close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY2272

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(19)
BY (11) 2272
(13)
C1
6
(51) F 02B 33/22,
(12)
F 02M 25/022
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ
КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
(54)
(21) Номер заявки: 2029
(22) 05.07.1994
(46) 30.09.1998
ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ
(71) Заявитель: Михайлов Н.Б. (BY)
(72) Автор: Михайлов Н.Б. (BY)
(73) Патентообладатель: Михайлов Николай Борисович (BY)
(57)
1. Двигатель внутреннего сгорания, содержащий компрессорный и рабочий цилиндры, поршни, камеру сгорания с впускным и выпускным клапанами, устройство для подачи топлива, форсунку для впрыска воды, водяной
насос с датчиком регулирования подачи воды, выпускную магистраль, сообщенную с рабочим цилиндром посредством выхлопного окна, выполненного в боковой стенке последнего, редукционный клапан, установленный
в выпускной магистрали напротив выхлопного окна, и впускную трубу, сообщенную через клапан с полостью
компрессорного цилиндра, отличающийся тем, что впускная труба компрессорного цилиндра соединена с
карбюратором, а форсунка для впрыска воды установлена в полости рабочего цилиндра.
2. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что впускной и выпускной клапаны камеры сгорания выполнены обратными, а выпускной клапан дополнительно снабжен механическим приводом, включающим толкатель с пружиной и кулачковый вал.
(56)
А.с. СССР 1421889, 1988.
Изобретение относится к области машиностроения, а именно к двигателям внутреннего сгорания.
Известные двигатели внутреннего сгорания (карбюраторные) имеют сложную, дорогостоящую систему
электрического зажигания от искры или принудительное (см. Орлин А.С., Круглов М.Г. Двигатели внутреннего сгорания. М.: Машиностроение, 1985, с. 107-109).
Двигатели внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия усложнены топливной аппаратурой с
предъявляемыми к ней высокими требованиями (см. вышеприведенный источник, с. 124-214). Все двигатели
внутреннего сгорания имеют необходимость системы охлаждения, забирающей до 35% тепла и до 55% теряющейся с выхлопными газами (см. Ховах М.Е., Маслов Г.С. Автомобильные двигатели. М.: Машиностроение, 1971, с. 167-169).
BY 2272 C1
Топливная аппаратура, системы зажигания и охлаждения требуют привода и связанных с этим механических потерь, эксплуатационных затрат и являются источниками неисправностей.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому двигателю является двигатель внутреннего сгорания двустороннего действия [1], который содержит компрессорный и рабочий цилиндры, поршни, разделяющие каждый из цилиндров на надпоршневую и подпоршневую полости, камеры сгорания, с форсунками
для впрыска топлива и воды, подключены к надпоршневым и подпоршневым полостям цилиндров через клапаны, воздухо-впускную трубу, сообщенную c компрессорным цилиндром через клапаны, а рабочий цилиндр выполнен с кольцевым рессивером, охватывающим его посередине, подпоршневая и надпоршневая полости этого
цилиндра сообщены с рессивером при помощи одного ряда окон в боковой стенке, причем рессивер подключен
к выпускной магистрали через отверстия, а выпускные клапаны установлены в отверстиях, и орган управления ими
выполнен в виде центробежного регулятора.
Недостатками этого двигателя являются конструктивная сложность, заключающаяся в необходимости
теплообменников нагрева воды, топливной и водяной аппаратуры, впрыска под высоким давлением в камеры сгорания.
Задачей изобретения является упрощение конструкции и рабочего процесса, снижение стоимости изготовления. Обосновано это совокупностью, взаимодействием и причинно-следственной связью положительных качеств двигателей: карбюраторного - упрощения конструкции и смесеобразования, дизеля - высокого теплового
КПД, паровой машины - высокого механического КПД и литровой мощности с термически приемлемым рабочим телом, позволяющим работу двустороннего действия без системы охлаждения.
Поставленная задача разрешается тем, что заявляемый двигатель содержит компрессорный и рабочий цилиндры, поршни, камеру сгорания с автоматически действующими от перепада давлений впускным и выпускным клапанами обратного действия, карбюратор, впускную трубу с автоматически открывающимся клапаном для впуска
горючей смеси в полость компрессора. Для открытия выпускного клапана камеры сгорания имеется толкатель с
пружиной и кулачковый валик. Форсунка впрыска холодной воды в полость рабочего цилиндра подключена к водяному насосу, регулирующему количество подачи воды датчиком в выпускной магистрали, действующим от
температуры выхлопных газов. В выпускной магистрали напротив выхлопного окна имеется редукционный клапан с приводом от центробежного регулятора. Такое конструктивное выполнение позволяет более качественно
приготавливать горючую смесь вне камеры сгорания и воспламенять ее в камере от сжатия парогазовой смесью из
рабочего цилиндра с последующим смешиванием их и диссоциацией влаги, а в нужный момент открытие выпускного клапана для осуществления рабочего хода поршня. В конце рабочего хода в отработанное тело форсункой,
при значительно низком давлении по сравнению с прототипом, впрыскивается холодная вода для ассоциации влаги рабочего тела и снижения давления в полости рабочего цилиндра, а при открытии выхлопного окна остаток давления в рабочей полости, необходимый для достаточного сжатия воспламенения заряда горючей
смеси в камере сгорания, регулируется редукционным клапаном.
