Двигатель внутреннего сгорания

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 502 В 41 ЗОБРЕТЕНИЯ ПИ ВИДЕТЕЛ ЬС ГО СГОРА(57) Сущность изобретения: двигатель содержит по меньшей мере одну пару цилиндров 1 и 2 с размещенными в них поршнями 3 и 4. Цилиндры 1 и 2 соединены между собой при помощи перепускной магистрали 5 с установленными в ней регенератором 6 и цилиндрическим золотником 7. Первый ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Патент США 3 Ф 463044кл. 60-712, опублик, 1986. цилиндр 1 снабжен впускным и выпускным газораспределительными органами. состоящими соответственно из впускного окна 12, впускного канала 10 и перепускного окна 14 и из выпускного окна 13 и перепускного канала 11, и образует с поршнем 3 холодную полость 15, а второй 2 снабжен топливной форсункой 16, свечой 17 зажигания, и образует с поршнем 4 горячую полость 18. Двигатель снабжен перепускным газораспределительным органом, состоящим из перепускного окна 14 и перепускного канала 11 и размещенным между холодной полостью 15 и выпускным газораспределительным органом, Выпускное окно 13 расположено напротив перепускного окна 14, а81751372 3 с,1 перепускной канал 11 выполнен с возможностью постоянного сообщения с горячей полостью 18 через регенератор 6 и поочерерно - с выпускным 13 и перепускным 14 окнами, Сжатие свежего заряда воздуха Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателям внутреннегосгорания, работающим при низкой степенисжатия с регенерацией теплоты,Известен двигатель внутреннего сгорания, содержащий по меньшей мере однупару цилиндров с размещенными в нихпоршнями, соединенных между собой припомощи перепускной магистрали, и регенератор. установленный в последней. Первыйцилиндр снабжен впускным и выпускнымгазораспределительными органами с образованием холодной полости, а второй снабжен топливной форсункой и свечойзажигания с образованием горячей полости,В этом двигателевпускной и выпускнойклапаны установлены в горячей полости.Выпуск отработавших газов осуществляется через рекуператор, вследствие чего лишьчасть тЕплоты аккумулируется в регенераторе; э остальная часть в рекуператоре, КПДтеплообмена в котором ниже, что отрицательно сказывается на эффективности рабочего процесса в целом,Цель изобретения - повышение удель/ной мощности.На фиг, 1 представлена схема двигателя; на фиг, 2 - разрез А-А на фиг, 1; на фиг,3 - положение двигателя при выпуске; нафиг.4 - то же, при сжатии фиг, 1; на фиг, 5 -то же, при перепуске;на фиг. б - то же, прирасширении; на фиг. 7. - диаграмма идеального термодинамического цикла.Двигатель содержит по меньшей медееодну пару цилиндров 1 и 2 с размещеннымив них поршнями 3 и 4. Цилиндры 1 и 2соединены между собой при помощи перепускной магистрали 5 с установленными вней регенератором 6 и цилиндрическим золотником 7, который кинематически связанс коленчатым валом 8 двигателя при помощи привода 9 и снабжен впускным 10 иперепускным 11 каналами. Кроме того, вперепускной магистрали 5 выполнены впускное 12, выпускное 13 и перепускное 14окна. Первый цилиндр 1 снабжен впускными выпускным газораспределительными органами; состоящими соответственно из впускного окна 12, впускного канала 10 и производится поршнем 3, э расширяющиеся продукты сгорания и воздух, находящийся в перепускной магистрали 5, воздействуют на оба поршня 4 и 3 соответственно, 7 ил. перепускного окна 14, иэ выпускного окна13 и перепускного канала 11, и образуют споршнем 3 холодную полость 15,а второй 2снабжен топливной форсункой 16 и свечой5 зажигания 17 и образует с поршнем 4 горя"чую полость 18, Двигатель снабжен перепускным газораспределительным органом,состоящим из перепускного окна 14 и перепускного канала 11 с размещенным между10 холодной полостью 15 и выпускным газораспределительным органом. Выпускноеокно 13 расположено напротив перепускного окна 14 (фиг, 2), а перепускной канал 11выполнен с воэможностью постоянно сооб 15 щаться с горячей полостью 18 через регенератор 6 и поочередно - с выпускным 13 иперепускным 14 окнами, Поршни 3 и 4 кинематически соединены с коленчатым валом 8таким образом, что поршень 4 в своем воз-20 вратно-поступательном движении опережает по фазе поршень 3.На фиг, 3 приведены два кинематическисвязанных коленчатых вала 8,Двигатель работает следующим обра 25 эом.