RU2070976C1 - Способ работы двухтактного двигателя внутреннего сгорания с наддувом и двухтактный двигатель для его осуществления - Google Patents
Способ работы двухтактного двигателя внутреннего сгорания с наддувом и двухтактный двигатель для его осуществления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2070976C1 RU2070976C1 RU95100031A RU95100031A RU2070976C1 RU 2070976 C1 RU2070976 C1 RU 2070976C1 RU 95100031 A RU95100031 A RU 95100031A RU 95100031 A RU95100031 A RU 95100031A RU 2070976 C1 RU2070976 C1 RU 2070976C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fuel
- piston
- dead center
- cylinder
- internal combustion
- Prior art date
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 33
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 20
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000010892 electric spark Methods 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
Использование: двухтактные двигатели внутреннего сгорания. Сущность изобретения: способ работы двухтактного двигателя внутреннего сгорания с наддувом включает в подачу сжатого воздуха в цилиндр, впрыск топлива, воспламенение и сгорание топливо-воздушной смеси, расширение газов, которые осуществляют при движении поршня от верхней мертвой точки к нижней мертвой точке, и выпуск отработавших газов при обратном ходе поршня, причем нагнетание воздуха производят после прохождения поршнем верхней мертвой точки на 3 - 6o угла поворота коленчатого вала и заканчивают за 90 - 164o угла поворота коленчатого вала до прихода поршня в нижнюю мертвую точку, а затем производят впрыск топлива, при этом топливо подогревают выше температуры нагнетаемого сжатого воздуха, который охлаждают до температуры окружающей среды или ниже. Двигатель для осуществления этого способа содержит по меньшей мере один цилиндр, головку цилиндра, в которой размещены впускной и выпускной каналы, снабженные соответствующими клапанами, и форсунка, подключенная к системе подачи топлива, компрессор, полость нагнетания которого сообщена с впускным каналом, и подогреватель, включенный в систему подачи топлива перед форсункой, причем между полостью нагнетания компрессора и впускным каналом установлен охладитель воздуха. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано в двухтактных двигателях внутреннего сгорания с любым видом углеводородного топлива.
Известен способ работы двухтактного двигателя внутреннего сгорания с наддувом, включающий подачу сжатого воздуха в цилиндр, впрыск топлива, воспламенение и сгорание топливо-воздушной смеси, расширение газов с совершением работы при движении поршня от верхней мертвой точки к нижней мертвой точке и выпуск отработавших газов при обратном ходе поршня [1] [4]
Основным общим недостатком известных решений при некотором различии в фазах газораспределения является неполное расширение газов в рабочем цилиндре из-за выпуска отработавших газов при давлении, превышающем атмосферном, что приводит к недополучению полезной работы и не компенсируется последующим использованием отработавших газов в газовой турбине для привода компрессора, обеспечивающего наддув двигателя сжатым воздухом.
Основным общим недостатком известных решений при некотором различии в фазах газораспределения является неполное расширение газов в рабочем цилиндре из-за выпуска отработавших газов при давлении, превышающем атмосферном, что приводит к недополучению полезной работы и не компенсируется последующим использованием отработавших газов в газовой турбине для привода компрессора, обеспечивающего наддув двигателя сжатым воздухом.
Наиболее близким по совокупности признаков с заявленным способом является способ работы двухтактного двигателя внутреннего сгорания с наддувом, включающий подачу сжатого воздуха в цилиндр, впрыск топлива, воспламенение и сгорание топливо-воздушной смеси, расширение газов, которые осуществляется при движении поршня от верхней мертвой точки к нижней мертвой точки, и выпуск отработавших газов при обратном ходе поршня с последующим использованием их теплоты для подогрева нагнетаемого сжатого воздуха [5]
При этом топливо впрыскивается в процессе нагнетания сжатого воздуха, что затягивает процесс сжигания и снижает эффективность тепловыделения.
При этом топливо впрыскивается в процессе нагнетания сжатого воздуха, что затягивает процесс сжигания и снижает эффективность тепловыделения.
Известны двухтактные двигатели внутреннего сгорания с наддувом, содержащие по меньшей мере один цилиндр с поршнем, впускной канал которого подсоединен к компрессору, кинематически связанному с газовой турбиной, подключенной к выпускному каналу [1-4]
Технико-экономические показатели таких известных двигателей, которые могут работать как с самовоспламенением топлива, впрыскиваемого в цилиндр, так и с воспламенением от электрической искры, недостаточно высоки из-за использования части сжатого воздуха на продувку (и повторного их сжатия в цилиндре) и недорасширения отработанных газов в цилиндре, которые направляются в турбину, приводящую в действие компрессор.
Технико-экономические показатели таких известных двигателей, которые могут работать как с самовоспламенением топлива, впрыскиваемого в цилиндр, так и с воспламенением от электрической искры, недостаточно высоки из-за использования части сжатого воздуха на продувку (и повторного их сжатия в цилиндре) и недорасширения отработанных газов в цилиндре, которые направляются в турбину, приводящую в действие компрессор.
Известен двухтактный двигатель внутреннего сгорания с наддувом, содержащий по меньшей мере один цилиндр с поршнем, головку цилиндра, в которой размещены впускной и выпускной каналы, снабженные клапанами, и форсунка, подключенная к системе подачи топлива, компрессор, полость нагнетания которого сообщена с впускным каналом, и теплообменник [5]
При этом компрессор механически связан с коленчатым валом двигателя, а теплообменник обеспечивает подогрев отходящими газами сжатого воздуха после компрессора. Этому двигателю присущи выше рассмотренные недостатки способа, который он реализует, обусловленные несовершенством организации процесса смесеобразования и сжигания топливо-воздушной смеси при практически одновременном с подачей сжатого подогретого воздуха в цилиндр впрыске топлива.
При этом компрессор механически связан с коленчатым валом двигателя, а теплообменник обеспечивает подогрев отходящими газами сжатого воздуха после компрессора. Этому двигателю присущи выше рассмотренные недостатки способа, который он реализует, обусловленные несовершенством организации процесса смесеобразования и сжигания топливо-воздушной смеси при практически одновременном с подачей сжатого подогретого воздуха в цилиндр впрыске топлива.
Изобретение направлено на повышение эффективности работы двухтактного двигателя внутреннего сгорания с наддувом путем улучшения энергетического процесса взаимодействия топлива с окислителем (воздухом).
Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в способе работы двухтактного двигателя внутреннего сгорания с наддувом, включающем подачу сжатого воздуха в цилиндр, впрыск топлива, воспламенение и сгорание топливо-воздушной смеси, расширение газов, которые осуществляют при движении поршня от верхней мертвой точки к нижней мертвой точке, и выпуск отработавших газов при обратном ходе поршня, согласно изобретению, нагнетание воздуха (подачу воздуха в цилиндр) производят после прохождения поршнем верхней мертвой точки на 3 6o угла поворота коленчатого вала и заканчивают на 90 164o угла поворота коленчатого вала до прихода поршня в нижнюю мертвую точку, а затем осуществляют впрыск топлива, при этом топливо подогревают выше температуры нагнетаемого сжатого воздуха, который перед подачей в цилиндр охлаждают до температуры окружающей среды или ниже.
При этом в двухтактном двигателе, реализующем предлагаемый способ и содержащем по меньшей мере один цилиндр с поршнем, головку цилиндра, в которой размещены впускной и выпускной каналы, снабженные соответствующими клапанами, и форсунка, подключенная к системе подачи топлива, компрессор, полость нагнетания которого сообщена с впускным каналом, и подогреватель, согласно изобретению подогреватель включен в систему подачи топлива перед форсункой, а между полостью нагнетания компрессора и впускным каналом установлен охладитель воздуха.
