SU1138049A3 - Способ работы двигател внутреннего сгорани и двигатель внутреннего сгорани - Google Patents

Abstract

1.Способ работы двигател  вну реннего сгорани  с йскровык зажига . 10 ем,содержащего цилиндр с камерой сгорани , ограниченной головкой цилиндра и головкой поршн , путем всасьгоани  топливовоздушной смеси с соотношением воздух:топливо, равным 13:1 16:1 , в цилиндр, добавлени  к ней рециркулированных отработавших га зов, сжати , последующего воспламенени  полученного зар да и сжигани  его в камере сгорани , о т л и чающийс  тем, что, с целью снижени  содержани  вредных веществ в отработавших газах без ухудшени  эксплуатационных характеристик двигател , рециркулиррванные отработавшие газы добавл ют в количестве 10-50% по объему от подаваемого воздуха и воспламенение зар да произ- : вод т по меньшей мере в двух различных точках одновременно.

Description

2 Способ по п. 1, отличающийс  тем, что отработавшие газы после сжигани  в камере сгорани  дополнительно окисл ют в реакторе.

3.Двигатель внутреннего сгорани  с искровым зажиганием,, содержащий цилиндр с камерой сгорани , ограниченной головкой цилиндра и головкой поршн , впускной и выпускной трубопроводы , сообщенные между собой рециркул ционным каналом, свечу зажигани  дл  воспламенени  зар да, электроды которой размещены в камере сгорани , н средство подачи топливовоздушной смеси в камеру сгорани  путем перемещивани  топлива со всасываемым воздухом, о т л и чающийс  тем, что, с целью снижени  содержани  вредных веществ в отработавших газах1без ухудшени  эксплуатационных характеристик дви;гател , камера сгорани  снабжена по меньшей мере одной дополнительной свечой зажигани , электроды которой размещены противоположно электродам основной свечи на равном рассто нии от оси симметрии цилиндра и подключены к источнику тока с возможностью обеспечени  одновременного разр да на обеих свечах, а в рециркул ционном канале размещено средство управлени  количеством рециркулируемого газа в диапазоне от 10 до 50% по объему от подаваемого воздуха .

4.Двигатель по п. 3, о т л и Ч а ю щ и и с   тем, что рассто ние

8049

электродов свечей от оси симметрии цилиндра составл ет 0,3-1,0 радиуса цилиндра.

5.Двигатель по пп. 3 и 4, отличающийс  тем, что лини , проход ща  через электроды основной свечи и ось симметрии цилиндра, составл ет с линией, проход щей через электроды дополнительной свечи

и ось симметрии цилиндра, угол 140180° .

6.Двигатель по пп. 3 и 5, отличающийс  тем, что выпускные каналы покрыты изол цией и образуют выпускной коллектор.

7.Двигатель по пп. 3-6, отличающийс  тем, что центры впускного и выпускного трубопроводов размещены по обе стороны вертикальной плоскости, проход щей через центр симметрии цилиндра и перпендикул рной продольной оси головки двигател .

8.Двигатель по пп. 3-7, отличающийс  тем, что он дополнительно снабжен реактором, размещенным в выпускном трубопроводе.

9.Двигатель по пп. 3-8, отличающийс  тем, что .реактор выполнен в виде термического реактора .

10.Двигатель по пп. 3-8, отличающийс  тем, что реак . тор выполнен в виде каталитического реактора.

Изобретение относитс  к машиностроению , а именно к двигател м внутреннего сгорани  с искровым зажиганием и рециркул цией отработавших газов,

Известны способы работы двигателей внутреннего сгорани  с искровым зажиганием, содержащие цилиндр с камерой сгорани , ограниченной голов- кой цилиндра и головкой порган , пу-. тем всасывани  топлйвовоздушной сме- си с соотнощением воздух -- топливо, равным 13:1 - 16:1, в цили др, добавлени  к ней редиркулироваиных отработавших газов, сжати , последующего воспламенени  полученного зар да и сжигани  его в камере сгорани  Q ,

