SU1016546A1

SU1016546A1 - Способ работы четырехтактного двигател внутреннего сгорани

Info

Publication number: SU1016546A1
Application number: SU823385078A
Authority: SU
Inventors: Аркадий Иосифович Хуциев; Эдуард Валентинович Широких
Original assignee: Коломенский Филиал Всесоюзного Заочного Политехнического Института
Priority date: 1982-01-11
Filing date: 1982-01-11
Publication date: 1983-05-07

Abstract

1. СПОСОБ РАБОТЫ ЧЕТЫРЕХТАКТНОГО ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО ОГОРАНИЯ путем заполнени ципиндра наодувочным воздухом, сжати воздуха в цилиндре, подачи топлива в конце сжати воздуха в цилйЬдре, сгорани топливовоздушной смеси, расшире ни продуктов сгорани на рабочем ходе отбора избыточного воздуха, подачи его вместе с продуктами сгорани в форсажную камеру, сжигани дополнительного топлива и направлени из нее отработавших газов дл расширени в fурбине , отличающийс тем, что, с целью повышени эффективности, избы-, точный воздух перец подачей в форсажную камеру отбирают цп подачи в цилиндр с наддувочным воздухом, затем в процессе сжати воздуха в цилиндре вплоть до момента начала подачи топлива часть воздуха аккумулируют в дополнительном объеме , а на рабочем ходе после окончани подачи топлива аккумулированную часть воздуха возвращают в цилиндр и перемешивают с продуктами сгорани . rs fsi

Description

2.Способ поп, 1,отпичаю - ш и и с тем, что копичество огбирае мого воздуха измен ют пропорционально аавпению наддувочного воздуха.

3.Спосх)б по пп. 1 и 2, о т п и чающийс тем, что аккумупированную часть воздуха перед возвращением,

в ципиндр подогревают отработавшими

газами.

4. Способ по п. 1, отличаю -

щ и и с тем, что возвращение в цилиндр аккумулированной части воздуха осуществл ют тангенциально относительно стенок цилиндра.

1

Изобретение относитс к мащиностроению , а именно двигатепестроению, и, в частности, к способам работы двигателей внутреннего сгорани с газотурбинным наддувом и с дополнительной камерой сгорани .

Известны способы работы четырехтактного двигател внутреннего сгорани путем заполнени цилиндра наддувоч-ным воздухом, сжати воздуха в цил.индре, подачи топлива в конце сжати воздуха в цилиндре, сгорани топливовоздущной смеси , расширени продуктов сгорани на рабочем ходе, отбора избыточного воздуха, подачи его вместе с тфодуктами сгорани в форсажную камеру, сжигани в ней дополнительного топлива и направлени из нее отработавших газов дл расширени в турбине Cl3.

Одним из недостатков известных способов работы двигател вл етс то, что избыточный воздух отбирают от дополнительного источника сжатого воздуха. Это приводит к ухудшению удельных показателей и к снижению эффективности работы двигател .

Цепь изобретени - повышение эффективности работы четырехтактного двигател внутреннего сгорани .

Дл достижени поставленной цели в способе работы четырехтактюго двигател внутреннего сгорани путем заполнени цилиндра наддувочным воздухом, сжати воздуха в цилиндре, подачи топлива в конце сжати воздуха в цилиндре, сгорани топливовоздушной , расширение продуктов сзгорани на рабочем ходе, бтбора избыточного воздуха, подачи его вместе с продуктами сгорани в форсажную камеру,, сжигани в ней дополнитель ного топлива и направлени из нее отработавших газов дл расширени в турби .не, избыточный воздух перед подачей в форсажную камеру отбирают дл подачи в

цилиндр с наддувочным воздухом, затем в процессе сжати воздуха в цилиндре вплоть до момента, начала подачи топлива часть воздуха аккумулируют в дополнительном объеме, а на рабочем ходе после окончани подачи топлива аккумулированную часть воздуха возвращают в ципиндр и перемешивают с продуктами сгорани .

При этом количество отбираемого воздуха измен ют пропорционально давлению наддувочного воздуха

Причем аккумулированную часть воздуха перед возвращением в цилиндр подогревают отработавшими газами.

Кроме того, возвращение в цилиндр аккумулированной части воздуха осуществл ют тангенциально относительно стенок цилиндра.

На чертеже показана схема двигател , работа которого осуществл етс по предлагаемому способу.

Двигатель содержит коленчатый вал 1 шатун 2, поршень 3, цилиндр 4, камеру

5 сжати , выпускной клапан 6, впускной

впускной клепан 7 и крышку 8 цилиндра . В последней- выполнен дополнительный объем 9, сообщаемый с камерой 5 сжати через перепускной кпапан 10, снабженный функциональными св з ми 11 и 12 соответственно по давпению наддува и фазам вращени коленчагого вапа. Двигатель содержит также трубопровод 13 впуска, компрессор 14,

ротор 15 которого жестко соединен с ротором 16 турбины 17, и форсажную камеру 18, снабженную устройством 19 топливоподачи и установленную в выпускном трубопроводе 20 перед турбиной 17.

