Способ работы многоцилиндрового двигателя внутреннего сгорания

 

Использование: в двигателестроении Сущность изобретения: продукты неполного сгорания из реакторных цилиндров перед их подачей во впускной трубопровод разделяют на два потока. Один поток направляют в реакторные цилиндры, а дргуой - во впускной трубопровод 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИ Ч Е С К ИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

° R3 3 I 3h Ч ф .ф

К)

ОО

I QQ (61) 1671922 (21) 4835788/06 (22) 08,06.90 (46) 30,06.92. Бюл. Гч. 24 (71) Научно-исследовательский конструкторско-технологический институт тракторных и комбайновых двигателей (72) B.Ô. Передрий. Н.И. Носков и Л.А. Петренко (53) 621,43.068(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1671922,,кл. F 02 В 47/08, 1989.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, а именно к способам работы многоцилиндровых двигателей внутреннего сгорания.

Известен способ работы многоцилиндрового двигателя внутреннего сгорания, согласно которому получение продуктов неполного сгорания для подачи их во впускной трубопровод производят перепуском части отработавших газов двигателя в один или несколько реакторных цилиндров. В реакторных цилиндрах для осуществления неполного сгорания подачу свежего заряда уменьшают на величину, равную количеству перепускаемых отработавших газов. Топливная экономичность двигателя, работающего по данному способу, повышается.

При работе по этому способу в многоцилиндровом двигателе на каждый реакторный цилиндр должно быть не менее 3 — 5 нереакторных цилиндров. Действительно. продукты неполного сгорания углеводородного топлива, содержащие водород Н2. окись углерода СО и другие составляющие, которые активизируют процесс горения

„„ Ы„„1744288 А2 (si>s F 02 В 47/08. F 02 М 25/06 (54) СПОСОБ РАБОТЫ МНОГОЦИЛИНДРОВОГО ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Использование: в двигателестроении.

Сущность изобретения: продукты неполного сгорания из реакторных цилиндров перед их подачей во впускной трубопровод разделяют на два потока, Один поток направляют в реакторные цилиндры, а дргуой — во впускной трубопровод, 1 ил. топлива, подаются во впускной такт двигателя в смеси с отработавшими газами из реакторных цилиндров. Добавка отработавших газов к свежему заряду уменьшает количество кислорода. Поэтому их подача сверх допустимой (конкретной для каждой модели двигателя) величины приводит к ухудшению процесса сгорания. Количество отработавших газов с продуктаим неполного сгорания углеводородного топлива из реакторных цилиндров, направляемых во впускной тракт многоцилиндрового двигателя. должно быть ограниченным. Поскольку в известном техническом решении все газы из реакторных цилиндров направляются во впускной тракт, то для режимов работы двигателя при нагрузках, близких к полным, может оказаться, что положительное влияние на процесс сгорания активных составляющих (Hz, СО и др,) частично нейтрализуется отрицательным влиянием отработавших газов.

В связи с этим известный способ может не в полной мере реализовать свои преиму1744288 щества на двигателях с числом цилиндров, не превышающим 6.

Цель изобретения — повышение топг1ивной экономичности.

Указанная цель достигается тем, что при способе работы многоцилиндрового двигателя внутреннего сгорания путем подачи в цилиндры свежего заряда, сжатия заряда, подачи топлива в сжатый заряд, его воспламенения, расширения продуктов сгорания, частичного выпуска их в атмосферу, перепуска остальной части газов в реактор, получения в нем продуктов неполного сгорания, причем в качестве реактора исполь.зуют один или несколько цилиндров, в которых подачу свежего заряда уменьшают на величину, равную количеству перепускаемых отработавших газов. продукты чеполного сгорания из реакторных цилиндров разделяют на два потока, один из которых смешлвают с поступающим в двигатель воздухом и направляjoT ва все цилиндоы двигателя, а другой подают В эти же оеакторные цилиндры.

Подача смеси отработавших газов с продуктами неполного с орания в реакторные цилиндры из выпускной системы эти:< же цилиндров позволяет уменьшить количество смеси отработавших газов с продуктамл неполного сгорания, направляемых Во впускной тракт двигателя, Это дает вазможность существенно уменьшить отрицательное Вллянле отработавших газов на снижение количества кислорода в нереакторных цилиндрах на режлмах работы двигателя, близких к полным нагрузкам. с числам цилиндров, не превышающим 6.

