Компресорний двигун внутрішнього згорання

Компресорний двигун внутрішнього згорання, який складається з блока циліндрів з поршнями, з'єднаних за допомогою шатунів з колінчастим валом, нижня частина якого встановлена в картері, а верхня частина циліндрів картера закрита кришкою головок циліндрів з клапанами системи газорозподілу впуску та випуску з форсунками, а також містить в собі систему живлення, змазки, охолодження, вентиляції, пуска, який відрізняється тим, що блок циліндрів складається з окремих теплоізольованих спільно взаємодіючих герметизованих з картером парних циліндрів двигуна та компресора зі спільним колінчастим валом, в якому шатунна шийка циліндра компресора відносно до шатунної шийки циліндра двигуна колінчастого вала знаходиться в межах кута розвалу випередження 5-50°, а бокові поверхні циліндрів двигуна та компресора разом з розміщеними в них поршнями мають співпадаючі вікна газорозподілу, а внутрішні частини поршнів містять в собі відповідні співпадаючі вікна газорозподілу, напрямники повітря та ребра охолодження, днища яких розпо C2 2 UA 1 3 обертальний рух колінчастого вала за допомогою кривошипно-шатунного механізму, в верхній частині головка циліндрів розміщується свічка запалення, в нижній частині гермитозований картер з колінчастим валом, а циліндри мають впускнівипускні вікна газорозподілу, які з'єднують підпоршневу частину об'єму картера з надпоршневою частиною об'єму циліндра та мають впускні вікна для увіходження пальної суміші та випускні вікна для виходу відпрацьованих газів [1]. Робота двигуна. Горюча суміш стискається над поршнем під час першого такту, а в цей час під поршнем у картері створюється розрідження. При наближенні поршня до верхньої мертвої точки відкривається випускне вікно і в картер надходить з карбюратора свіжа горюча суміш, далі відбувається запалення стисненої над поршнем суміші. Під час другого такту відбувається робочій хід поршня вниз під дією тиску горючих газів. При цьому поршень перекривав впускне вікно і свіжа суміш у картері стискується. Далі поршень відкриває випускне вікно і трохи пізніше - вікно перепускного каналу, що сполучає картер двигуна з простором над поршнем і свіжа горюча суміш надходить у циліндр та частково витрачається при виході відпрацьованих газів. Після цього цикл двигуна знову повторюється. Недоліком двухтактного двигуна - завищена витрата пального, масел за рахунок втрата палива повітряної суміші при продуванні циліндру. Відомий чотирьохтактний двигун внутрішнього згорання, який складається із циліндрів з поршнями зв'язаних при допомозі шатунно-кривошипної системи з колінчастим валом, циліндр в верхній частині закривається головкою, в якій розташовані впускні та випускні примусові клапани, а також форсунка для впорску пального, в нижній частині циліндр (циліндри) закривається картером, в якому розміщується колінчастий вал [2]. Робочий процес двигуна. При такті впуска поршень рухається від верхньої мертвої точки до нижньої. В циліндрі над поршнем утворюється розрядження (0,8-0,095 МПа). Через відкритий впускний клапан в циліндр поступає чисте повітря з температурою 30-50°С. Такт стиску. Обидва клапани, впускний і випускний закриті. Поршень рухається до вищої мертвої точки і стискує в циліндрі повітря. Внаслідок високої степені стиску (14-18), тиск в повітря досягає 35-40кгс./см2, а температура повітря досягає 500-700°С. В кінці такту стиску, коли поршень досягає вищої мертвої точки, в камеру згорання через форсунку впорскується паливо, яке в повітрі загорається, температура газів піднімається до 1600-2000°С, а тиск в циліндрі до 55-90кгс/см2. Такт розширення. В началі цього такту проходе догорання палива. Обидва клапани закриті. Поршень в наслідок тиску газів рухається до нижньої мертвої точки і при допомозі шатуна обертає колінчастий вал та виконує корисну роботу, в кінці робочого ходу тиск газів знижується до 3-4кгс./см2, а температура газів до 800-900°С. Такт випуску. При такті випуску відкривається випускний клапан і рухаючій до вищої мертвої точки поршень виштовхує відпрацьовані гази в повітря. Потім цикл повторюється. 