RU2095586C1 - Двигатель - Google Patents
Двигатель Download PDFInfo
- Publication number
- RU2095586C1 RU2095586C1 RU9595116554A RU95116554A RU2095586C1 RU 2095586 C1 RU2095586 C1 RU 2095586C1 RU 9595116554 A RU9595116554 A RU 9595116554A RU 95116554 A RU95116554 A RU 95116554A RU 2095586 C1 RU2095586 C1 RU 2095586C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- piston
- insert
- recess
- engine
- cylinder
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
Abstract
Использование: двигателестроение. Сущность изобретения: двигатель позволяет осуществить дизельный цикл с устранением погрешности изготовления отдельных деталей. Двигатель содержит цилиндр с поршнем и коленчатый вал, а также системы впрыска с форсункой, выхлопа отработанных газов и систему подготовки газовой среды с компрессором. На днище поршня выполнен упор, а в головке цилиндра - выем. В выемке вставка установлена подвижно с возможностью соединения полости между вставкой и выемом с надпоршневой полостью цилиндра через каналы. Каналы закрываются вставкой при ее движении после контакта с упором поршня. Выем оснащен регулируемым выступом и пружиной, а головка цилиндра - ограничителем перемещения вставки. 1 ил.
Description
Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания и может быть использован в различных передвижных или стационарных установках для преобразования энергии энергоносителя в различные другие виды энергии: электрическую, механическую.
Широко известны двигатели внутреннего сгорания, которые содержат цилиндр с головкой, поршень с коленчатым валом, соединенные между собой шатуном, и системы воспламенения и выхлопа отработанных газов, причем система воспламенения выполнена в виде распределительного механизма, который осуществляет подачу импульса напряжения для воспламенения горючей смеси в камере сгорания (см. например, описание к автомашине "Жигули" выпуск ВАЗа). Недостатками такого двигателя следует считать его сравнительно низкий КПД, из-за низкой температуры "нагревателя" КПД достигает 20-30 Это отчасти связано с тем, что воспламенение осуществляется от группового распределительного механизма, а погрешности изготовления деталей и их износ приводят к смещению момента вспышки горючей смеси и подачи рабочего давления, когда поршень еще не достиг верхней мертвой точки, что создает противодавление и снижает КПД.
Известен двигатель, содержащий цилиндр с поршнем и коленчатым валом, соединенные между собой шатуном, систему впрыска энергоносителя и выхлопа отработанных газов, систему подготовки энергоносителя, содержащего форсунку, и систему подготовки воздушной среды. Система подготовки воздушной среды содержит компрессор-баллон со сжатым воздухом [1] Известен двигатель дизель, который имеет повышенное значение КПД 38 Это достигается 11-12-кратным сжатием воздуха, что приводит к повышению температуры до температуры вспышки (500-600oC). После впрыска энергоносителя в воздушную массу с указанными параметрами происходит вспышка после распыления и испарения энергоносителя и его сгорание во время рабочего хода.
Недостатками такого цикла и его исполнения следует считать следующее:
впрыск энергоносителя происходит во все цилиндры от распределительного вала через угол, который соответствует положению поршня в верхней мертвой точке, однако каждый поршень и детали, образующие камеру сгорания, образуют сочетание размеров, обеспечивающих различную температуру в указанной камере, поэтому возгорание может происходить и до верхнего положения поршня;
к аналогичному результату приводит точность изготовления отдельных деталей и их износ с набегающим допуском.
впрыск энергоносителя происходит во все цилиндры от распределительного вала через угол, который соответствует положению поршня в верхней мертвой точке, однако каждый поршень и детали, образующие камеру сгорания, образуют сочетание размеров, обеспечивающих различную температуру в указанной камере, поэтому возгорание может происходить и до верхнего положения поршня;
к аналогичному результату приводит точность изготовления отдельных деталей и их износ с набегающим допуском.
Т. е. всегда существует погрешность возгорания впрыска, что снижает КПД, т.к. этот момент зависит от многих факторов.
Целью изобретения является устранение зависимости момента вспышки от погрешностей изготовления деталей и их износа, повышение КПД за счет оптимального момента вспышки и за счет снижения давления газовой смеси при ее сжатии перед впрыском энергоносителя.
Поставленная цель достигается тем, что двигатель снабжен упором на днище поршня и выемом на головке цилиндра с вставкой, соединенной с головкой цилиндра подвижно, при этом полость между вставкой и выемом соединена каналами с надпоршневой полостью, которые способны перекрываться при движении вставки в выем от взаимодействия с упором поршня, а выем снабжен ограничителями перемещения, регулируемым выступом и пружиной между выступом и вставкой.