Предлагаемый способ позволяет улучшить топливную экономичность двигателя также на режимах работы с большими коэффициентами избытка воздуха (а > 2,5 — 3). когда из-за остаточного кислорода в отработавших газах уменьшается количество продуктов неполного сгорания в реакторных цилиндрах. Предлагаемый способ позволяет исключить кислород в смеси отработавIëõ газов с продуктами неполного сгорания, направляемой на рециркуляцию в реакторные цилиндры, чтс дает возможность увеличить выход продуктов неполного сгорания из реакторных цилиндров.

На чертеже представлена схема реализации предлагаемого способа, МногоцилиндравыЙ двигатель Внутрен него сгорания содержит цилиндры 1-4, впускные патрубки 5 — 8, выпускные патрубки 9 — 12, впускной трубопровод 13 и выпускной трубопровод 14. Впускные патрубки 5 — l всех цилиндров соединены с впускным трубопроводом 13, а выпускные 10 — 12 — с

2

25, 30

45 Г

Г и

55 выпускным трубопроводом 14. Цилиндр 1 (или несколько цилиндров) является реактором. Его выпускной патрубок 9 связан с ресивером 15, который, в свою очередь, трубопроводом 16 сообщен с впускным трубопроводом 13. В последнем перед патрубком

5 установлен дроссель 17. Реакторный цилиндр 1 при помощи трубопровода 18 связан с ресивером 15.

Способ осуществляется следующим образом.

На такте впуска в цилиндры 1 — 4 через трубопровод 13 и впускные патрубки 5 — 8 направляют свежий воздух, При этом в реакторный цилиндр 1 через дроссель 17 его поступает меньше, чем в цилиндры 2 — 4. В цилиндр 1 одновременно с поступлением свежего воздуха через дроссель 17 подают газы, отработавшие в этом же цилиндре 1 по трубопроводу 18 из ресивера 15,.заменяя ими ч" ñòü воздух". В конце такта сжатия в цилин„-ры через систему топлиaoподачи (не показа.,а) подают топлива на сгорание.

В цилиндре 1 происходит неполное сгорание топлива из-за недостаточного количес raa -îç,äóõà. Экзотермическая химическая реакция дизельного топлива (условная формула СН", 7„rjo соотношению углерода и водорода) при неполно окислении воздухом (<.12 + 3,76М2), при осуществт1ении ее до получения CO и Н2 имеет вид

СН „-,ç :- 0,5 (О; + 3.76М2) = 0+

" 0,865H2 - 1.88И2.

После такта расширения продукты сгорания из цилиндра 1, имеющие в своем составе водород и другие активны-. составляющие, направляют через выпускнол патрубок 9 в ресивер l5, Откуда одлн п-..:то;< через трубопровод 16 подaþò во впускной грубапрОБОД 13, сме1ajn aajo1 с пасту пающим с двигатель Воздухом и нап ра Вля1OT по все цилиндры двигателя, где продукты сгорают вместе с впрыскиваемым топллВом. Другой погок продуктов сгорания из ресивера 15 через трубопровод 18 и впускной патрубок 5 подают в реакторный цилиндр 1. Продукты сгорания из цилиндров 2 — 4 после расширения направляют через вь пускные патрубки 10 — 12 В Выпускной трубопровод 14, из которогo они выбрасываются в атмосферу.

Частицы водорода и других газообразных cocTaвляющих В тапливОВОздушной смеси В камере сгоаания инициируют ее горение Во всех участках сгорания, вовлекая тем самым в процесс горения все тспллво. поданное на сгорание. В резуль. е улучш",ется топливная экономичность из-за уменьшения г:отерь на недо орание топлива и на несвгевремен ность сгор ;ния.

1744288

ЯИОСbl

Составитель B,Ìîðoçîâ

1ехред M.Ìîðãåíòàë Корректор С.Черйи

Редактор И.Касарда

Заказ 2178 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Подача отработавших газов в реакторный цилиндр из выпускной системы этого цилиндра позволяет при любых нагрузках обеспечивать условия для получения необходимого количества продуктов неполного сгорания, так как в отработавших газах в этом случае остаточного кислорода не будет. Кроме того, количество отработавших газов, подаваемых в смеси с продуктами неполного сгорания во впускной тракт двигателя, уменьшается. Все это позволяет улучшить топливную экономичность двигателя, Формула изобретения

Способ работы многоцилиндрового

5 двигателя внутреннего сгорания по авт. св.

% 1671922, отл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью повышения топливной экономичности, продукты неполного сгорания из реакторных цилиндров перед их подачей во впускной

10 трубопровод разделяют на два потока, один из которых подают в реакторные цилиндры.