При движении поршня 3 к нижней мертвой точке (НМТ) и расположении поршня 4в НМТ происходит совпадение впускногоканала 10 с впускным 12 и перепускным 14 .30 окнами и производится впуск свежего заряда во,:;духа в холодную полость 15. В это жеврем в горячей полости 18 при совпаденииперепускного канала 11 с выпускным окном13 начинается процесс выпуска отработав 35 ших газов через перепускную магистраль 5с регенератором 6, в котором аккумулируется теплота,неиспользованная в цикле (фиг.3), В НМТ поршня 3 процесс впуска прекращается и впускное 12 и перепускное 14 окна40 перекрываются цилиндрическим золотником 7. При движении поршня 3 от НМТ кверхней мертвой точке (ВМТ) производитсясжатие свежего заряда воздуха в холоднойполости 15 фиг, 4). Процесс сжатия закан 45 чивается в ВМТ поршня 4 и в это времязаканчивается процесс выпуска отработавших газов из горячей полости 18, Выпускноеокно 14 перекрывается цилиндрическим золотником 7, а перепускной канал 11 совпа 50 дает с перепускным окном 14 и придальнейшем движении поршня 3 к ВМТ, а фаза угла выпуска не изменится, а фаза поршня 4 от ВМТ к НМТ осуществляется угла совместных процессов уменьшится вытеснение свежего заряда воздуха в горя- на угол Р.чую полость 18 через перепускную магист- В двигателе сжатие свежего заряда возраль 5 с регенератором 6; который передает 55 духа производится поршнем 3, а расширяюему теплоту, аккумулированную в предыду-щиеся продукты сгорания и воздух, щем цикле(фиг. 5). В конце процесса вытес-находящийся в перепускной магистрали 5, нения в горячую полость 18 впрыскивают воздействуют на оба поршня 4 и 3 соответтопливо через топливную форсунку 16 и ственно. При этом поршень 4 совершает . производится зажигание топливно-воздуш- полныйрабочий ход, а поршень 3 - неполной смеси при помощи свечи зажигания 17, ный рабочий ход. Следовательно, степень Процесс вытеснения заканчивается при расширения больше, чем степень сжатия, а достижении поршнем ЗВМТ. Расширяющи- ,термодинамический цикл осуществляется еся продукты сгорания и воздух, находя- со смешанным отводом теплоты. Работа, щийся в перепускной магистрали 5, 5 производимая в цикле, эквивалентна в ЗТ- совершают полезную работу, воздействуя диаграмме площади 1-2 - 3-4-5-6 (фиг. 7), на поршни 4 и 3 соответственно, которые Она больше работы двигателей с равными движутся от ВМТ к НМТ (фиг. 6), При дости-. степенями сжатия и расширения с аналогичжении поршнем 4 НМТ заканчивается про- ным законом подвода теплоты и равным ее цесс расширения ицикл повторяется. 10 количеством на величину, эквивалентнуюВ цилиндрическом золотнике 7 для вы- площади 7-5-6 - 1.пускного и перепускного газораспредели- Таким образом, изобретение позволяет тельных органов имеется общий элемент - . повысить удельную мощность двигателя.перепускной канал 11, а в зависимости от Ф о р.м у л а и з о б р е т е н и я фазы угла опережения поршня 4 и количест Двигатель внутреннего сгорания, сова воздуха в перепускной магистрали 5 в держащий по меньшей мере одну пару циконце процесса вытеснения фаза угла со- линдров с размещенными в них поршнями, вместных процессов вытеснения и расши- соединенных между собой при помощи перения может быть меньше или равной репускной магистрали, и регенератор, устафазе угла процесса выпуска(равной 180), 20 новленный в последней, причем первый Поэтому, если фаза угла совместных про- цилиндр снабжен впускным и выпускным цессов меньше фазы угла выпуска на угол ), газораспределительными органами с обранеобходимые фазы углов гаэораспределе- эованием холодной полости, а второй снабнияустанавливаютсяследующимобразом жен топливной форсункой и свечой (фиг, 2). 25 зажигания с образованием горячей полости,Угол дуги /3 перепускного канала 11 о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшается на угол у по направлению повышения удельной мощности, он снабвращения цилиндрического золотника 7, а жен перепускным газораспределйтельным угол дуги у выпускного окна 13 увеличивает- органом, размещенным между холодной пося на угол утакже по направлению враще лостью и выпускным газораспределительния цилиндрического золотника 7, При этом ным органом.1751372 Составитель А. ЕрмолаТехред М.Моргентал ктор Н. Горвэ скид Коррект оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1 аэ 2673 Тираж Подписное 8 НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и о-крытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5