Forbidden

You don't have permission to access /zzz_siteguard.php on this server.

УСТРОЙСТВО ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ - Патент РФ 2160842
Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
УСТРОЙСТВО ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ
УСТРОЙСТВО ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

УСТРОЙСТВО ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к двигателестроению, а именно к двигателям внутреннего сгорания с противоположно движущимся поршнями и воспламенением топливовоздушной смеси от сжатия. Двигатель содержит камеру сгорания с изменяющейся степенью сжатия посредством дополнительного поршня. В нем применена гидропневматическая система, состоящая из гидравлического распределителя кранового типа, гидропневматического аккумулятора и насоса шестеренчатого типа, создающего давление 80 - 100 кг/см2, а степень сжатия в камере сгорания изменяется от 6 - 7 до 20 - 23. Изобретение обеспечивает повышение надежности и экономичность двигателя. 7 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2160842
Класс(ы) патента: F02B75/24, F02D15/02
Номер заявки: 99109180/06
Дата подачи заявки: 05.05.1999
Дата публикации: 20.12.2000
Заявитель(и): Григорьев Владимир Петрович
Автор(ы): Григорьев В.П.
Патентообладатель(и): Григорьев Владимир Петрович
Описание изобретения: Изобретение относится к двигателестроению, а именно к двигателям внутреннего сгорания с противоположно-движущимися поршнями и воспламенением топливо-воздушной смеси от сжатия.
Известен способ работы двигателя внутреннего сгорания, в котором воспламенение топливо-воздушной смеси возникает от сжатия при увеличении степени сжатия от 6-7 до 19-20 в результате уменьшения объема камеры сгорания при движении дополнительного поршня, установленного в головке двигателя, от крайнего верхнего положения к крайнему нижнему положению под воздействием блока пружин, имеющих предварительное сжатие посредством упорной штанги, кинематически связанной с кривошипно-шатунным механизмом двигателя (Патент N 2008456 от 28.02.94. Россия). Но при конструировании многоцилиндровых двигателей по известному способу с применением кинематически связанных кривошипного механизма, упорной штанги и блока пружин с дополнительным поршнем необходимо применять сопряженные механические соединения, имеющие минимальную площадь точек касания, что снижает уровень прочности и надежности конструкций двигателя, а также повышает уровень шумности при работе двигателя.
Задачей настоящего изобретения является повышение надежности и экономичности двигателя внутреннего сгорания с противоположно-движущимися поршнями и воспламенением топливо-воздушной смеси при изменении степени сжатия в камере сгорания от 6-7 до 20-23.
Указанная задача решается за счет того, что в предложенном устройстве применена гидропневматическая система привода для управления работой дополнительного поршня.
В качестве рабочей жидкости в гидросистеме применено моторное масло, а в пневмосистеме инертный газ (азот, аргон).
На фиг. 1-4 показаны схемы устройства привода дополнительного поршня 8 во время процессов: впуска, сжатия, рабочего хода и выпуска. На фиг. 5 показан продольный разрез головки цилиндров с распределителем 5 кранового типа и гидропневматического аккумулятора 4 в момент рабочего хода в 4-м цилиндре 24 двигателя с порядком работы цилиндров 1-3-4-2. На фиг. 6 в разрезе А-А показан вал распределителя с поперечным сечением осевого 12 и бокового отверстия 13, по которому подается масло под давлением P=80-100 кг/см2 от гидропневматического аккумулятора 4 в полость 14 над дополнительным поршнем 8 в момент воспламенения рабочей смеси. На фиг. 7 в разрезе Б-Б показан вал 11 распределителя 5 с поперечным сечением по осевому отверстию 12 и наружной проточке 15, по которым поступает масло к насосу 1 из полости 14 над дополнительным поршнем 8. Вал 11 распределителя 5 кинематически связан с коленчатым валом двигателя цепной передачей с передаточным числом 1: 2.
Гидропневматическая система состоит из насоса 1 шестеренчатого типа, нагнетательного 3 и входного канала 2, гидропневматического аккумулятора 4, распределителя 5 кранового типа.
Количество масла, подаваемого шестеренчатыми насосами 1 за один оборот коленчатого вала четырехтактного двигателя, расчитывается по формуле:
,
где: V - количество масла, подаваемого насосами за один оборот двигателя,
n - количество цилиндров в двигателе,
S - площадь поперечного сечения дополнительного поршня,
k - добавочный коэффициент для увеличения моторесурса насоса,
L - длина рабочего хода дополнительного поршня.
,
где: h - длина хода основного рабочего поршня двигателя,
εк - степень сжатия в карбюраторном двигателе (6-7 ед.),
εд - степень сжатия в дизельном двигателе (20-23 ед).
