Способ работы двигателя внутреннего сгорания и двигатель внутреннего сгорания

 

Использование: в области машиностроения. Цель изобретения - повышение эффективности. Сущность изобретения: способ работы двигателя внутреннего сгорания осуществляется путем впуска в цилиндр свежего заряда, его сжатия, поджига, расширения и выпуска. В конечных стадиях выпуска в цилиндр впрыскивают воду в мелкораспыленном состоянии. Двигатель содержит цилиндр, поршень, впускные и выпускные органы, средства поджига и водяную форсунку, расположенную в зоне выпускных органов цилиндра. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области машиностроения.

Известен двигатель внутреннего сгорания с впрыском воды в цилиндр двигателя.

В известном двигателе высокие температура и давление остаточных газов в цилиндре к моменту начала впуска, что ухудшает его эффективность.

Цель изобретения - повышение эффективности двигателя.

Цель достигается путем впрыска воды в цилиндр на такте выпуска.

На фиг. 1 изображен цилиндр; на фиг. 2 - двигатель.

Двигатель содержит цилиндр 1, поршень 2, выпускной клапан 3 с каналами 4 и выхлопным трубопроводом 5, форсунку 6 подачи воды, может содержать дополнительно отсасывающий клапан 7 с каналами 8 и отсасывающим органом 9 (например паровой эжектор, активное сопло которого подключено к испарителю на выхлопном трубопроводе) на отсасывающем трубопроводе 10, блок цилиндров 11 с клапанами и трубопроводами соответствующих цилиндров I, II, III, IV. Форсунка 6 устанавливается либо близ выпускного клапана 3, либо близ отсасывающего 7.

В цилиндр 1 впускается свежий заряд (клапан впуска не показан), сжимается, поджигается свечой (не показана), продукты сгорания расширяются и выпускаются через выпускной клапан 3, отсасываются через клапан 7 при ходе поршня 2.

I вариант - клапанов 7 нет. Газы выпускаются только через клапан 3. В конце выпуска при расположении поршня 2 близ верхней мертвой точки в цилиндр впрыскивают воду либо только в зону, расположенную близ клапана 3, либо через эту зону в весь объем цилиндра 1. Газы в цилиндре охлаждаются, давление в нем падает, впускной клапан (не показан) в этот момент открыт, так как в двигателях имеет место перекрытие впускного и выпускного клапанов, и восполняет потери давления в цилиндре 1. Газы, уже выпущенные из цилиндра 1, обладая в каналах 4 и 5 заданной скоростью, обеспечивают отсос охлажденных газов из цилиндра. Этому также способствует выпуск газов из соседних цилиндров при показанном на чертеже способе соединения каналов 4 с трубопроводом 5. Таким образом создаются условия для уменьшения количества остаточных газов в цилиндре, уменьшения их температуры и повышения наполнения цилиндра свежим зарядом.

II вариант - двигатель снабжен дополнительно клапанами 7. В цилиндре осуществляется активный выпуск при расположении поршня 2 близ нижней мертвой точки через клапан 3 и далее к концу активного выпуска вытеснение отработавших газов ходом поршня 2 через клапан 7 в зону пониженного давления органа 10 при закрытом клапане 3. В конце выпуска в цилиндр 1 впрыскивают воду в весь объем цилиндра через зону клапана 7. Падение давления в цилиндре способствует увеличению глубины разрежения, создаваемого органом 10 при тех же параметрах рабочего тела, дополнительному отсосу газов из цилиндра за счет скорости газов в канале 4. При этом клапан 7 может быть открыт до закрытия клапана 3. Понижение давления в цилиндре способствует резкому уменьшению работы поршня на вытеснение отработавших газов поршнем через клапан 7. Поршню может быть придана даже дополнительная работа.

Использование изобретения позволяет уменьшить объем остаточных газов в цилиндре, уменьшить их температуру, повысить наполнение цилиндра свежим зарядом, получить дополнительную работу от поршня на такте отсоса, что повышает эффективность двигателя.

Формула изобретения

1. Способ работы двигателя внутреннего сгорания путем впуска в цилиндр топливовоздушной смеси, ее сжатия, воспламенения, расширения продуктов сгорания, выпуска отработавших газов из цилиндра и впрыска воды в цилиндр, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности, впрыск воды осуществляют в конце такта выпуска отработавших газов.

2. Двигатель внутреннего сгорания, содержащий цилиндр с размещенным в нем поршнем, впускной и выпускной клапаны, свечу зажигания и водяную форсунку, расположенную в цилиндре, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности, водяная форсунка размещена в зоне выпускного клапана.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2