SU1746025A1 - Способ работы двигател внутреннего сгорани - Google Patents

Abstract

Использование: изобретение относитс  к двигател м внутреннего сгорани , а именно к способам работы двигателей с термохимической конверсией части топлива. Сущность изобретени : согласно способу первую порцию топлива перед сгоранием впрыскивают в цилиндр 1 в конце расширени , а впрыск второй порции топлива производ т в конце сжати  зар да. Выпуск газов из цилиндра осуществл ют двум  раздельными фазами. Первую начинают после достижени  поршнем 2 нижней мертвой точки, через клапан 5 эту часть газов направл ют в ресивер 10, котора  затем на такте впуска из ресивера подаетс  в цилиндр . Заканчивают первую фазу при превышении давлени  в ресивере над давлением в цилиндре. Вторую фазу начинают после завершени  первой, через клапан 6 отработавшие газы из цилиндра 1 удал ютс  в атмосферу. 1 ил. 736 w е а О о ND СП

Description

Изобретение относитс  к двигател м внутреннего сгорани , а именно к способам работы двигателей с термохимической конверсией части топлива.

Известен способ работы двигател  внутреннего сгорани , при котором порци  топлива в цилиндр передаетс  ступенчато или за два раза при сжатии (или при сжатии и на впуске) 1.

Недостатком данного способа  вл етс  то, что он не позвол ет использовать дл  совершени  полезной работы ту часть теплоты , котора  уноситс  с отработавшими газами .

Известен также способ работы двигател  внутреннего сгорани  путем впуска в цилиндр зар да, его сжати , впрыска в цилиндр то плива двум  порци ми, сгорани  топлива, расширени  продуктов сгорани  с преобразованием их энергии в возвратно- поступательные движени  поршн  между верхней и нижней мертвыми точками и выпуска отработавших газов, первую порцию топлива подают на такте расширени , а вторую - в конце такта сжати , причем первую часть в продукты сгорани , которые отдел ют от надпоршневой части камеры сгорани  в испарительной камере 2.

Однако реализаци  указанного способа не позвол ет добитьс  использовани  тепла отработавших газов дл  улучшени  топливной экономичности двигател . По этому способу испарительна  камера соедин етс  с цилиндром на период времени от конца такта сжати  до середины такта расширени , поэтому и в испарительную камеру дл  термической обработки первой части топлива из рабочего цикла отбираетс  наиболее ценное рабочее тело, совершающее полезную работу. Отбор даже малой части работающего тела вместе с увеличенными тепловыми потер ми через развитые поверхности двух камер и гидравлическими потер ми при перетекании через узкий канал приведут к потери эффективности работы и, следовательно, к увеличению расхода топлива .

Целью изобретени   вл етс  повышение экономичности двигател  внутреннего сгорани .

Цель достигаетс  тем, что при способе работы двигател  внутреннего сгорани  путём спуска в цилиндр зар да, его сжати , впрыска в цилиндр топлива двум  порци ми , сгорани  топлива, расширени  продуктов сгорани  с преобразованием их энергии в возвратно-поступательное движение поршн  между верхней и нижней мертвыми точками и выпуска отработавших газов, причем первую порцию топлива перед сгоранием

впрыскивают в продукты сгорани  в конце их расширени , а впрыск второй порции топлива производ т в конце сжати  зар да, выпуск газов из цилиндра осуществл ют

двум  раздельными фазами, первую из которых начинают после достижени  поршнем нижней мертвой точки, производ т в ресивер и завершают при превышении давлени  в ресивере над давлением в цилинд0 ре. впуска  газы в цилиндр, а вторую фазу начинают после завершени  первой.

На чертеже изображена схема двигател  внутреннего сгорани , реализующего предлагаемый способ.

5 Двигатель содержит цилиндр 1, в котором размещен поршень 2, совершающий возвратно-поступательное движение между верхней мертвой точкой и нижней мертвой точкой. Цилиндр снабжен крышкой 3, в

0 которой установлены впускной клапан 4, выпускные клапаны 5 и 6 и форсунка 7. Последн   подключена к топливному насосу 8, обеспечивающему впрыск топлива двум  порци ми. Выпускное отверстие, закрывае5 мое клапаном 5, св зано патрубком 9 с ресивером 10, который через патрубок 11 св зан с впускной системой двигател .

