Двигатель внутреннего сгорания

 

Изобретение позволяет упростить конструкцию и повысить надежность работы двигателя при запуске. Двигатель содержит регуляторы 6 и 7 давления с задающими элементами 8 и 9 соотв. и буферные камеры (БК) 10 и 11 по числу цилиндров 1 и 2, выполненные в виде полого корпуса и разделителя 12, размещенного в нем с образованием надпоршневых 13 и 15 и подпоршневых 14 и 16 полостей (П) соответственно. Камера сгорания (КС) 4 цилиндра 1 непосредственно сообщена с П 14 и при помощи канала 17 с обратным клапаном 18 и установленным на его выходе регулятором 6- с П 15 смежного цилиндра 2. КС 5 непосредственно сообщена с П 16 и при помощи канала 19 с обратным клапаном 20 и регулятором 7- с П 13 цилиндра 1. Задающие элементы 8 и 9 регуляторов м.б. связаны с органом управления двигателя. Значение остаточного давления в БК определяется силой сжатия пружины регулятора и м.б. установлено достаточно высоким, что позволяет ограничить демпфирующее действие БК периодом интенсивного повышения давления в цилиндре, обеспечить миним. снижение степени расширения цикла и обеспечить топливную экономичность во всем диапазоне изменения эксплуатационных нагрузок. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„Я0„„1474304 A 1!

5И 4 F 02 В 75 04, F 02 D 15/04

3ЛЫЮЗЧ !

)ИИБ!1- !й "

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 42948!9/25-06 (22) 04.08.87 (46) 23.04,89. Бюл. ¹ 15 (72) В. P. Бурячко и А. А. Кочуров (53) 621.43 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1032202, кл. F 02 В 75/04, 1982. (54) ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Изобретение позволяет упростить конструкцию и повысить надежность работы двигателя при запуске. Двигатель содержит регуляторы 6 и 7 давления с задающими элементами 8 и 9 соотв. и буферные камеры ! БК) 10 и 1! по числу цилиндров 1 и 2, выполненные в виде полого корпуса и разделителя 12 размешенного в нем с образо ванием надпоршневых 3 и 15 и подпоршневых 14 и 16 полостей (П) соответственно.

Камера сгорания (КС) 4 цилиндра нспосредственно сообщена с П14 с при помогци канала 17 с обратным клапаном 18 и установленным на его выходе регулятором

6 — с П15 смежного цилиндра 2. КС 5 непосредственно сообщена с П16 и при помоши канала 19 с обратным клапаном 20 и регулятором 7 — с Г!!3 цилиндра 1. Задающие элементы 8 и 9 регуляторов м.б. связаны с органом управления двигателя.

Значение остаточного давления в БК определяется силой сжатия пружины регулятора и м.б. установлено достаточно высоким, что позволяет ограничить демпфируюшее действие БК периодом интенсивного повышения давления в цилиндре, обеспечить миним. снижение степени расширения цикла и обеспечить топливную экономичность во всем диапазоне изменения эксплуатационных нагрузок. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1474304

Изобретение относится к машиностроению, в частности К двигателестроению, а именно к двигателям внутреннего сгорания.

Цель — упрощение конструкции и повышение надежности работы при запуске.

На чертеже представлен разрез описываемого двигателя.

Двигатель внутреннего сгорания содержит по меньшей мере два цилиндра 1 и 2, в каждом из которых установлен рабочий поршень 3 с возможностью перемещения и образованием камеры 4 сгорания в цилиндре 1 и камеры 5 сгорания в цилиндре 2, регуляторы 6 и 7 давления с задаюшим элементами 8 и 9 соответственно и буферные камеры 10 и 11 по числу цилиндров, выполненные в виде полого корпуса и разделителя 12, размещенного в корпусе с образованием надпоршневой полости 13 и подпоршневой полости 14 камеры 10 и надпоршневой 15 и подпоршневой 16 полостей камеры 11, причем камера 4 сгорания непосредственно сообщена с подпоршневой полостью 14 и при помощи канала 17 с обратным клапаном 18 и установленным на выходе обратного клапана 18 регулятором 6 давления с надпоршневой полостью 15 смежного цилиндра 2, а камера 5 сгорания непосредственно сообшена с подпор ш невой полостью 16 и при помощи канала 19 с обратным клапаном 20 и регулятором 7 давления — с надпоршневой полостью 13 цилиндра 1. Задающие элементы 8 и 9 регу ляторов 6 и 7 давления соответственно могут быть связаны с органом управления (не показан) двигателя.

Регулятор 6 или 7 давления может быть выполнен в виде клапана 21 с диафрагмой

22 и пружиной 23.

Предлагаемый двигатель работает следующим образом.

При осуществлении в одном из цилиндров, например в цилиндре 2 процессов выпуска и впуска в смежном цилиндре 1, работающем в противофазе, происходит сжатие и расширение рабочего тела, сопровождающееся повышением давления в камере 4 сгорания. Под действием этого давления газ из камеры 4 сгорания, преодолевая усилие пружины обратного клапана 18, через открытый канал регулятора 6 давления по каналу 17 заполняет надпоршневую полость 15 буферной камеры 11. В момент, когда сила давления газа на диафрагму 22 регулятора 6 полости 15 буферной камеры ll, превышает усилие пружины

23 регулятора 6, полость 15 отключается от камеры 4 сгорания, в результате чего дальнейшее повышение давления в полости

15 прекрашается.