Известны также двигатели внутреннего сгорани  с искровым зажиганием, содержащие цилиндр с камерой сгорани , ограниченной головкой цилиндра и головкой порщн , впускной и выпускной трубопроводы, сообщенные между собой р«щиркул ционным каналом, свечу зажигани  дл  воспламенени  зар да , электроды которой размеи1ены в камере сгорани  и средство попачи топливовоздушной смеси в камеру сго рани  путем перемешивани  топлива с всасьгоаемым воздухом П. Однако в известных двигател х -дл сохранени  стабильного воспламенени смеси топливо - воздух - редиркулированные отработавшие газы процент рециркулированных тазов устанавлива низким, что ограничивает степень уменьшени  выделени  N0) . Цель изобретени  - снижение соде жани  вредных веществ в отработавших газах без ухудшени  эксплуатационных характеристик двигател . Дл  достижени  поставленной цели согласно способу работы двигател внутреннего сгорани  с искровым зажиганием , содержащего цилиндр с кам рой сгорани , ограниченной головкой цилиндра и головкой поршн , путем всасывани  топливовоздушной смеси с соотношением воздух топливо, равным 13:1 - 16:1, в цилиндр, добавле ни  к ней рециркулированных отработавших газов, сжати , последующего воспламенени  ползгченного зар да и сжигани  его в камере сгорани , рециркулированные отработавшие газы добавл ют в количестве 10-50% по объему от подаваемого воздуха и воспламенение зар да производ т по меньшей мере в двух различных точка одновременно.. Кроме того, отработавшие газы после сжигани  в камере сгорани  до полнительно окисл ют в реакторе. В дви гателе внутреннего сгорани  с искровым зажиганием, содержащем цилиндр с камерой сгорани , ограниченной головкой цилиндра и головкой поршн , впускной и выпускной трубапроводы , сообщенные между собой рециркул ционным каналом, свечу зажигайи  дл  воспламенени  зар да, электроды которой размещены в камере сгорани , и средство подачи топл вЪвоздушной смеси и камеру сгорани  путем перемешивани  топлива со всасываемым воздухом, камера сгорани  снабжена по меньшей мере одной дополнительной свечой зажигани , элек роды которой размещены противополож но электродам основной свечи на рав ном рассто нии от оси -симметрии цилиндра и подключены к источнику тока с возможностью обеспечени  одновременного разр да на обеих свечах, а в рециркул ционном канале размеще но средство управлени  количеством рециркулируемого газа в диапазоне от 10 до 50% по объему от подаваемого воздуха. Кроме того, рассто ние электродов свечей от оси симметрии цилиндра составл ет 0,3-1,0 радиуса цилиндра. Лини  проход ща  через электроды основной свечи и ось симметрии цилиндра , составл ет с линией, проход щей через электроды дополнительной свечи и ОСЬ симметрии цилиндра, угол 140-180°. Вьтускные каналы пркрыты изол цией и образуют вьтускной коллектор . Центры впускного и выпускного трубопроводов размещены по обе стороны вертикальной плоскости, проход щей через центр симметрии цилиндра и перпендикул рной продольной оси головки двигател . Двигатель дополнительно снабжен реактором, размещенным в выпускном трубопроводе. Реактор может быть вьшолнен в виде термического реактора,, или в виде каталитического реактора. На фиг.1 показана схема многоцилиндрового двигател  внутреннего сгорани ; на фиг.2 - сечение головки одного из цилиндров двигател { на фиг.3 - цилиндр двигател  вид сверхуi на фиг.4 - цилиндр, поперечное сечениеJ на фиг.5 - вариант исполнени  цилиндра двигател  согласно фиг,3; на фиг.6 - то же,поперечное сечение; на фиг.7 - поршень, вертикальное сечение на фиг.8 - вариант поршн  согласно фиг.7, вертикальрое сечение| на фиг.9 -. гог ловка цилиндров двигател , вид сверг ху; на фиг.10 - график, показываюшр й зависимость выделений NQj( от времени сгорани  и температуры; на фиг.11- график изменени  давлени  в камере сгорани  от угла поворота коленчатого вала в градусах; на фиг.12- график потреблени  топлива в зависимости от процента рециркулированных отработавших газов; на фиг.13 - график зависимости уровн  вьщелени  N0 от процента рециркулированных отработавших газов и потреблени  топлива. Двигатель внутреннего сгорани  с искровым зажиганием содержит цилиндр 1 с камерой 2 сгорани . Каме5 pa 2 сгврани  ограничена головкой 3 цилиндра и головкой А поршн  и содержит основную свечу 5 зажигани  дл  воспламенени  зар да, электроды которой размещены в камере сгорани  и дополнительную свечу 6 зажигани , электроды которой размещены противоположно электродам основной свечи на равном рассто нии от оси симметрии и подключены к источнику тока с возможностью обеспечени  одновременного разр да на обеих свечах. При этом рассто ние электродов свечей от оси симметрии цилиндра составл ет 0,3-1,0 радиуса цилиндра Лини , проход ща  через электрод основной свечи и ось симметрии цилиндра , составл ет с линией, проход щей через электроды дополнительной свечи и ось симметрии цилиндра, угол 140-180 (фиг.З). Двигатель внутреннего сгорани  содержит впускной 7 и выпускной 8 трубопроводы, сообщенные между собой рециркул ционным каналом 9, в котором размеще.но средство 10 управлени  количеством рециркулируёмо газа в диапазоне от 10 до 50% по объему, выполненное например в виде сопла Вентури. Вьтускные каналы покрыты изол цией 11 и образуют выпускной коллек тор 12. Центры впускного 7 и ввтускного трубопроводов размещены по обе стороны вертикальной плоскости, проход щей через центр симметрии цилиндра и перпендикул рной продольной оси головки двигател  (фиг.9). В вьтускном трубопроводе 8 разме щек реактор, который может быть выполнен как термическим, так и каталитическил . Двигатель содержит также средство 13 подачи топливовоздушной смеси в камеру 2 сгорани  путем перемешивани  топлива с,всасываемым воздухо например карбюратор. Двигатель работает следующим образом . . В цилиндр двигател  подаетс  топ ливовоздушна  смесь с соотношением воздух:топливо 13:1 - 16:1. Через 49 рециркул ционный канал в цилиндр двигател  поступают также отработавшие газы, которые добавл ютс  к то- пливовоздушной смеси в количестве 10-50% по объему отподаваемого воздуха , после чего смесь сжимают и воспламен ют зар д по меньшей мере в двух различных точках одновременно, После сжигани  в камере сгорани  отработавшие газы дополнительно О2 исл ют в Термическом или каталитическом реакторе. Таким образом, с помощью изобретени  обеспечиваетс  эффективное и надежное зажигание топливовоздушной смеси, содержащей значительное количество невоспламен ющихс  рециркулированных отработавших газов. Сгорание, осуществл емое при помощи нескольких свечей, происходит более полно и быстро и при более высокой температуре в центральной части камеры сгорани , вследствие чего оно осуществл етс  более стабильно и плавно. При этом двигатель может стабильно работать и при подаче значительного количества рециркулированных отработавших газов, равного 10-50%. В обычных двигател х, имеющих одну свечу зажигани , количество рециркулированных отработавших газов не превышает 6-7%. Уменьшение вьщеле.ни  N0 при увеличении процента рециркулированных отработавших газов делает возможной работу двигател  с составом топливовоздушной смеси, близким к стехиометрическому , при котором потребление топлива  вл етс  оптимальным. При этом можно использовать низко .октановое топливо без по влени  детонаций . Вследствие этого, степень сжати  в двигателе может быть увеличена до 8,0 или 10,0, что приводит к увеличению выходной мощности дви- гател . Установка реакторов в выпускном трубопроводе двигател  позвол ет дополнительно к снижению токсичности за счет уменьшени  выбросов N0)( снизить выбросы с отработавшими гвзами продуктов неполного сгорани  топлива.