Предлагаемое сочетание фаз газораспределения двухтактного двигателя с впрыском нагретого топлива в охлажденный сжатый воздух, после его нагнетания в цилиндр обеспечивает наибольшую эффективность энергетического процесса взаимодействия топлива с окислителем, а именно высокую скорость испарения топлива и образование практически самовоспламеняющейся топливо-воздушной смеси, интенсивное горение и оптимальное расширение газов в цилиндре, что и обуславливает высокие технико-экономические показатели при реализации предложенного решения.
На чертеже представлена схема заявленного двухтактного двигателя с наддувом.
Двигатель содержит цилиндр 1 с поршнем 2, головку 3, в которой расположены впускной и выпускной каналы 4, 5, снабженные соответственно клапанами 6 и 7, и топливная форсунка 8. Впускной канал 4 соединен с полостью нагнетания компрессора 9 через охладитель воздуха 10, а перед топливной форсункой 8 в системе 11 подачи топлива установлен подогреватель 12.
Предлагаемый способ работы двигателя осуществляется следующим образом.
На рабочем режиме при движении поршня 2 сверху вниз после прохождения верхней мертвой точки на 3 6o угла поворота коленчатого вала открывается клапан 6 и в цилиндр 1 по впускному каналу 4 из компрессора 9 поступает сжатый воздух, охлажденный в охладителе 10 до (или ниже) температуры окружающей среды. Нагнетание сжатого воздуха заканчивают за 90 164o угла поворота коленчатого вала до прихода поршня 2 в нижнюю мертвую точку. В этот момент закрывается клапан 6 и через фоpсунку 8 происходит впрыск топлива, которое поступает из системы 11 подачи топлива нагретым в нагревателе 12 до 150 - 250oС в зависимости от вида топлива, и воспламенение топливо-воздушной смеси, которое для надежности может осуществляться от электрической искры, которая возникает между электродами свечи (не показано). При дальнейшем движении поршня 2 к нижней мертвой точке происходит интенсивное сгорание топливо-воздушной смеси и расширение газов с совершением полезной работы, которое заканчивается в нижней мертвой точке нахождения поршня 2. В этот момент открывается клапан 7 и отработавшие газы под собственным избыточным давлением и принудительно под действием поршня 2 при движении его к верхней мертвой точке, удаляются из цилиндра 1. При достижении поршнем 2 верхней мертвой точки клапан 7 закрывается и выпуск отработавших газов заканчивается.
После прохождения поршнем 2 верхней мертвой точки заявленный рабочий цикл двухтактного двигателя с наддувом повторяется в указанной выше последовательности.
Claims (2)
1. Способ работы двухтактного двигателя внутреннего сгорания наддувом, включающий подачу сжатого воздуха в цилиндр, впрыск топлива, воспламенение и сгорание топливовоздушной смеси, расширение газов, которые осуществляют при движении поршня от верхней мертвой точки к нижней мертвой точке, и выпуск отработавших газов при обратном ходе поршня, отличающийся тем, что нагнетание воздуха производят после прохождения поршнем верхней мертвой точки на 3
6o угла поворота коленчатого вала и заканчивают за 90 164o угла поворота коленчатого вала до прихода поршня в нижнюю мертвую точку, а затем производят впрыск топлива, при этом топливо подогревают выше температуры нагнетаемого сжатого воздуха, который охлаждают до температуры окружающей среды или ниже.
6o угла поворота коленчатого вала и заканчивают за 90 164o угла поворота коленчатого вала до прихода поршня в нижнюю мертвую точку, а затем производят впрыск топлива, при этом топливо подогревают выше температуры нагнетаемого сжатого воздуха, который охлаждают до температуры окружающей среды или ниже.
