Способ подачи топлива и свободнопоршневой двухтактный двигатель для его осуществления

 

Изобретение относится к области двигателестроения и позволяет повысить термический коэффициент полезного действия двигателя. Способ подачи топлива в свободнопоршневом двухтактном двигателе включает распыл топлива в гильзе между движущимися навстречу друг другу поршнями, который осуществляют по линиям, образующим многоугольник, в частном случае четырехугольник в поперечном центральном сечении гильзы. Свободнопоршневой двухтактный двигатель содержит гильзу из теплоизоляционного материала с двумя свободно движущимися двигательными поршнями и топливоподающие и продувочные устройства, выполненные с возможностью регулирования линий распыла. При этом тпливопадающие устройства в количестве не менее двух размещены по линии центрального поперечного сечения гильзы. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано в производстве свободнопоршневых двухтактных двигателей.

Известен способ регулирования свободнопоршневого двухтактного двигателя-гидронасоса, включающий распыл топлива топливоподающими устройствами, при котором линии распыла топлива располагают концентрированно или рассредоточенно (прототип, описание к патенту 2105174, F 02 B 71/04, F 01 D 11/08, F 04 D 31/00 /1/).

Известен свободнопоршневой двухтактный двигатель-гидронасос, содержащий гильзу из теплоизоляционного материала с двумя свободно движущимися двигательными поршнями, в которых установлены топливораспыляющие устройства с возможностью изменения угла к центральной оси поршней /1/ - прототип.

Известные решения обеспечивают изменение производительности в широком диапазоне нагрузок, так как поддерживается заданный режим работы двигательной части. Это исключает перегрузку и остановку двигателя при изменении нагрузки в самых широких пределах.

Однако активного влияния на начало процесса сгорания топлива не оказывается, так как увеличение давления в камере сгорания вызывает перемещение поршней и увеличение объема горения. Переход на диффузионный процесс осуществляется без циркуляции смеси в камере сгорания. Это приводит к потере скорости сгорания смеси и снижению термического коэффициента полезного действия, особенно при использовании тяжелых топлив.

Технический результат от использования заявляемого изобретения - повышение термического коэффициента полезного действия.

Технический результат достигается тем, что в способе подачи топлива, в свободнопоршневом двухтактном двигателе, включающем распыл топлива в гильзе между движущимися навстречу друг другу двигательными поршнями, распыл топлива осуществляют по линиям, образующим многоугольник в поперечном центральном сечении гильзы.

Распыл осуществляют по линиям, образующим четырехугольник.

Для этого в свободнопоршневом двухтактном двигателе, содержащем гильзу из теплоизоляционного материала с двумя свободно движущимися двигательными поршнями и топливоподающие и продувочные устройства, выполненные с возможностью регулирования линий распыла, топливоподающие устройства в количестве не менее двух размещены по линии центрального поперечного сечения гильзы.

Распыл топлива по линиям, образующим многоугольник в поперечном центральном сечении гильзы, позволяет турбулизировать топливную смесь, интенсифицировав ее циркуляцию. В результате улучшаются диффузионные процессы в камере сгорания и, следовательно, увеличивается термический коэффициент полезного действия.

На фиг.1 показан свободнопоршневой двухтактный двигатель (продольный разрез), на фиг.2 - центральное поперечное сечение А-А двигателя с топливоподающими устройствами.

Двигатель 1 содержит гильзу 2 из теплоизоляционного материала с топливоподающими устройствами 3, 4, 5 и 6 и два двигательных поршня 7 и 8 с продувочными 9 и 10 устройствами. Двигательные поршни 7 и 8 в положении их у внутренней мертвой точке (ВМТ) образуют камеру сжатия-сгорания кольцевого сферического типа, в которой в центральном сечении устанавливают топливоподающие устройства под углом к линии внутренней окружности таким образом, что линии их подачи образуют многоугольник.

Способ подачи топлива топливоподающими устройствами осуществляется следующим образом: при сведении поршней 7 и 8 к внутренней мертвой точке и образовании камеры сжатия-сгорания, через топливоподающие устройства 3, 4, 5 и 6 подают топливо в камеру сжатия-сгорания. При этом топливоподающие устройства устанавливают так, что струи топливоподающих устройств образуют многоугольник (например, четырехугольник). Такое расположение топливоподающих устройств при впрыске топлива турбулизирует смесь в камере сжатия-сгорания, что улучшает перемешивание воздуха с топливом и ускоряет горение, так как потоки подаваемого топлива направлены по периферии. Улучшение процесса сгорания смеси, особенно в начальный период увеличивает скорость сгорания и повышает термический коэффициент полезного действия.

Формула изобретения

1. Способ подачи топлива в свободнопоршневом двухтактном двигателе, включающий распыл топлива в гильзе между движущимися навстречу друг другу поршнями, отличающийся тем, что распыл топлива осуществляют по линиям, образующим многоугольник в поперечном центральном сечении гильзы.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что линии распыла образуют четырехугольник.

3. Свободнопоршневой двухтактный двигатель, содержащий гильзу из теплоизоляционного материала с двумя свободно движущимися двигательными поршнями и топливоподающие и продувочные устройства, выполненные с возможностью регулирования линий распыла, отличающийся тем, что топливоподающие устройства в количестве не менее двух размещены по линии центрального поперечного сечения гильзы.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2