Способ работы двигателя внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия и двигатель внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК З(я) Р 02 В 23 06 69 02 т,. ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ К ПАТЕНТУ юп естер ч ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОбРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(72) Герхард Фин вальдер и ЯкобЗафтиг (ФРГ)(56) 1. Ви 11 ейы оГ ейе ЯМЕ. 1974,Т, 7, Ф 09, с. 936-943.(54) СПОСОБ РАБОТЫ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ С ВОСППАИЕНЕНИЕМ ОТСЖАТИЯ И ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ С ВОСПЛАМЕНЕНИЕМ ОТ СЖАТИЯ.; (57) 1. Способ работы двигателя внут; реннего сгорания с воспламенениемот сжатия путем впуска в цилиндрвоздуха через впускные канал и клапан, сообщения воздуху вращательного движения, его сжатия поршнеми впрыска различных видов топливаво вращающийся в камере сгоранияпоток сжатого воздуха через две топливные форсунки, причем через первуюфорсунку впрыскивают вспомогательное легковоспламеняемое топливо,преимущественно газойль, с последующим его восппаменениеи от контактас сжатым воздухом, а через вторуюфорсунку - основное трудновоспламеняемое кислородсодержащее топливо,преимущественно метанол, с последую-.щим его воспламенением от горящеговспомогательного топпива, сгоранием, расширением продуктов сгоранияи выпускои иэ цилиндра отработавшихгазов, о т л и ч а ю щ и й с я тем,зошаши д что, с целью уменьшения токсичности отработавших газов, основное топливо впрыскивают по центру камеры сгорания в направлении на стенку углубления в днище поршня и продолжительность впрыска обоих видов топлива устанавливают с перекрытием.2, Способ по п. , о т л и ч а ющ и й с я тем, что впрыск основного топлива начинают после истечения двух третей продолжительности впрыска вспомогательного,3. Способ по пп. 1, 2, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что при измене" нии нагрузки двигателя изменяют количество впрыскиваемого основногоЮ топлива, а количество вспомогательного топлива поддерживают постоянным.4, Способ но пп. 1, 2, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что при иэмененни нагрузки двигателя изменяют ко- фличество впрыскиваеьых обоих видовтоплива,5. Способ по пп, 1-4, о т л и -ч а ю щ ий с я теи, что при холодном запуске двигателя впрыскиваютлишь вспомогательное топливо до достижения двигателем оборотов холостого хода.6. Способ по пи 1-5, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что при полнойнагрузке двигателя объемное соотношение вспомогательного топлива н Д,основного выдерживают равным 1:30.7. Способ по пп. 1-6, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что в качестве основного топлива используютспирты - метаноп или этанол с загрязнением до 30 об,й.8. Способ по пп. 1-6, о т л на ю щ и й с я тем, что в качестве116981 вспомогательного топлива используют трудновоспламеняемое топливо с доб авк ой у скор ит шля во с пл аме нения .9. Двигатель внуреннего сгорания с воспламенением от сжатия, содержащий по меньшей мере один цилиндр с размещенным в нем поршнем, головку цилиндра, камеру сгорания, образованную головкой цилиндра и днищем поршня, средства для сообщения воздуху в камере сгорания вращательного движения и установленные в головке цилиндра две топливные форсунки, кюкцая из которых выполнена по меньшей мере с одним распылительным отверстием, причем первая Фор - сунка предназначена для впрыска вспомогательного легковоспламеняемого топлива, преимушественно газойля, при помощи первого топливного насоса., а вторая форсунка - для впрыска.основного трудновоспламеняемогр кислородсодержащего топлива, преимущественно метанола, при помощи второго топливного насоса, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения токсичности отработавших газов, в днище поршня выполнено углубление, вторая форсунка размещена по центру камеры сгорания и оси ее распылительных отверстий направлены на стенку углубления.10, Двигатель по и, 9, о т л и - ч а и щ и й с я тем, что первая форсунка выполнена с одним отверстием и размещена в периферийной области камеры сгорания, причем ось ее отверстия направлена в камеру сгорания под тупым углом к нормали на ось цилиндра. Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателе- строению, а именно к двигателям внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия и способам их работы.Известен способ работы двигателя внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия путем впуска в цилиндр воздуха через впускные канал и клапан, сообщения воздуху враща 11, Двигатель по пп, 9-10, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что вторая Форсунка выполнена с четырьмя отверстиями, а ось отверстия первой Форсунки направлена через конус, обазованный осями отверстий второй Форсунки с вершиной у последней,12. Двигатель по пп. 9-11, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в периферийной области камеры сгорания выполнен скос под первую форсунку.13. Двигатель по пп. 9-12, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что ось отверстия первой форсунки пересекает параллель к оси цилиндра, проходящую через вершину второй форсунки.14. Двигатель по пп. 9 - 13, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что Форсунки установлены под разными углами к оси цилиндра.15. Двигатель по и, 14, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что Форсунки закреплены общим прихватом.16. Двигатель по пп. 9-15, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что топливные насосы обеих форсунок снабжены общим механизмом угла опережения впрыска.17. Двигатель по и. 9, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что форсунки объединены в одном форсуночном корпусе,18. Двигатель по п. 17, о т л ич а ю щ и й с я тем, что вторая Форсунка выполнена с четырьмя отверстиями, а первая - с двумя, причем оси последних направлены диаметрально противоположно между осями отверстий второй Форсунки. тельного движения, его сжатия поршнем и впрыска различных видов топлива во вращающийся в камере сгорания поток сжатого воздуха через две 5топливные Форсунки, причем черезпервую форсунку впрыскивают вспомогательное легковоспламеняемое топливо, преимущественно гаэойль, с последующим его юспламенением от контакта со сжатывоздухом, а черезвторую Форсун р - основное трудно.последующим е г о во спл аменением отгорящего Вспомогательного топлива,. сгоранием, расширением продуктов сгорания и выпуском из цилиндра отработавших газов 1 .Известен двигатель внутреннегосгорания с воспламенением от сжатия,содержащий по меньшей мере один ци Олиндр с размещенным в нем поршнем,головку цилиндра, камеру сгорания,образованную головкой цилиндра и днищем поршня средства для сообщениявоздуху в камере сгорания вращатель 15ного движения и установленные в головке цилиндра две топливные форсунки, каждая из которых выполнена поменьшей мере с одним распылительнымотверстием, причем первая форсункапредназначена для впрыска вспомогательного легковослламеняемоготоплива, преимущественно газойля,при помощи первого топливного насоса, а вторая форсунка - для впускаосновного трудновоспламеняемого кислородсодержащего топлива, преимущественно метанола, при помощи второго топливного насоса 11,Однако известный двигатель, работающий по известному способу, хаЗОрактеризуется повышенной токсич,ностью отработавших газов,Целью изобретения является уменьшение токсичности отработавших газов.Указанная цель достигается тем, что согласно способу работы двигателя внутреннего сгорания с воспламе-нением от сжатия путем впуска в цилиндр воздуха через впускные канал и клапан, сообщения воздуху вращательного движения, его сжатия поршнем и впрыска различных видов топлива во вращающийся в камере сгорания поток сжатого воздуха через две топливные форсунки, причем через первую форсунку впрыскивают вспомогательное легковоспламеняемое топливо, преимущественно газойль, с последующим его воспламенением от контакта с сжатым воздухом, а через вторую форсунку - основное трудновоспламеняемое кислородсодержащее топливо, преимущественно метанол, 55 с последующим его воспламенением от горящего вспомогательного топлива, сгоранием, расширением продукгов сгорания и выпуском иэ цилиндра отработавших газов, основное топливо впрыскивают но центру камерысгорания в направлении на стенкууглубления в днище поршня и продолжительность впрыска обоих видовтоплива устанавливают с перекрытием,Впрыск основного топлива начинаютпосле истечения двух третей продопжительности впрыска вспомогательного.При изменении нагрузки двигателяизменяют количество впрыскиваемогоосновного топлива, а количествовспомогательного топлива поддерживают постоянным либо изменяют количество впрыскиваемых обоих видовтоплива,При холодном запуске двигателявпрыскивают лишь вспомогательноетопливо до достижения двигателемоборотов холостого хода,При полной нагрузке двигателя объемное соотношение вспомогательноготоплива и основного выдерживают равным 1:30.В качестве основного топлива используют спирты в . метанол или зтанолс загрязнением до 30 об.7В качестве вспомогательного топ,пива используют трудновоспламеняемое топливо с добавкой ускорителя воспламенения.Указанная цель достигается также тем, что в двигателе внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия, содержащем по меньшей мере один цилиндр с размещенным в нем поршнем, головку цилиндра, камеру сгорания, образованную головкой цилиндра и днищем поршня, средства для сообщения воздуху в камере .сгорания вращательного движения и установленные в головке цилиндра две топливные форсунки, каждая из которых выполнена по меньшей мере с одним распылительным отверстием, причем первая форсунка предназначена для впрыска вспомогательного легковоспламеняемого топлива, преимущественно газойля, при помощи первого топливного насоса, а вторая форсунка - для впрыска основного трудновоспламеняемого кислородсодержащего топлива, преимущественно метанола, при помощи второго топливного насоса, в днище поршня выполнено углубление, вторая форсунка размещена по центру каме 1698ры сгорания и оси ее распылительных отверстий направлены на стенкууглубления,Первая фоРсУнка может быть выполнена с одним отверстием и размещена в периферийной области камерысгорания, причем ось ее отверстиянаправлена в камеру сгорания подтупым углом к нормали на ось цилиндра е 10Вторая форсунка может быть выполнена с четырьмя отверстиями, а осьотверстия первой форсунки направлена через конус, образованный осямиотверстий второй форсунки с вершиной 15у последней.