Двигун внутрішнього згоряння

Двигун внутрішнього згоряння, що містить щонайменше один модуль із двох робочих і одного розширювального циліндрів, причому кожен робо 3 25051 10...20%, необхідно мати об'єм розширювального циліндра в 2...3 рази більше робочого, а це приводить до істотного збільшення габаритів і маси двигуна, а саме головне, - до збільшення механічних втрат на тертя, що в підсумку знижує або взагалі зводить на нуль приріст ефективної потужності. 2. Як і в попередньому аналогу, але в меншому ступені, відбувається скидання тиску робочого тіла при відкритті перепускного клапана, що негативно позначається на економічних показниках роботи двигуна. В основу пропонованої корисної моделі поставлена задача збільшення перерозширення продуктів згоряння шляхом більш повного використання об'ємів робочих і розширювального циліндрів у тактах основного і продовженого розширення, що дозволить підвищити економічність двигуна, знизити його габарити і металомісткість, а також механічні втрати на тертя і гучність ви хлопу. Двигун, що працює у цей спосіб, складається, щонайменше, із двох робочих і одного розширювального циліндрів, причому кожний з робочих циліндрів поєднаний із розширювальним перепускним каналом, містить впускний та перепускний клапани і пристрій запалення заряду, а розширювальний циліндр має, щонайменше, один випускний клапан. Поршні двигуна кожного циліндра з'єднані за допомогою шатунів із кривошипами колінчастого вала, при цьому кривошип колінчастого вала, зв'язаний з поршнем розширювального циліндра, повернутий щодо кривошипів, зв'язаних з поршнями робочих циліндрів у напрямку обертання колінчастого валу на кут рівний 230...260°. Пропонований двигун містить, щонайменше, один модуль, що складається з трьох циліндрів, встановлених в один ряд (Рис.1). Два зовнішніх циліндри 1,2 - робочі, а середній - 3 - розширювальний. Об'єм цього циліндра, на відміну від прототипу, може бути будь яким, як більшим, рівним або меншим об'єму робочого циліндра. Робочі циліндри 1,2 містять усмоктувальні впускні клапани 4,5 і перепускні - 6,7, а розширювальний циліндр 3 - щонайменше, один випускний клапан 8. У робочих циліндрах установлені запальні свічі або форсунки 9,10, або те й інше одночасно, у залежності від типу дви гуна. Поршні 11,12,13 циліндрів 1,2,3 з'єднані з колінчастим валом 14 двигуна шатунами 15,16,17, при цьому, кривошипи для шатунів 15,16 колінчастого вала 14 розташовані в одній площині, як показано на Рис.1, а кривошип шатуна 17 розширювального циліндра повернутий по ходу обертання колінчастого вала на кут 230...260° у залежності від типу двигуна, його швидкохідності, співвідношення радіуса кривошипа до довжини шатуна, об'ємів розширювального і робочого циліндрів, а також від інших параметрів. Двигун працює таким чином: Свіжий заряд всмоктується в один з робочих циліндрів, наприклад, у перший, через відкритий впускний клапан 4 при русі поршня 11 від ВМТ униз - такт вп уску. 4 Перепускний клапан 6 цього циліндра закритий. При русі поршня 11 від НМТ до ВМТ впускний і перепускний клапани 4,6 закриті і заряд стискається - такт стиску. Потім заряд запалюється і горить. Продукти згоряння, маючи високий тиск, змушують рухатися поршень 11 від ВМТ униз роблячи робочий хід і розширення газів у робочому циліндрі. За 50...80° до НМТ по куті повороту колінчастого валу відкривається перепускний клапан 6. У цей момент поршень 13 розширювального циліндра 3 має бути у ВМТ При подальшому русі зазначених поршнів униз відбувається подальше розширення продуктів згоряння як в основному, робочому, циліндрі 1, так і в розширювальному - 3 за рахунок перепуску значної частини газів через відкритий перепускний клапан 6. Після приходу поршня 11 у НМТ він починає рухатися нагору, виштовхуючи невелику частину продуктів згоряння в циліндр 3, а поршень 13 розширювального циліндра продовжує руха тися вниз, роблячи подальше перерозширення робочого тіла. До моменту положення поршнів 11,13, що відповідає максимальному сумарному об'єму обох циліндрів, відкривається випускний клапан 8 розширювального циліндра 3, і починається випуск продуктів згоряння з обох циліндрів. По приходу поршня 11 робочого циліндра 1 у ВМТ, закривається перепускний клапан 6, а трохи пізніше і випускний клапан 8 розширювального циліндра 3. При цьому поршень 13 має не дійти до ВМТ і при подальшому його русі вгору він стискає частину продуктів згоряння, що залишилася в циліндрі 3, до параметрів, близьких до параметрів робочого тіла в робочому циліндрі 2 на момент відкриття перепускного клапана 7, що виключає скидання тиску газів. Далі процеси в циліндрах 2 і 3 повторюються аналогічно попереднім - у циліндрах 1 і 3 зі зміщенням фаз у 360°. Пропонований двигун дозволяє одержати ступінь розширення робочого тіла при однакових об'ємах усіх циліндрів у 1,7...2 рази більше, ніж у такому ж чотиритактному двигуні без розширювального циліндра. Для того, щоб одержати такий же коефіцієнт перерозширення робочого тіла в прототипі, об'єм розширювального циліндра треба збільшити у два рази. Тому пропонований двигун, при однаковому коефіцієнті перерозширення, в порівнянні з прототипом має істотно менші габарити, металомісткість, а головне, - втрати на тертя, поліпшений термодинамічний цикл. Все вище зазначене дозволяє створити економічний двигун, який має значно більший ефективний ККД. Перелік посилань 1. Дебердеев Ф.Ф. Способ работы двигателя внутреннего сгорания и двигатель внутреннего сгорания. Патент Российской Федерации №2053389, кл. F02В41/02, опублик. 27.01.96г. Бюл.№3 2. Dröschel, Helmut. Verbrennungskraftmaschine. OS 31 21 301. F02В - 41/08, AT 29.05.81ОТ 05.01.83 5 Комп’ютерна в ерстка Л. Купенко 25051 6 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601