Двигатель внутреннего сгорания

 

Использование: в двигателестроении. Сущность изобретения: двигатель внутреннего сгорания содержит по меньшей мере один цилиндр с впускным трубопроводом, герметичный водяной бак с впускным патрубком для газа и с выходным патрубком, связанным с впускным трубопроводом двигателя через магистраль присадки смеси газов и водяного пара. Впускной патрубок для газа с внешней стороны бака сообщен с картером двигателя, внутри бака соединен с направляющей картерных газов. В основании направляющей выполнены отверстия с регулируемым сечением. В водяном баке между уровнем жидкости и выходным патрубком установлен отражатель водяных капель, а пространство над отражателем сообщено с полостью направляющей картерных газов через дополнительное отверстие с регулируемым сечением. 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателестроению, и может найти применение в устройствах для присадки негорючих веществ в горючую смесь.

Известна система питания двигателя автомобиля, содержащая установленный на всасывающем трубопроводе воздухоочиститель, сообщенную с последним паровым патрубком испарительную камеру, размещенную на газовыхлопном тракте двигателя, и водяной резервуар, расположенный ниже испарительной камеры, связанный с ней шлангом с запорным клапаном и имеющий заливную горловину с пробкой [1] Недостатком известного устройства является низкий ресурс двигателя, обусловленный использованием в качестве антидетонационной присадки насыщенных паров воды при отсутствии дросселирования, что приводит к нарушению пропорции присадки и топлива. Кроме того, использование данной системы требует специальной смягченной воды, в противном случае наличие накипи выведет систему из строя.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому решению является двигатель внутреннего сгорания, содержащий по меньшей мере один цилиндр с впускным трубопроводом, герметичный водяной бак с впускным патрубком для газа и с выходным патрубком, связанный с впускным трубопроводом двигателя через магистраль присадки смеси газов и водяного пара [2] Недостатком известного устройства, принятого за прототип, является также низкий ресурс, обусловленный использованием отработавших газов выпускного трубопровода, наличием испарителя, который требует большого количества отработавших газов и высокой температуры, что не исключает перегрева деталей воздухоочистителя и карбюратора, а это приводит к уменьшению заряда воздуха для работы двигателя. В этих случаях при больших нагрузках наблюдается резкое падение мощности. Кроме того, в системе отсутствует дросселирование, а это приводит к нарушению пропорции присадки и топлива. Все эти недостатки устройства и приводят к снижению ресурса двигателя.

Заявляемое решение направлено на повышение ресурса двигателя внутреннего сгорания. В ходе решения может быть получен следующий технический результат: соблюдение пропорции присадки и топлива при различных режимах работы двигателя, расширение диапазона использования топлива, выпускаемого промышленностью, по октановому числу, исключение попадания абразива с потоком отработавших газов во впускной трубопровод двигателя.

Указанные результаты обеспечиваются тем, что в двигателе внутреннего сгорания, содержащем по меньшей мере один цилиндр с впускным трубопроводом, герметичный водяной бак с впускным патрубком для газа и с выходным патрубком, связанным с впускным трубопроводом двигателя через магистраль присадки смеси газов и водяного пара, согласно изобретению впускной патрубок для газа с внешней стороны сообщен с картером двигателя, внутри бака соединен с расположенной в последнем направляющей картерных газов, в основании направляющей выполнены отверстия с регулируемым сечением, в водяном баке между уровнем жидкости и выходным патрубком установлен отражатель водяных капель, а пространство над отражателем сообщено с полостью направляющей через дополнительное отверстие с регулируемым сечением.

Использование картерных газов в работе двигателя внутреннего сгорания в качестве антидетонационной присадки имеет преимущество перед использованием отработавших газов выпускного трубопровода, так как они содержат большее количество несгоревшего топлива, меньшее количество абразивных частиц. Пропускание картерных газов через водяной бак позволяет полностью очистить их от абразивных частиц. Наличие в картерных газах большого количества несгоревшего топлива и очищение их от абразивных частиц положительно влияет на работу и ресурс двигателя, так как позволяет приготовить более качественную топливную смесь и делает двигатель более экономичным и экологичным.