В периферийной области камерысгорайия может быть выполнен скоспод первую форсунку.Ось отверстия первой форсунки моает пересекать параллель к оси цилиндра, проходящую через вершинувторой форсунки.форсунки могут быть установленыпод разными углами к оси цилиндра 25и закреплены общим прихватом,Топливные насосы обеих форсунокмогут быть снабжены общим механизмом угла опережения впрыска.форсунки могут быть объединеныв одном форсуночном корпусе,Вторая форсунка может быть выполнена с четырьмя отверстиями, а первая - с двумя, причем оси последнихнаправлены диаметрально противоположно между осями отверстий второй фор 35суккиНа фиг. представлен двигательдля реализации предлагаемого способа;. на фиг. 2 - вид А на фиг,1; на40фиг. 3 - двигатель, вариантисполнения ф на фиг. 4 - вид Б на фиг.3.Двигатель для реализации предлагаемого способа содержит по меньшеймере один цилиндр (не показан) с размещенным в нем поршнем 1, головку 2,цилиндра, камеру сгорания 3, образованную головкой 2 цилиндра и днищем.поршня 1 и выполненную в видеуглубления в днище поршня 1, напри"мер, в форме буквы "омега", средства для сообщения воздуху в камересгорания 3 вращательного движения1,не показаны) и установленные в головка 2 две топливные форсунки 4 и 5.55Предпочтительно выполнение камеры сгорания 3 с суавющейся кромкойдля предотвращения попадания топлива из углубления на стенки цилиндра и сьывания его масляной пленкой.Первая форсунка 4 предназначена для впрыска вспомогательного легко:воспламеняемого топлива, преимущественно газойля, при помощи первого топливного насоса не показан), выполнена в этом примере с одним отверстием и размещена в периферийной области камеры сгорания 3, причем ось ее отверстия направлена в камеру сгорания 3 под тупым углом к нормапи на ось цилиндра. В периферийной области камеры сгорания 3 выполнен скос 6 под первую форсунку 4, ось отверстия которой пересекает параппель к оси цилиндра, проходящую через. вершину второй форсунки 5.Вторая форсунка 5 предназначена для впрыска основного трудновоспламеняемого киспородсодержащего топли-, ва, преимущественно метанола, при помощи второго топливного насоса (не показан, размещена по Центру камеры сгорания и выполнена в этом примере с четырьмя отверстиями, причем оси ее отверстий направлены на стенку углубления, а ось отверстия первой форсунки 4 направлена через конус, образованный осями отверстий второй форсунки 5 с вершиной у последйей в воздушные по лости камеры сгорания 3, не охваченные осями отверстий второй форсунки 5.Форсунки 4 и 5 установлены под разными углами к оси цилиндра и закреплены общим прихватом 7. Топливные насосы форсунок 4 и 5 снабжены общим механизмом ( не показан) угла опережения впрыска.В двигателе с воздушным охлаждением сторона подвода холодного воздуха является наиболее благоприятным местом для размещения форсунок 4 и 5, при этом с точки зрения термических условий целесообразно направ" лять воздух непосредственно на первую форсунку 4. Форсунки 4 и 5 предпочтительно размещать в направлении вращающегося потока воздуха.. В варианте двигателя форсунки объединены в одном форсуночном корпусе 8. При этом вторая форсунка 5 выполнена с четырьмя отверстиями, а первая - с двумя, оси которых направлены диаметрально противополоа7 1 по между осями отверстий второй форсунки 5,Способ осуществляют следующим образом.В цилиндр впускают воздух через впускные канал и клапан (не показаны), сообщают воздуху вращательное движение, сжимают его поршнем 1 и впрыскивают различные виды топлива во вращающийся в камере сгорания 3 поток сжатого воздуха через топливные форсуики 4 и 5. Через первую форсунку 4 впрыскивают вспомогательное легковоспламеняемое топливо, преимущественно газойль, с последующим его воспламенением от контакта с сжатым воздухом. Через вто. рую форсунку 5 впрыскивают основное трудновосппаменяемое кислородсодержащее топливо, преимущественно метанол, с последующим его воспламенением от горящего вспомогательного топлива, сгоранием, расширением продуктов сгорания и выпуском из цилиндра отработавших газов, причем основное топливо впрыскивают по центру камеры сгорания 3 в направле 1698 8нии на стенку углубления в днищепоршня 1, и продолжительность впрыска обоих видов топлива устанавливают с перекрытием, а именно, впрыскосновного топлива начинают после истечения двух третей продолжительности впрыска вспомогательного.При изменении нагрузки двигателяизменяют количество,впрыскиваемого О основного топлива, а количество вспомогательного топлива подцерживаютпостоянным либо изменяют количествовпрыскиваемых обоих видов топлива.При холодном запуске двигателявпрыскивают лишь вспомогательноетопливо до достижения двигателем оборотов холостого хода,При полной нагрузке двигателя.объемное соЬтношение вспомогательноготоплива и основного выдерживают равным 1:30.В качестве основного топлива используют спирты - метанол или этанолс загрязнением до 30 об. , в качестве;вспомогательного топлива можно использовать трудновоспламеняемое топливос добавкой ускорителя воспламенения.ВНИИПИ Заказ Тираж 523 Поддн Фиднад ППП "Патент",г. Уагород, ул, Проектная, 4 ие.4