Количество насосов в двигателе определяется по формуле:
n=V/Q,
где: n - количество насосов,
V - объем масла, подаваемого насосами за один оборот коленчатого вала двигателя,
Q - объем масла, подаваемого одним насосом за один оборот коленчатого вала двигателя.
Приведенные формулы верны при равных диаметрах основного 7 и дополнительного поршня 8.
Гидропневматический аккумулятор 4 фиг. 5 состоит из камеры 25, заполненной инертным газом (азот, аргон) с P = 80-100 кг/см2, и гидроцилиндра 9, разделенных поршнем 10 по диаметру, равному основному рабочему 7 и дополнительному поршню 8.
На схемах (фиг. 1-4) изображен процесс работы одноцилиндрового четырехтактного двигателя.
С начала такта рабочего хода (фиг. 3, 5) до окончания такта сжатия (фиг. 2) соединительные входные 16 и выходные 17 отверстия между нагнетательным каналом 3 и полостью 14 над дополнительным поршнем 8 перекрыты валом 11 распределителя, и масло от насоса 1 по нагнетательному каналу 3 поступает в полость 18 под поршнем 10 гидропневматического аккумулятора 4, поднимая его на высоту, равную длине рабочего хода дополнительного поршня. Во время такта впуска (фиг. 1) основной рабочий поршень 7 движется к нижней мертвой точке и рабочий цилиндр 19 наполняется топливо-воздушной смесью. Верхняя полость 14 над дополнительным поршнем 8 через наружную проточку 15 на валу 11 распределителя 5 соединена с входным каналом 2 насоса 1, в результате чего дополнительный поршень 8 движется к верхнему положению. Входное отверстие 16 от нагнетательного канала 3 к полости 14 над дополнительным поршнем 8 перекрыта валом 11 распределителя до начала рабочего хода.
К концу такта сжатия (фиг. 2) дополнительный поршень 8 находится в крайнем верхнем положении и выходные отверстие 17 над дополнительным поршнем 8 перекрывается валом 11 распределителя 5. Основной рабочий поршень 7 движется к верхней мертвой точке, создавая в камере сгорания 20 степень сжатия 6-7.
При прохождения основным рабочим поршнем 7 верхней мертвой точки в конце такта сжатия распределитель 5 открывает входное отверстие 16 и масло с P = 80-100 кг/см2 из-под поршня 10 гидропневматического аккумулятора 4 поступает в полость 14 над дополнительным поршнем 8, продвигая его к крайнему нижнему положению, повышая степень сжатия в камере сгорания 20 от 6-7 до 20-23. В результате происходит воспламенение и сгорание топливо-воздушной смеси. В начале рабочего хода (фиг. 3) при понижении давления в камере сгорания 20 менее P= 80 кг/см2 дополнительный поршень 8 движется к крайнему нижнему положению, где фиксируется отсечным клапаном 21. Основной рабочий поршень 7 совершает полезную работу.
В начале рабочего хода при угле поворота коленчатого вала двигателя 90o от верхней мертвой точки распределитель 5 перекрывает (фиг. 5) входное отверстие 16 и соединяет полость 14 над дополнительным поршнем 8 через проточку 15 с входным каналом 2 насоса 1. В результате дополнительный поршень 8 движется к верхнему положению.
При такте выпуска (фиг. 4) происходит вытеснение продуктов сгорания основным рабочим поршнем 7. Дополнительный поршень 8 движется к верхнему положению.
Для отвода избытка подаваемого насосами 1 масла в цилиндре 9 гидропневматического аккумулятора 5 (фиг. 5) имеется отверстие 22, соединенное трубопроводом с входным каналом насоса 1. Расстояние от нижней кромки отверстия 22 до плоскости днища поршня 10 гидропневматического аккумулятора 4, находящегося в крайнем нижнем положении, для 4-х цилиндровых двигателей равно длине рабочего хода дополнительного поршня 8. Для 8-ми цилиндрового двигателя расстояние до отверстия 22 увеличивается вдвое.
Предложенное устройство двигателя с гидропневматическим приводом для управления работой дополнительного поршня рассчитано на применение неэтилированного бензина (А-66, А-72, А-76), а также пропан-бутановых смесей.
Устройство предлагается конструировать на базе дизельных или конвертируемых карбюраторных двигателей внутреннего сгорания.
Формула изобретения: Устройство двигателя внутреннего сгорания, содержащего камеру сгорания с изменяющейся степенью сжатия посредством дополнительного поршня, установленного в головке двигателя, основной поршень, кривошипно-шатунный механизм, газораспределительный механизм, клапаны, отличающееся тем, что применена гидропневматическая система, состоящая из гидравлического распределителя кранового типа, гидропневматического аккумулятора и насоса шестеренчатого типа, создающего в гидропневматическом аккумуляторе давление Р=80-100 кг/см2, под действием которого в момент подхода основного рабочего поршня к верхней мертвой точке в конце процесса сжатия дополнительный поршень движется от крайнего верхнего к крайнему нижнему положению, изменяя степень сжатия в камере сгорания от 6 - 7 до 20 - 23.