Способ работы двигателя внутреннего сгорания

 

Изобретение относится к машиностроению и позволяет улучшить эффективные показатели двигателя. В цилиндрах осуществляется сжатие свежего заряда и расширение продуктов сгорания. Отработавшие газы из каждого цилиндра поочередно выпускают в общий выхлопной коллектор. Сжатый воздух и топливо подают в дополнительную камеру сгорания и выпускают из нее продукты сгорания в тот же коллектор. Подачу сжатого воздуха в дополнительную камеру сгорания осуществляют с колебаниями расхода воздуха относительно среднего значения с частотой колебаний, равной периодичности выпуска отработавших газов в коллектор, и с увеличением расхода при увеличении давления выпускаемых газов. Энергия отработавших газов из коллектора используется в турбокомпрессоре наддува двигателя. Вследствие стабилизации процесса горения в дополнительной камере улучшается использование энергии газов в турбине. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) А1 (5I)4 F 02 В 37/02

„-.Е,г „ОИЗКАя

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

IlPH ГКНТ СССР (21) 4332574/25-06 (22) 26.11 .87 (46) 30.06.89. Бюл.|| 24 (7I) Дальневосточный технический институт рыбной промышленности и хозяйства (72) В.А,Шурипа (53) 621.43.052(088.8) (56) Заявка Франции h"- 2265979, кл. F 02 В 37/00, опублик. 1973.

Авторское свидетельство СССР

У 566008, кл. Г 02 В 37/02, 1973. (54) СПОСОБ РАБОТЫ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Изобретение относится к машиностроению и позволяет улучшить эффективные показатели двигателя. В цилиндрах осуществляется сжатие свежего заряда и расширение продуктов cropaИзобретение относится к машиностроению, в частности двигателестроению, а конкретно к системам использования отработавших газов двигателя внутреннего сгорания в турбине.

Цель изобретения — улучшение эффективных показателей двигателя.

На фиг,l приведена принципиальная схема двигателя для реализации предлагаемого способа; на фиг.2 - профилированное колесо.

Двигатель внутреннего =горанпя (дизель) 1 выполнен - общим выхлопным коллектором 2, к которому подключены выпускные органы всех цилиндров 3.

В глухом торце коллектора установлена дополнительная камера 4 сгорания с каналом 5 подачи воздуха. Открытый.ния. Отработавшие газы из каждого

I цилиндра поочередно выпускают в общий выхлопной коллектор. Сжатый воздух и топливо подают в дополнительную камеру сгорания и выпускают иэ нее продукты сгорания в тот же кол лектор. Подачу сжатого воздуха в до-. полнительную камеру сгорания осуществляют с колебаниями расхода воздуха относительно среднего значения с частотой колебаний, равной периодичности выпуска отработавших газов в коллектор, и с увеличением расхода при увеличении давления выпускаемых газов.

Энергия отработавших газов из коллектора используется в турбокомпрессоре наддува двигателя, Вследствие стабилизации процесса горения в дополнительной камере улучшается использование энергии газов в турбине ° 2 ил.

I торец коллектора подключен к турбине

6 турбокомпрессора наддува. В канале

5 подачи воздуха установлен подпружиненный клапан 7, шток которого через профилированное колесо 8 и ки" нематическую связь 9 соединен с валом ,10 дизеля. Для подачи топлива в дополнительную камеру сгорания предусмотрена топливная магистраль II °

В процессе работы цилиндры двигателя (дизеля) 1 заполняются свежим зарядом из турбокомпрессора в соответствии с порядком работы цилиндров.

В цилиндрах производится сжатие заряда и расширение продуктов сгорания, энергия расширения используется для вращения коленчатого вала 10 двигателя. После расширения отработавшие

1490309 давления газов.

При периодическом поступлении отработавших газов в коллектор давление в нем Y колеблется, Расход воздуха через дополнительную камеру сгорания при этом зависит от давлений на входе в нее и на выходе и определяется уравнением

25 (1) где f > — площадь проходного сечения канала для подачи воздуха;

1,4 — показатель иэоэнтропы; 30

P — давление газов в коллекторе

Г перед турбиной;

Р— давление, под которым подается воздух;

U — уделвный объем подаваемого

6 воздуха °

Количество подаваемого в камеру сгорания воздуха и количество топлива связаны соотношением (2) 40

= G 1 Ы, где Š— теоретически необходимое о количество воздуха для сжигания 1 кг воздуха;

Ы вЂ” коэффициент избытка воздуха, причем

Pr- Pr о о т т 50 (З) Расход топлива, подаваемого в дополнительную камеру сгорания по магистрали ll также зависит от давлений газы из каждого цилиндра выпускаются в обп(Мй коллектор 2 с давлением, изменяющимся в зависимости от угла поворота коленчатого вала. В камере сгора5 ния каждого цилиндра 3 сжигают смесь, состоящую иэ топлива, поступающего по магистрали 11, и воздуха, поступающего по каналу 5. Подачу воздуха в камеру сгорания регулируют клапаном 10

7, положение которого определяется профилированным колесом 8, соединенным кинематической связью 9 с валом

10. Колесо 8 спрофилировано так, что при его вращении сечение клапана изменяется в соответствии с изменением

Рт — Рг

G о

Т т Гт

Рт (4) Формула изобретения

Способ работы двигателя внутреннего сгорания путем совершения в его цилиндрах процессов сжатия свежего заряда и расширения продуктов сгорания, поочередного выпуска отработавших газов с изменяющимся давлением каждого цилиндра в общий выхлопной коллектор, подачи сжатого воздуха и и топлива в дополнительную камеру сгорания, выпуска из нее продуктов сгорания в тот же коллектор и использования энергии газов из коллектора в турбокомпрессоре наддува двигателя, отличающийся тем, что, с целью улучшения эффективных показателей двигателя, подачу сжатого воздуха в дополнительную камеру сгорания осуществляют с колебаниями расхода воздуха относительно среднего значения с частотой колебаний, равной периодичности выпуска отработавших газов в коллектор и с увеличением расхода при увеличении давления вьгпускаемых газов. где f — площадь проходного сечения топливной форсунки; плотность топлива;

P, — давление, под которым подается топливо, т,е. при колебаниях давления в вьгхлопном коллекторе (вследствие поочередной работы цилиндров) изменяются условия горения в дополнительной камере сгорания, Энергия отработавших газов из коллектора испрльзуется в турбине в турбокомпрессоре. Периодическое изменение сечения клапана 7 позволяет увеличивать подачу воздуха в дополнительную камеру сгорания при увеличении давления выхлопных газов и стабилизировать в ней процесс горения.

При этом вследствие увеличения полноты сгорания уменьшается загрязнение окружающей среды, а вследствие стабильной работы дополнительной камеры сгорания улучшается использование энергии газов в турбине и улучшаются эффективные показатели двигателя.

1490309

Составитель М.Файн

Техред М.Ходанич

Корректор М.Шароши

Редактор M.Êåëåìåø

Заказ 3669/37 Тираж 482 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101