В двигателе [1] редукционный клапан исполняет функцию регулирования давления выхлопа соответственно отрицательным силам инерции в моменты перехода ВМТ и HМТ. В предложенной совокупности признаков редукционный клапан приобретает функцию обеспечения воспламенения в камере сгорания.
На чертеже приведена принципиальная схемf заявляемого двигателя внутреннего сгорания. Двигатель состоит из
карбюратора 1, впускной трубы 2. клапана 3 с пружиной, сообщающего полость компрессорного цилиндра 4 с впускной трубой, поршня компрессора 5 с вытеснителем 6 для уменьшения мертвого объема компрессора, клапана 7 камеры сгорания 8 и ее выпускного клапана 9, снабженного толкателем 10 с пружиной и кулачковым валом 11, для
сообщения камеры сгорания с полостью рабочего цилиндра 12 с рабочим поршнем 13. Полость рабочего цилиндра
снабжена форсункой 14 для впрыска холодной воды, а в боковой стенке имеет выхлопное окно 15, сообщающее ее с
выпускной магистралью 16 посредством редукционного клапана 17 с приводом 18 от центробежного регулятора 19.
Тепловой датчик 20 с тягой, расположенный в выпускной магистрали, регулирует количество подачи воды водяным
насосом 21, сообщенным c форсункой 14 в полость цилиндра 12. Рабочий поршень 13 через рабочий шатун 22, коленчатый вал 23, шатун компрессора 24 связан c поршнем компрессора 5. Цилиндры и камера изолированы теплоизоляцией 25.
Рабочий процесс происходит следующим образом: при движении поршня 5 вниз приготовленная в карбюраторе 1 горючая смесь по впускной трубе 2 через впускной клапан 3 заполняет полость компрессорного
цилиндра 4. После перехода поршнем 5 НМТ клапан 3 закрывается и при движении его вверх начинается
сжатие горючей смеси до превышения давления в камере сгорания 8, клапан 7 открывается и происходит нагнетание горючей смеси в камеру 8 с ее завихрением, вследствие открытия клапана одной стороной (как показано на схеме) при закрытом клапане 9 до прихода поршня 5 в ВМТ, когда клапан 7 закрывается и
удерживается в закрытом положении за счет перепада давлений в камере и снаружи. В это время в рабочей
полости цилиндра 12 при подходе поршня 13 к открытию выхлопного окна 15 произошел впрыск форсункой
14 холодной воды, и как следствие ассоциации влаги рабочего тела, резкое снижение давления и температуры парогазовой смеси в полости цилиндра 12, и, при движении поршня 13 вверх, ее сжатие до момента превышения давления в камере 8. От перепада давлений открывается клапан 9 и парогазовая смесь нагнетается,
2
BY 2272 C1
завихряясь, в камеру 8, вследствие смещения тарелки клапана 9 на половину ее окружности с одной стороны
к стенке камеры 8. Нагнетание парогазовой смеси и сжатие горючей смеси в камере 8 происходит до момента воспламенения последней и уравнивания давлений в камере 8 и полости цилиндра 12, тогда происходит
автоматическое закрытие клапана 9 под воздействием выталкивающего момента. Вследствие повышения
температуры от сгорания горючей смеси и перемешивания от завихрения с парогазовой смесью происходит
диссоциация влаги со снижением температуры в камере 8 до 500-600 °С при повышении давления в ней. При
подходе поршня 13 к ВМТ давление в полости цилиндра 12 и камеры 8 уравнивается, и в этот момент кулачок 11 посредством толкаталя 10 открывает клапан 9, и происходит рабочий ход поршня 13, усилие которого
передается через шатун 22 коленчатому валу 23 и связанному с ним посредством шатуна 24 поршню компрессора 5. При двустороннем исполнении рабочий процесс происходит аналогично.
Количество впрыска воды в полость цилиндра 12 регулируется датчиком 20 с тягой, действующим с увеличением температуры выхлопных газов на увеличение подачи воды водяным насосом 21 и действующим
наоборот при снижении температуры выхлопа.
Центробежный регулятор 19 при повышении оборотов через исполнительный механизм 18 воздействует
на клапан 17, увеличивая сопротивление выхлопу через окно 15 в выпускную магистраль 16, и наоборот,
уменьшает сопротивление при падении оборотов. Возможна корректировка регулятора 19 в зависимости от
разрежения во впускной трубе 2.
Такое исполнение двигателя предполагает повышение КПД до 70%. Технических трудностей изготовления заявляемого двигателя по материалам и технологии не имеется.
Cоставитель А.К. Карачун
Редактор Т.А. Лущаковская
Корректор Т.Н. Никитина
Государственный патентный комитет Республики Беларусь.
220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.
3
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
115 Кб
Теги
by2272, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа