям 5 и горячему контуру 11 рекуператора 9. Механизм преобразования движения выполнен в виде косой шайбы 20, установленной на валу 6 двигателя, а органы перекрытия каналов каждого цилиндра объединены в газораспределительный механизм, выполненный в виде цилиндрического золотника, который кинематически связан с валом двигателя при помощи зубчатой передачи 22, Использование каждого цилиндра в качестве рабочего цилиндра и нагнетателя свежего заряда, а также теплоты отработавших газов в рекуператоре позволяет повысить эффективные показатели двигателя. 1 э.п. ф-лы, 5 ил.5 10 15 5 и связанный механизмом преобразования,Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению, в частности к системам регенерации теплоты двигателей,Цель изобретения - повышение эффективных показателей.На фиг,1 представлена принципиальная схема двигателя; на фиг.2 - диаграмма фаэ газораспределения; на фиг,3 - схема двигателя в аксонометрической проекции; на фиг.4 - двигатель, поперечный разрез; на фиг,5 - диа грамма термодинамического цикла двигателя,Двига-ель внутреннего сгорания содержит по меньшей мере четыре цилиндра 1, в каждом иэ которых размещен поршень 2 двойного действия со штоком 3, разделяющий цилиндр 1 на изменяемые холодную полость 4 под поршней 2 и горячую полость движения с валом 6 двигателя, В каждой горячей полости 5 установлены форсунка 7 подачи топлива и свеча 8 зажигания, Двигатель снабжен рекуператором 9, выполненным с холодным 10 и горячим 11 контурами и перепускными каналами 12, каждый из которых выполнен сообщающим холодную 4 и горячую 5 полости соседних по порядку работы цилиндров 1, подключен к холодному контуру 10 рекуператора 9 и снабжен органами 13 и 14 перекрытия, установленными на выходе из холодной полости 4 и на входе в горячую полость 5, и охладителем 15. Каждый цилиндр 1 выполнен с впускными каналами 16, снабженными органами 17 перекрытия и подключенными к холодным полостям 4, и выпускными каналами 18, снабженными органами 19 перекрытия и подключенными к горячим полостям 5 и горячему контуру 11 рекуператора 9, Механизм преобразования движения выполнен в виде косой шайбы 20, установленной на валу 6 двигателя, а органы перекрытия каналов каждого цилиндра объединены в газораспределительный механизм, выполненный в виде цилиндрического золотника 21, который кинематически связан с валом б двигателя при помощи зубчатой передачи 22, причем все цилиндры 1 и их газораспределительные цилиндрические золотники 20 расположены вокруг и параллельно оси вала б двигателя, а рекуператор 9 размещен в середине между цилиндрами 1.Двигатель работает следующим образом.При расположении поршня 2 в нижней мертвой точке (НМТ) цилиндра 1 открывается орган 17 перекрытия впускного канала 16 и при движения поршня 2 от НМТ к верхней мертвой точке (ВМТ) производится процесс 20 25 30 35 40 45 50 55 впуска свежего заряда воздуха в холодную полость 4,При расположении поршня 2 в ВМТ процесс впуска прекращается и орган 17 перекрытия впускного канала 16 закрывается. В это же время в торячей полости 5 происходит процесс выпуска отработавших газов через открытый орган 19 перекрытия выпускного канала 18 в горячий контур 11 рекуператора 9. При движении поршня 2 от ВМТ к НМТ открываются органы 13 и 14 перекрытия перепускного канала 12 и свежий заряд иэ холодной полости 4 цилиндра 1 вытесняется по перепускному каналу 12 через холодный контур 10 рекуператора 9 в горячую полость 5 соседнего по порядку работы цилиндра 1, В рекуператоре 9 происходит теплообмен между горячим 11 и холодным 10 контурами и нагрев свежего заряда теплотой отработавших газов. При достижении поршнем 2 НМТ процесс пере- пуска прекращается. В горячую полость 5 соседнего цилиндра 1 с.поступившим свежим зарядом впрыскивают через форсунку 7 топливо и осуществляют зажигание топливовоздушной смеси при помощи свечи 8.После сгорания расширившиеся газы совершают полезную работу, перемещая поршень 2 от ВМТ к НМТ, движение которого передается на вал 6 двигателя. Придостижении поршнем 2 НМТ цикл замыкается. Аналогичные процессы происходят в каждых разноименных полостях 4 и 5 цилиндров 1,При запуске двигателя давление во всех полостях одинаковое и равно давлению окружающей среды. Произведенная в первом цикле работа определяется площадью 1-2-3- 4 на РЧ-диаграмме (фиг,5). Так как во время перепуска свежего заряда из холодной полости в горячую за счет его сжатия давление в них одинаковое и имеет ту же величину в рекуператоре 9, то точка, в которой заканчивается процесс перепуска, выше давления окружающей среды (точка 5), В каждом цикле в холодный контур 10 рекуператора 9 вытесняется вся масса воздуха из холодной полости 4 цилиндра 1, за исключением части воздуха, который остается в перепускном канале 12 между холодной полостью 4 и органом 13 перекрытия перепускного канала, а также во впускном канале 16 между холодной полостью 4 и органом 17 перекрытия впускного канала. При увеличении подачи топлива в горячую полость 5 происходит увеличение уровня давлений в каналах и холодном контуре 10 рекуператора 9, Так как выпуск отработавших газов из горячей полости 5 в горячий контур 11 рекуператора Осуществляется полностью, то и эаполне 1694966ние горячей полости 5 происходит только свежим зарядом. Кроме того, только часть объема герепускного канала 12 является "вредным объемом", а именно объем, который расположен в перепускном канале 12 между хоодной полостью 4 и органом 13 5 перепускного канала.Таким образом, уменьшение "вредных объемов" и использование каждого цилиндра 1 в качестве рабочего цилиндра позволяет более эффективно использовать 10 подведенную с топливом теплоту и повысить тем самым эффективные показатели двигателя.Формула изобретения1. Двигатель внутреннего сгорания, со держащий по меньшей мере четыре цилиндра, в каждом из которых размещен поршень двойного действия, разделяющий цилиндр на горячую и холодную полости и связанный механизмом преобразования 20 движения с валом двигателя, установленные в горячей полости форсунку и свечу зажигания, перепускные каналы, каждый из которых выполнен сообщающим холодную и горячую полости соседних по порядку ра боты цилиндров и снабжен теплообменником и органами перекрытия, впускные каналы с органами перекрытия, сообщенные каждый с холодной полостью, и выпускные каналы с органами перекрытия, сообщенные каждый с горячей полостью, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективных показателей, теплообменники всех перепускных каналов выполнены в виде общего рекуператора с горячим и холодным контурами, причем холодный контур подключен к перепускным каналам всех цилиндров, а горячий контур сообщен с выпускными каналами горячих полостей всех цилиндров.2. Двигатель по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что механизм преобразования движения выполнен в виде косой шайбы, установленной на валу двигателя, органы перекрытия всех каналов одного цилиндра обьединены в газораспределительный механизм, выполненный в виде цилиндрического золотника, который кинематически связан с валом двигателя, причем цилиндры и их газораспределительные цилидрические золотники расположены вокруг вала двигателя, а рекуператор размещен в середине между цилиндрами,1694966 г,Составитель Н,ЛапушкинТехред М.Моргентал Корректор А.КозоР едактор М.Келемеш Производстве дательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 аказ 4146 Тираж Подписное ВНИИПИ государственного комитета по изобретениям и открытиям при 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5