Вал 21 ротора турбокомпрессора кинематически св зан при помоши передачи 22 с коленчатым вапом 1 двигател . Предлагаемый способ ос тцествп етс следующим образом.

При работе двигател через впускной трубопровод 13 и клапан 7 осутцествп ют запопнение ципиндра 4 наддувочным воздухом повышенного давлени , обеспечиваемым компрес(;хэром Д4. Затем в конце процесса сжати воздуха в цилиндре 4 осуществл ют подачу топлива в камеру 5 и сгорание в ней топливовоздушной смеси . Далее происходит расширение продуктов сгорани на рабочем ходе, отбор избыточного воздуха, подача его вместе с продуктами сгорани в форсажную камеру 18, сжигание в ней дополнительного топлива и направление из нее отработавших газов дл расширени в турбине 17. Дл повышени эффективности избыточный воздух перед-jnoдачей в форсажную камеру отбирают сначала дл подачи в цилиндр 4 с наддувочным воздухом. В ковн де заполнени цилиндра 4 клапан 7 закрываетс , а перепускной клапан 10 с момента достижени заданной величины наддува, контролируемой функциональной св зью 11, начинает подключать в процессе сжати дополнительный объем 9 к камере 5 сжати с продолжительностью обусловленной фазовой св зью 12. При этом в процессе сжати воздуха в цилиндре 4, вплоть до момента начала подачи топлива, часть воздуха аккумулируют в дополнительном объеме 9. В конце сжати воздуха 11Ьрепускной клапан 10 закрываетс , а в камеру 5 сжати подаетс топливо. На рабочем ходе после окончани подачи топлива в конце основного периода горени (40-50 поворота коленчатого вала после верхней мертвой точки) при помоши фазовой св зи 12 клапан 1О вновь открываетс . В результате этого аккумулированна в дополнительном объеме 9 часть воздуха возврюищетс в цилиндр 4 и в камере 5 сжати перемешиваетс с продуктами сгорани . Возвращение в цилиндр 4 аккумулированной части воздуха осуществл ют тангенциально относительно стенок цилиндра 4.

В конце расширени откръ1ваетс выпускной клапан 6 и смесь продуктов сгорани с избыточнътм наддувочнъ1м возду

0 хом по трубопроводу 20 направл етс в форсажную камеру 18 дл сжигани дополнительного количества топлива, подаваемого устройством 19. Далее отработавшие газы с повышенной энергией по5 даютс в турбину 17, где, расшир сь на лопатках ротора 16, сообщают последнему избыточную мощность, значительна часть которой передаетс от вала -21 ротора турбокомпрессора при помощи ки0 нематической передачи 22 коленчатому валу 1 двигател .

Дл дальнейшего повышени эффективности работы двигател и снижени удель 5 ного расхода дополнительного топлива в форсажной камере 18 количество отбираемого воздуха измен ют пропорционально давлению наддувочного воздуха, а перед возвращением в цилиндр аккумулированную часть воздуха подогревают отработавшими газами после расширени их в турбине 17.

Таким образом, предлагаемый способ работы .четырехтактного двигател может обеспечить повышение эффективности, путем повышени индикаторного КПД поршневой .части двигател , отказа от применени автономного источника попучени избыточного воздуха, а также за счет утилизации тепла отработавших газов.

Claims

1. СПОСОБ РАБОТЫ ЧЕТЫРЕХТАКТНОГО ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ путем заполнения ци- пиндра наддувочным воздухом, сжатия воздуха в цилиндре, подачи топлива в конце сжатия воздуха в цилййдре, сгорания топливовоздушной смеси, расширения продуктов сгорания на рабочем ходе, отбора избыточного воздуха,, подачи его вместе с продуктами сгорания в форсажную камеру, сжигания в ней дополнительного топлива и направления из нее отработавших газов для расширения в fyp6nне, отличающий с я тем, что, с цепью повышения эффективности, избы-, точный воздух перед подачей в форсажную камеру отбирают дпя подачи в цилиндр с наддувочным воздухом, затем в процессе сжатия воздуха в цилиндре вплоть до момента начала подачи топлива часть воздуха аккумулируют в дополнительном объеме, а на рабочем ходе после окончания подачи топлива аккумулированную часть воздуха возвращают в цилиндр и перемешивают с продуктами сгорания.

ί J

2. Способ по п. ^отличающий с я гем, что количество огбирае мого воздуха изменяют пропорционально давлению наддувочного воздуха.

3. Способ по пп. 1 и 2, о т л и — чающийся тем, что аккумулированную часть воздуха перед возвращением,' в цилиндр подогревают отработавшими газами.' '

4. Способ поп. 1, отличаю — щ и й с я тем, что возвращение в цилиндр аккумулированной части воздуха осуществляют тангенциально относительно стенок цилиндра.