Способ работы теплового двигателя

 

СПОСОБ РАБОТЫ ТЕПЛОВОГО ДВИГАТЕЛЯ, например поршневого двигателя внутреннего сгорания, путем подачи в цилиндры свежего заряда, сжигания в нем топлива, расширения продуктов сгорания и их сжатия, впрыска воды в сжатые продукты сгорания , ее испарения, расширения и выпуска пара и продуктов сгорания, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, после расширения перед сжатием продукты сгорания частично выпускают из цилиндров в атмосферу. СО о со о о:

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 3(51) F 02 В 47/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ (21) 3281085/25-06 (22) 11. 03.81 (46) 07. 05.84. Бюл. У 17 (72) А.П. Коломейчук (53) 621.43.057,3(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 19405, кл. F 02 В 47/02, 1931. (54)(57) СПОСОБ РАБОТЫ ТЕПЛОВОГО

ДВИГАТЕЛЯ, например поршневого двигателя внутреннего сгорания, путем подачи в цилиндры свежего заряда, сжигания в нем топлива, расширения продуктов сгорания и их сжатия, впрыска воды в сжатые продукты сгорания, ее испарения, расширения и выпуска пара и продуктов сгорания, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, после расширения перед сжатием продукты сгорания частично выпускают иэ цилиндров в атмосферу.

f 1

Изобретение относится к машиностроению, а именно g способам работы тепловых двигателей.

Известны способы работы тепловых двигателей, например двигателей внутреннего сгорания, путем подачи в цилиндры свежего заряда, сжигания в нем топлива, расширения продуктов сгорания и их сжатия, впрыска воды в сжатые продукты сгорания, ее испарения, расширения и выпуска пара и про дуктов сгорания.

В таких способах в результате впрыска воды в продукты сгорания, ее испарения и расширения дополнительно используется теплота отрабо" тавших газов, что повышает эффективность использования теплоты в цикле (1), Однако в известных способах из-за значительной работы сжатия всех продуктов сгорания, содержащихся в цилиндре, понижается КПД.

Целью изобретения является повышение КПД.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу работы теплового двигателя, например поршневого двигателя внутреннего сгорания, путем подачи в цилиндры свежего заряда, сжигания в нем топлива, расши" рения процуктов сгорания и их сжатия, впрыска воды в сжатые продукты сгорания, ее испарения, расширения и выпуска пара и продуктов сгорания, после расширения перед сжатием продукты сгорания частично выпускают из цилиндров в атмосферу.

На фиг. 1 изображен двигатель, осуществляющий предлагаемый способ за четыре такта, на фиг. 2 - схема двигателя, реализующего способ за шесть тактов, Цилиндр 1 двигателя внутреннего сгорания (фиг. 1) покрыт слоем 2 тепловой изоляции. В этом цилиндре размещен поршень 3, связанный при помощи шатуна 4 с кривошипом (не показан). В головке 5 цилиндра 1 размещен клапан 6, установленный во впускном канале 7,который сообщен с нагнетателем 8 воздуха. В головке

5 установлены также форсунки 9 и 10, первая из которых предназначена для впрыска топлива, а вторая - для впрыска воды. Форсунка 9 для впрыска топлива связана при помощи трубопровода 11 с .топливным насосом 12, .а форсунка 10 для впрыска воды сое090906 2

55 динена через магистраль 13 и тепло обменник 14 с насосом 15 подачи воды. В цилиндре 1 размещено выпуск ное окно 16, на выходе которого помещен теплообменник 14.

Цилиндр 17 двигателя (фиг. 2) также покрыт слоем 18 тепловой изоляции. В головке 19 цилиндра 17 размещены впускной 20 и выпускной 21 клапаны и установлены форсунки 22 и 23, первая иэ которых предназначена для впрыска топлива, а втораядля впрыска воды.

Способ реализуется следующим образом.

В цилиндр 1 (фиг. 1) после открытия клапана 6 нагнетатель 8 подает воздух, который через выпускное окно 16 продувает отработавшие газы и заполняет объем этого цилиндра.

При подходе поршня 3 к верхней мертвой точке топливный насос 12 при помощи форсунки 9 впрыскивает в цилиндр 1 топливо, которое всопламеняется и сгорает. Часть расширившихся продуктов сгорания при открытии поршнем 3 выпускного окна 16 вытекает из цилиндра. Впускной клапан б в этот период закрыт. Оставшиеся в

;цилиндре 1 пр одук ты с горания сжимаются ! и при подходе поршня 3 к верхней мертвой точке в цилиндр 1 форсункой

10 впрыскивается вода, подогретая в теплообменнике 14. Под действием высоких температур сжатых продуктов сгорания, стенок цилиндра 1 и головки 5 вода испаряется и расширяется, совершая полезную работу, При открытии выпускного окка 16 отработавшие газы и водяной пар вытекают иэ цилиндра, а их остатки продуваются при помощи нагнетателя 8. Далее цикл повторяется.

В двигателе (фиг. 2) предлагаемый способ реализуется эа шесть тактов.

В конце третьего такта, при подходе поршня к нижней мертвой точке, открывается выпускной клапан 21 и часть продуктов сгорания вытекают из цилиндра 17. Впускной клапан 20 в этот период закрыт. В начале движения поршня к верхней мертвой точке выпускной клапан 21 закрывается и оставшиеся в цилиндре 17 продукты сгорания сжимаются. В конце такта сжатия этих продуктов в цилиндр 17 при помощи форсунки 23 осуществляется впрыск воды, которая испаряется и расширяющиеся пары воды в течение

1090906

Составитель В.Шилов

Техред Л. Иартяшова

Корректор А.Ференч

Редактор Н.Бобкова

Заказ 3038/32 Тираж 524 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

i13035, Иосква, Ж"35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 следующего такта совершают полезную работу. В течение следующего шестого такта открывается выпускной клапан.

21 и отработавшие газы и пары воды удаляются из цилиндров.

Таким образом, частичный выпуск продуктов сгорания перед их сжатием позволяет понизить работу сжатия двигателя, в результате чего уменьшаются насосные потери и повышается КПД.