На чертеже представлен осевой разрез цилиндра, перпендикулярный оси коленчатого вала, и выполнен упрощенно (на нем не показаны системы подготовки воздушной среды, системы выхлопа отработанных газов, т.е. эти части не имеют отражения в представленных материалах, как обладающие новизной и могут быть выполнены так, как и в существующих системах).
Двигатель содержит головку цилиндра 1 и сам цилиндр 2 с поршнем 3, который соединен шатуном 4 с коленчатым валом 5. На головке цилиндра 1 выполнен выем 6 с ограничителями 7 перемещения вставки 8. Надпоршневая полость соединена с полостью над вставкой 8 каналами 9, которые могут быть выполнены наклонными (слева) или сверлением неполным (справа). Над вставкой 8 размещен выступ 10, который может регулироваться гайкой 11, которая соединена с выступом хвостовиком 12, осуществляющим развязку в угловом направлении. Между вставкой 8 и выступом 10 размещена пружина 13, которая удерживает вставку 9 у ограничителей 7. На днище поршня 3 размещен упор 14, а головка цилиндра 1 снабжена соединенной с надпоршневой полостью форсункой 15.
Действует двигатель следующим образом,
При положении поршня в крайнем нижнем положении надпоршневая полость заполняется воздушной средой под давлением и при движении поршня вверх от коленчатого вала 5, который передает движение через шатун 4 на поршне 3, давление воздушной среды повышается за счет сжатия. В точке, близкой к верхней мертвой поршня 3, происходит впрыск энергоносителя от форсунки 15, который, попадая в среду с повышенной температурой, испаряется и заполняет весь объем, включая полость над вставкой 8, через каналы 9. Упор 14 упирается в вставку 6 и начинает ее перемешать вверх, перекрывая каналы 9. Давление над вставкой 8 начинает подниматься выше, чем в над поршневой полости до температуры вспышки, которая и происходит, создавая давление для движения поршня вниз. Как только при указанном движении откроются каналы 9, произойдет воспламенение энергоносителя в надпоршневой полости и будет осуществляться рабочий ход поршня при полном давлении. Далее происходит выхлоп отработанных газов при движении поршня вверх.
При положении поршня в крайнем нижнем положении надпоршневая полость заполняется воздушной средой под давлением и при движении поршня вверх от коленчатого вала 5, который передает движение через шатун 4 на поршне 3, давление воздушной среды повышается за счет сжатия. В точке, близкой к верхней мертвой поршня 3, происходит впрыск энергоносителя от форсунки 15, который, попадая в среду с повышенной температурой, испаряется и заполняет весь объем, включая полость над вставкой 8, через каналы 9. Упор 14 упирается в вставку 6 и начинает ее перемешать вверх, перекрывая каналы 9. Давление над вставкой 8 начинает подниматься выше, чем в над поршневой полости до температуры вспышки, которая и происходит, создавая давление для движения поршня вниз. Как только при указанном движении откроются каналы 9, произойдет воспламенение энергоносителя в надпоршневой полости и будет осуществляться рабочий ход поршня при полном давлении. Далее происходит выхлоп отработанных газов при движении поршня вверх.
Необходимо сделать следующие замечания:
1. Давление воздушной среды при положении поршня в крайнем верхнем положении не соответствует температуре вспышки, поэтому возгорания не происходит. Пониженное давление позволяет снизить сопротивление рабочему движению коленчатого вала 5, что приведет к повышению КПД.
1. Давление воздушной среды при положении поршня в крайнем верхнем положении не соответствует температуре вспышки, поэтому возгорания не происходит. Пониженное давление позволяет снизить сопротивление рабочему движению коленчатого вала 5, что приведет к повышению КПД.
2. Требуется меньше затрат энергии на подготовительные процессы, т.е. давление поступающего воздуха ниже давления, которое обеспечивает вспышку энергоносителя.
3. В полости выема 6 создается давление, которое соответствует вспышке. Момент вспышки (соответственно давлению) регулируется перемещением выступа 10 от гайки 11. Т. к. площадь вставки 8 намного меньше площади поршня 3, то начальное усилие будет мало по скорости и усилию до открытия каналов 9. После открытия каналов 9 произойдет вспышка смеси в надпоршневой полости и, как следствие, создание полного усилия рабочего хода.
Таким образом, достигаются все поставленные цели. Кроме поставленных целей и их выполнения при использовании технического решения, возможно устранение компрессора со всеми сопутствующими элементами подготовки газовой среды для ее подачи в надпоршневую полость. При выполнении соотношения диаметра поршня 3 и цилиндра и его хода, который способен обеспечить сжатие, обеспечивающее температуру, близкую к температуре вспышки, возможно засасывание воздушной массы из атмосферы или по крайней мере резкого снижения мощности компрессора по сравнению с используемыми для обеспечения цикла, близкого по своей сути к циклу дизеля, однако цикл не будет полностью соответствовать указанному циклу, т. е. диаграмма его будет отличной от классической: на диаграмме появится на полке подвода тепловой энергии выплеск с резким возрастанием давления при незначительном изменении объема. Это будет соответствовать вспышке в выеме и незначительному изменению объема при движении поршня вниз до открытия каналов, а далее произойдет резкое возрастание изменения объема при вспышке в надпоршневой полости. Выступающая часть диаграммы показывает на то, что возрастает КПД (увеличивается площадь, которая заключена в замкнутой кривой диаграммы).