Аналогичным образом при осуществлении процессов сжатия и сгорания в камере

5 сгорания происходит зарядка надпоршневой полости 13 буферной камеры 10. В

2

), результате этого в буферных камерах устанавливается избыточное давление Po-, определяемое силой сжатия пружин 23 регуляторов 6 и 7 давления.

Избыточное давление Р-., действуя на разделители 12 со стороны полостей 13 и 15, удерживает их в крайнем положении при осуществлении в цилиндрах процессов впуска и выпуска, а обратные клапаны 18 и 20 предотвращают утечку газа из полостей 13 и 15 в камеры 4 и 5 сгорания при открытом состоянии клапанов 21 регуляторов 6 и 7 давления.

В процессе сжатия и сгорания давление в одной из камер 4 или 5 сгорания становится выше Po ° и разделитель 12 перемешается, увеличивая объем камеры 4 или 5 сгорания, за счет этого интенсивность нарастания давления в цилиндре снижается, а максимальное давление цикла ограничивается, обеспечивая надежную работу кривошипно-шатунного механизма двигателя.

В процессе расширения рабочего тела при перемещении поршня 3 к нижней мертвой точке давление в цилиндре 1 падает и сжатый в надпоршневой полости 13 газ перемещает разделитель 12 в крайнее положение. При этом положении разделитель 12 изолирует камеру 4 сгорания от подпоршневой полости 14, удерживая в ней определенное количество газа при давлении, близком к значению Р..

В случае утечки газа из буферной камеры 10, возможной вследствие наличия зазора между ее внутренней стенкой и направляющей поверхностью разделителя 12, давление газа в полости 13 понижается, в результате чего усилие пружины 23 на клапан 21 регулятора 7 становится выше усилия, действующего на него со стороны надпоршневой полости 13. Клапан 21 регулятора 7 открывается, осуществляя дозарядку камер 13 через каналы 19 из камеры 5 сгорания.

Аналогично работает буферная камера 11 цилиндра 2, а ее дозарядка при необходимости осушествляется из камеры 4 сгорания цилиндра 1.

Эффективность работы двигателя зависит от значения остаточного давления Р. ° в буферных камерах. В предлагаемом устройстве оно определяется силой сжатия пру жины регулятора 6 или 7 давления и может быть установлено достаточно высоким.

Это позволяет ограничить демпфируюшее действие буферных камер периодом интенсивного повышения давления в цилиндрах, что обеспечивает минимальное снижение степени расширения цикла и дает возможность получить достаточно высокие показатели топливной экономичности во всем диапазоне изменения эксплуатационных нагрузок.

При снижении нагрузки задаюшие элементы 8 и 9 регуляторов б и 7, кинемати1474304

Формула изобретения

15

25

Составитель Ю. Богачев

Редактор Л. Зайцева Техред И. Верес Корректор М. Васильева

Заказ 1862/29 Тираж 482 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР ! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 10! чески связанные с органом, регулирующим, например, подачу топлива, увеличивают силу сжатия пружины 23 и остаточное давление в,буферных камерах все больше приближается к максимальному давлению цикла. Вследствие этого период, на который подключается буферная камера, а также ход разделителя 12 по мере уменьшения .нагрузки снижаются. Последнее дает возможность повысить действительную степень расширения, а следовательно, и КПД цикла при наиболее распространенных в эксплуатации частичных нагрузках вплоть до полного отключения буферной камеры при малых подачах топлива. На этом режиме двигатель будет работать при фиксированной степени сжатия.

При пуске двигателя задающие элементы 8 и 9 устанавливаются в положение, при котором сжатие пружины 23 макси-. мально. В этом случае в течение нескольких циклов в буферные камеры нагнетается газ под давлением, практически равным давлению конца сжатия, которое удерживает разделители 12 в закрытом положении, обеспечивая наивыгоднейшую при пуске максимальную степень сжатия.

В то же время устройство позволяет уменьшить момент сопротивления проворачиванию коленчатого вала двигателя в начале осуществления пуска, пока буферные камеры не заполнены газом, что улучшает пусковые свойства.

1. Двигатель внутреннего сгорания с органом управления, содержащий по меньшей мере два цилиндра, в каждом из которых установлен рабочий поршень с возможностью перемещения и образования камеры сгорания, регуляторы давления с задающим элементом и буферные камеры по числу цилиндров, выполненные в виде полого корпуса и разделителя, размещенного в корпусе с образованием надпоршневой и подпоршневой полостей; причем камера сгорания каждого цилиндра непосредственно сообщена с подпор ш невой полостью буферной камеры и при помощи канала с обратным клапаном с надпоршневой полостью одной из буферных камер, а регулятор давления установлен в каналах на выходе обратного клапана, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности работы при запуске, камера сгорания каждого цилиндра сообщена с надпоршневой полостью буферной камеры смежного цилиндра.

2. Двигатель по и. 1, отличающийся тем, что задающий элемент регулятора связан с органом управления двигателя.