2. Двухтактный двигатель внутреннего сгорания с наддувом, содержащий по меньшей мере один цилиндр, головку цилиндра, в которой размещены впускной и выпускной каналы, снабженные соответствующими клапанами, и форсунка, подключенная к системе подачи топлива, компрессор, полость нагнетания которого сообщена с впускным каналом, и подогреватель, отличающийся тем, что подогреватель включен в систему подачи топлива перед форсункой, а между полостью нагнетания компрессора и впускным каналом установлен охладитель воздуха.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95100031A RU2070976C1 (ru) | 1995-01-18 | 1995-01-18 | Способ работы двухтактного двигателя внутреннего сгорания с наддувом и двухтактный двигатель для его осуществления |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95100031A RU2070976C1 (ru) | 1995-01-18 | 1995-01-18 | Способ работы двухтактного двигателя внутреннего сгорания с наддувом и двухтактный двигатель для его осуществления |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU95100031A RU95100031A (ru) | 1996-11-20 |
| RU2070976C1 true RU2070976C1 (ru) | 1996-12-27 |
Family
ID=20163701
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU95100031A RU2070976C1 (ru) | 1995-01-18 | 1995-01-18 | Способ работы двухтактного двигателя внутреннего сгорания с наддувом и двухтактный двигатель для его осуществления |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2070976C1 (ru) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110873012A (zh) * | 2019-10-25 | 2020-03-10 | 合肥锐智科技有限责任公司 | 一种甲醇柴油发动机喷射方法及甲醇柴油发动机喷射系统 |
-
1995
- 1995-01-18 RU RU95100031A patent/RU2070976C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Патент СССР N 1083922, кл. F 02 B 15/00, 1984. 2. Авторское свидетельство СССР N 1206456, кл. F 02 B 33/00, 1986. 3. Авторское свидетельство СССР N 1560746, кл. F 02 B 33/00, 1990. 4. Заявка ФРГ N 3130667, кл. F 02 B 33/00, 1983. 5. Патент США N 4476821, кл. F 02 B 33/00, 1984. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU95100031A (ru) | 1996-11-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4909192A (en) | Method and cylinder head structure for supply of fuel into a piston engine | |
| JP4648466B2 (ja) | 臨界水噴射型内燃機関およびその運転方法 | |
| US3842808A (en) | Regenerative steam ignition internal combustion engine | |
| GB2332483A (en) | A method of starting an I.C. engine | |
| KR20140035876A (ko) | 완전 팽창 내연 기관 | |
| US5325824A (en) | Split cycle internal combustion engine | |
| US8973539B2 (en) | Full expansion internal combustion engine | |
| US5899188A (en) | Air fuel vapor stratifier | |
| US4126106A (en) | Mixed cycle internal combustion engine | |
| US11885256B2 (en) | Method for operating an internal combustion engine | |
| JPH05118217A (ja) | ２燃焼室型内燃機関 | |
| US20070125337A1 (en) | Petrol internal combustion engine with controlled ignition and a very high pressure injection system | |
| RU2070976C1 (ru) | Способ работы двухтактного двигателя внутреннего сгорания с наддувом и двухтактный двигатель для его осуществления | |
| US3911890A (en) | Starting of diesel engines and mixture-compressing internal-combustion engines | |
| CN211343162U (zh) | 低速运行大型发动机 | |
| JP3379177B2 (ja) | 副室式ガスエンジン | |
| GB2450616A (en) | Internal combustion engine and method of operation | |
| RU2169850C2 (ru) | Способ работы шеститактного двигателя внутреннего сгорания | |
| RU2215882C2 (ru) | Способ работы двигателя внутреннего сгорания и устройство для его осуществления | |
| JPS6045716A (ja) | 内燃機関 | |
| JP2918403B2 (ja) | ６ストロークガスエンジン | |
| US20070266978A1 (en) | Self-Igniting Petrol Internal Combustion Engine | |
| CN1305052A (zh) | 压燃式节能汽油机 | |
| RU99114069A (ru) | Способ работы многотопливного двигателя внутреннего сгорания, многотопливный двигатель внутреннего сгорания | |
| JP2005510651A (ja) | 燃焼エンジンの燃料噴射方法及び燃焼エンジン |