Пропускание картерных газов через воду позволяет дополнительно в качестве антидетонационной присадки использовать пары воды, так как в процессе прохождения газов через воду происходит их насыщение парами воды. Одним наиболее важным качеством заявляемого решения является обеспечение эффективности дросселирования, т.е. обеспечение оптимальной пропорции присадки и топлива на различных режимах работы двигателя, а это позволяет расширить диапазон использования топлива, выпускаемого промышленностью, по октановому числу, например 72, 76, 80, 92. Перевод двигателя с одного вида топлива на другой достигается регулировкой отверстия, связывающего пространство между отражателем и выходным патрубком с внутренней полостью направляющей. Наличие отражателя капель, расположенного над поверхностью жидкости, позволяет исключить попадание капель в впускной трубопровод, что также способствует повышению качества топливной смеси. Наличие отверстия с регулируемым сечением в основании направляющей позволяет добиться оптимального смешивания картерных газов и паров воды.

На чертеже изображена схема двигателя внутреннего сгорания.

Двигатель содержит по меньшей мере один цилиндр 1, воздушный фильтр 2, связанный с карбюратором 3, с системой подвода бензина (на чертеже не показано). Впускной трубопровод 4, связанный с одной стороны с карбюратором 3, а с другой через механизм газораспределения с цилиндром 1. Внутренняя полость воздушного фильтра 2 связана через патрубок 5, магистраль 6 с водяным баком 7 через выходной патрубок 8. Внутри бака 7 расположена направляющая 9 для картерных газов, имеющая отверстие 10 с регулируемым сечением. Между уровнем воды и патрубком 8 жестко прикреплен к направляющей 9 отражатель капель 11. Выше отражателя 11 в направляющей 8 выполнено дополнительное отверстие 12. Регулировка сечения отверстия 12 осуществляется регулятором 13. Головка (впускной патрубок для газа) 14 направляющей 9 связана через трубопровод 15 с патрубком 16 отвода картерных газов из картера двигателя. В дне бака 7 расположено сливное отверстие 17.

Двигатель работает следующим образом.

При пуске двигатель работает по традиционной схеме, преобразуя химическую энергию бензина в механическую энергию на выходном валу, при этом картерные газы через патрубок 16, трубопровод 15, направляющую 9, пространство между отражателем капель 11 и боковой стенкой бака 7, патрубок 8, магистраль 6, патрубок 5, внутреннее пространство воздушного фильтра попадают во впускной трубопровод 4. При прохождении картерных газов через жидкость происходит насыщение их водяными парами. В случае отрыва от поверхности воды капель и увлечения их потоком насыщенных паров воды картерных газов происходит улавливание капель и возвращение их отражателем 11. Во внутренней полости фильтра 2 картерные газы, насыщенные водяными парами, смешиваются со свежим очищенным воздухом, а затем с распыляемым в каpбюраторе 3 бензином и поступают для сгорания в цилиндр 1 двигателя. В баке 7 происходит осаждение абразивных частиц и капель масла двигателя, поступающих с потоком картерных газов, т.е. происходит очищение последних. При переводе двигателя на бензин с меньшим октановым числом необходимо уменьшить сечение отверстия 12 регулятором 13.

Формула изобретения

ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий по меньшей мере один цилиндр с впускным трубопроводом, герметичный водяной бак с впускным патрубком для газа и с выходным патрубком, связанный с впускным трубопроводом двигателя через магистраль присадки смеси газов и водяного пара, отличающийся тем, что впускной патрубок для газа с внешней стороны бака сообщен с картером двигателя, внутри бака соединен с расположенной в последнем направляющей картерных газов, в основании направляющей выполнены отверстия с регулируемым сечением, в водяном баке между уровнем жидкости и выходным патрубком установлен отражатель водяных капель, а пространство над отражателем сообщено с полостью в направляющей картерных газов через дополнительное отверстие с регулируемым сечением.

РИСУНКИ

Рисунок 1