При движении поршн  к нижней мертвой точке не такте расширени  в конце

0 такта в цилиндр 1 топливным насосом 8 через форсунку 7 подают первую порцию топлива, котора  в услови х высоких температур вступает в эндотермические реакции с двуокисью углерода и парами воды, содер5 жащимис  в продуктах сгорани  топлива. В процессе этой реакции поглощаетс  тепло, равное тепловому эффекту реакции, и образуетс  новое топливо, основными горючими компонентами которого  вл ютс  СО и На.

0 Теплотворна  способность конвертированного топлива выше теплотворной способности исходного топлива на величину теплового эффекта реакции. Так как тепловой эффект реакции обеспечиваетс  за счет

5 низкопотенциального тепла продуктов сгорани , поскольку топливо впрыскиваетс  в конце такта расширени , когда энерги  расшир ющихс  газов преобразована в поступательное движение поршн  (в тра0 диционном способе работы в конце такта расширени  открывают выпускной клапан дл  удалени  из цилиндра отработавших газов ), то осуществл етс  регенераци  тепла путем поглощени  его в процессе термо5 химических реакций и превращени  во внутреннюю энергию конвертированного топлива.

При достижении поршнем 2 нижней мертвой точки осуществл ют первую фазу выпуска,, дл  чего открывают выпускной к л апан 5, из цилиндра 1 начинает выходить конвертированное топливо в смеси с отработавшими газами через патрубок 9 в ресивер 10 и далее на такте впуска через патрубок 11 в цилиндр двигател . Выпускной клапан 5 закрывают при превышении давлени  в ресивере над давлением в цилиндре . Поскольку топливо впрыскиваетс  в объем продуктов сгорани , примыкающий к крышке 3, то в первую очередь этот объем отработавших газов и будет удал тьс  из цилиндра 1. Поэтому за период времени, в течение которого будет открыт клапан 5, из цилиндра выйдет конвертированное топливо в смеси.с продуктами сгорани .

После завершени  первой фазы выпуска осуществл ют вторую фазу, дл  чего открывают выпускной клапан б и из цилиндра 1 удал ют отработавшие газы в атмосферу на такте выпуска при движении поршн  2 к верхней мертвой точке.

На такте впуска через открытый впускной клапан 4 в цилиндр поступают свежий воздух и конвертированное топливо, В последующем такте производ т сжатие смеси свежего воздуха и конвертированного топлива , а в конце этого такта подают топливным насосом 8 через форсунку 7 вторую порцию топлива, котора  при своем воспламенении приводит к сгоранию конвертированного топлива.

При сгорании конвертированного топлива выдел етс  и превращаетс  в полезную работу тепло, регенерированное в предыдущих тактах при термохимических реакци х конверсии исходного углеводородного топлива в продуктах сгорани . Следовательно, осуществл етс  термодинамическое усовершенствование цикла за счет регенерации тепла с последующим превращением его в полезную работу. На следующем такте осуществл ют рабочий ход, и далее цикл повтор ют снова.

При проведении термохимических 5 реакций топлива с продуктами сгорани  в цилиндре в конце такта расширени  обеспечиваютс  температурные услови  дл  наибольшего количества топлива, которое сможет прореагировать с отработавшими

Claims (1)

1. 0 газами, что увеличивает количество тепла, возвращаемого в рабочий цикл. Кроме того, замена части жидкого топлива продуктами его конверсии улучшает процесс выгорани  жидкого топлива из-за наличи  в конверти5 рованном топливе активных газообразных горючих На, СО и др., что также способствует повышению топливной экономичности. Формула изобретени  Способ работы двигател  внутреннего

   0 сгорани  путем впуска в цилиндр зар да, его сжати , впрыска в цилиндр топлива двум  порци ми, сгорани  топлива, расширени  продуктов сгорани  с преобразованием их энергии в возвратно-поступательное

   5 движение поршн  между верхней и нижней мертвыми точками и выпуска отработавших газов, причем первую порцию топлива перед сгоранием впрыскивают в продукты сгорани  в конце их расширени , а впрыск

   0 второй порции топлива производ т в конце сжати  зар да, отличающийс  тем, что, с целью повышени  экономичности, выпуск газов из цилиндра осуществл ют двум  раздельными фазами, первую из которых

   5 начинают после достижени  поршнем нижней мертвой точки, производ т в ресивер и завершают при превышении давлени  в ресивере над давлением в цилиндре, впуска  газы в цилиндр, а вторую фазу начинают

   0 после завершени  первой.