Claims (1)
- Двигатель, содержащий цилиндр с поршнем и коленчатым валом, соединенными между собой шатуном, систему впрыска энергоносителя с форсункой и выхлопа отработанных газов, систему подготовки газовой среды с компрессором, отличающийся тем, что двигатель снабжен упором на днище поршня и выемом в головке цилиндра с вставкой, соединенной с выемом подвижно, при этом полость между вставкой и выемом соединена с надпоршневой полостью каналами, которые способны перекрываться при движении вставки после контакта с упором поршня, а выем в своей верхней части оснащен регулируемым выступом и пружиной между выступом и вставкой, причем головка цилиндра снабжена ограничителями перемещения вставки.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU9595116554A RU2095586C1 (ru) | 1995-09-26 | 1995-09-26 | Двигатель |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU9595116554A RU2095586C1 (ru) | 1995-09-26 | 1995-09-26 | Двигатель |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU95116554A RU95116554A (ru) | 1997-09-27 |
RU2095586C1 true RU2095586C1 (ru) | 1997-11-10 |
Family
ID=20172378
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU9595116554A RU2095586C1 (ru) | 1995-09-26 | 1995-09-26 | Двигатель |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2095586C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103114908A (zh) * | 2013-03-11 | 2013-05-22 | 范伟俊 | 可变压缩比发动机 |
CN103256126A (zh) * | 2013-05-09 | 2013-08-21 | 浙江大学 | 用于内燃机的机械辅助压缩控制均质混合气燃烧的系统 |
-
1995
- 1995-09-26 RU RU9595116554A patent/RU2095586C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Ландсберг Г.С. Элементарный учебник физики. - М.: Наука, т.1, 1971, с.645. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103114908A (zh) * | 2013-03-11 | 2013-05-22 | 范伟俊 | 可变压缩比发动机 |
CN103256126A (zh) * | 2013-05-09 | 2013-08-21 | 浙江大学 | 用于内燃机的机械辅助压缩控制均质混合气燃烧的系统 |
CN103256126B (zh) * | 2013-05-09 | 2015-07-15 | 浙江大学 | 用于内燃机的机械辅助压缩控制均质混合气燃烧的系统 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4836161A (en) | Direct fuel injection method for a diesel engine | |
US7314036B2 (en) | Methods for operating a spark-ignition internal combustion engine | |
US10087818B2 (en) | Engine block and a process for hybrid ignition of an engine | |
JPH08512112A (ja) | 内燃機関 | |
KR20010052571A (ko) | 두개 또는 세개의 동력 모드에서 단일-에너지 또는이중-에너지로 작동하는 추가의 압축 공기 분사 엔진의작동 방법 및 장치 | |
RU2011861C1 (ru) | Двигатель внутреннего сгорания и двигатель внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия | |
US4141329A (en) | Internal combustion engine fuel injection system | |
US6449940B2 (en) | Internal combustion engine | |
US8607763B2 (en) | Method and system for internal combustion engine | |
US4641616A (en) | Internal combustion engine | |
JPH01305129A (ja) | 内燃機関 | |
US4784098A (en) | Internal combustion engine utilizing stratified charge combustion process | |
US20100058751A1 (en) | Reciprocating pneumatic piston gravity engine | |
CN1095031C (zh) | 在通向气缸的预燃室中形成燃料混合物及其点火的方法 | |
JP2006316777A (ja) | 内燃機関 | |
US6976469B2 (en) | Direct fuel injection type internal combustion engine | |
RU2095586C1 (ru) | Двигатель | |
AU2656499A (en) | Barrier divided combustion chamber for fuel injected two-stroke engine | |
US4351294A (en) | Fluidic diode combustion chamber | |
WO2003058036A1 (en) | Rotating positive displacement engine | |
GB2108581A (en) | Fuel injection stratified charge internal combustion engine | |
US7404390B2 (en) | Method for operating an externally ignited internal combustion engine | |
US6478006B1 (en) | Working cycle for a heat engine, especially an internal combustion engine, and an internal combustion engine | |
US6305159B1 (en) | Internal combustion engine and method for the operation of an internal combustion engine | |
US6360710B1 (en) | Rocket piston internal combustion engine |