. fi

zzy////y///////////y//

т

Фиг. 7

Фиг.8

NOx

t««

. Ю

X

Фи&. /

NO,

Фиг, 15

Claims (10)

1.Способ работы двигателя внут— ем,содержащего цилиндр с камерой его· рания,ограниченной головкой цилиндра и головкой поршня, путем всасывания топливовоздушной смеси с соотношением воздух:топливо, равным 13:1 16:1, в цилиндр, добавления к ней рециркулированных отработавших газов, сжатия, последующего воспламенения полученного заряда и сжигания его в камере сгорания, о т ли чающийся тем, что, с целью снижения содержания вредных веществ .в отработавших газах без ухудшения эксплуатационных характеристик двигателя, рециркулированные отработавшие газы добавляют в количестве 10-50% по объему от подаваемого воздуха и воспламенение заряда произ- : водят по меньшей мере в двух различ-

SUon 1138049

2, Способ по π. 1, отличающийся тем, что отработавшие газы после сжигания в камере сгорания дополнительно окисляют в реакторе.

3, Двигатель внутреннего сгорания с искровым зажиганием., содержащий цилиндр с камерой сгорания, ограниченной головкой цилиндра и головкой поршня, впускной и выпускной трубопроводы, сообщенные между собой рециркуляционным каналом, свечу зажигания для воспламенения заряда, электроды которой размещены в камере сгорания, и средство подачи топливовоздушной смеси в камеру сгорания путем перемешивания топлива со всасываемым воздухом, о т л и - 'чающийся тем, что, с целью снижения содержания вредных веществ в отработавших газахЗбез ухудшения эксплуатационных характеристик двигателя, камера сгорания снабжена по меньшей мере одной дополнительной свечой зажигания, электроды которой размещены противоположно электродам основной свечи на равном расстоянии от оси симметрии цилиндра и подключены к источнику токае возможностью обеспечения одновременного разряда на обеих свечах, а в рециркуляционном канале размещено средство управления количеством рециркулируемого газа в диапазоне от 10 до 50% по объему от подаваемого воздуха.·

4, Двигатель по п. 3, отличающийся тем, что расстояние электродов свечей от оси симметрии цилиндра составляет 0,3-1,0 радиуса цилиндра.

5. Двигатель по пп. 3 и 4, отличающийся тем, что линия, проходящая через электроды основной свечи и ось симметрии цилиндра, составляет с линией, проходящей через электроды дополнительной свечи и ось симметрии цилиндра, угол 140180°.

6. Двигатель по пп, 3 и 5, отличающийся тем, что выпускные каналы покрыты изоляцией и образуют выпускной коллектор.

7. Двигатель по пп. 3-6, отличающийся тем, что центры впускного и выпускного трубопроводов размещены по обе стороны вертикальной плоскости, проходящей через центр симметрии цилиндра и перпендикулярной продольной оси головки двигателя.

8. Двигатель по пп. 3-7, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен реактором, размещенным в выпускном трубопроводе.

9. Двигатель по пп. 3-8, отличающийся тем, что .реактор выполнен в виде термического реактора.

10. Двигатель по пп. 3-8, отличающийся тем, что реактор выполнен в виде каталитического реактора.