91946 4 Недоліком цього двигуна являється порівняно велика вага та розміри, порівняно низький коефіцієнт корисної дії, а підвищення останнього шляхом збільшення степеня стиску, стає неможливим із-за різкого зростання механічних напруг. В двигуні бракує необхідного повітря, тому встановлюються турбокомпресори, цикл двигуна не замкнутий, тому переважна більшість енергії відводиться і не використовується двигуном, внаслідок цього велика питома витрата палива, велика токсичність відпрацьованих газів, не зрівноважені інерційні сили поршнів та шатунів, які обмежують спорудження двигунів великої потужності. Метою винахіду є підвищення ефективної роботи двигуна, зокрема підвищення коефіцієнту корисної дії, зниження витрати пального та викидів токсичності відпрацьованих газів, збільшення потужності, спрощення конструкції, зменшення розмірів двигуна та його собівартості виготовлення. Ця ціль досягається тим, що компресорний двигун внутрішнього згорання складається з окремих теплоізольованих спільно взаємодіючих герметизованих з картером парних циліндрів двигуна та компресора з спільним колінчастим валом, в якого шатунна шийка циліндру компресора, відносно до шатунної шийки циліндру двигуна, знаходиться в межах кута розвалу випередження 5-50°, а бокові поверхні циліндрів двигуна та компресора, разом з розміщеними в них поршнями, мають співпадаючі вікна газорозподілу, а внутрішні частини поршнів містять в собі напрямники повітря та ребра охолодження, днища яких розподіляють об'єми циліндрів на надпоршневі та підпоршневі, в якому підпоршневі об’єми об’єднаних герметизованих в картері циліндрів двигуна та компресора, виконують функції компресора робочого повітря першого ступеня, в об’ємах яких атмосферне повітря через фільтр повітря при співпаданні верхніх впускним вікон циліндрів двигуна, компресора та їх поршнів послідовно з’єднуються через напрямники повітря та ребра охолодження поршнів з внутрішніми об'ємами цих циліндрів. В свою чергу, робоче повітря в нижній частині цих циліндрів та картера послідовно з'єднується через ребра охолодження, напрямники повітря та на момент співпадання випускних вікон поршнів та циліндрів через відкрившийся самодійний клапан стиску, теплообмінник та через відкрите вікно циліндру компресора над поршневого об'єму з'єднується з внутрішнім об'ємом компресорного циліндру, який виконує в сумісності функції компресора робочого повітря другої ступені та двигуна внутрішнього згорання. Робоче повітря верхньої частини циліндра через форсунку та на момент відкриття перепускного самодійного клапану інжекційної дозаторної горілки з'єднується та з'єднує з одної сторони пальну дозовану суміш з камерою стиску робочого повітря та згорання пальної суміші циліндру компресора, а з другої сторони, кальна дозована суміш з камерою стиску відпрацьованих газів та згорання пальної суміші верхньої частини надпоршневого об'єму циліндру двигуна, циліндр двигуна виконує в сумісності функції двигуна внутрішнього згорання та компресора відпрацьованих газів, які в свою чергу, в нижній частині циліндру на момент відкриття випускного 5 вікна відпрацьованих газів, частково, через теплообмінник, керовану дросельну заслінку глушника з’єднується з атмосферним повітрям, а інша частка, як робоча суміш, залишається в об'ємах циліндру двигуна. На Фіг.1 схематичного креслення зображений компресорний двигун внутрішнього згорання в продольному розрізі. На Фіг.2 розрізу А-А схематичного креслення зображений поперечний розріз циліндру двигуна (без головка циліндрів). На Фіг.3 розрізу В-В схематичного креслення зображено поперечний розріз компресорного циліндру (без головки циліндрів). На Фіг.4 зображена схема рекуперативної системи теплообміну та її підключення до циліндрів двигуна та циліндру компресора, а стрілками рух робочого повітря. Будова компресорного двигуна внутрішнього згорання. Компресорний двигун складається з окремих теплоізольованих блоків 1. В двигуні можуть бути один (Фіг.1), або декілька блоків. Кожний блок за принципом виконання роботи складається з парних циліндрів - двигуна 2 та компресора з (Фіг.1, 2, 3). Ці циліндри можуть бути однакові або різні в діаметрах. Кожний циліндр двигуна 2 та компресора з утримують в собі ідентичні поршні 4, які зв'язані з шатунами 5. Верхні головки шатунів 5 зв'язані з пальцями 6 поршнів 4, циліндрів 2, 3, а нижні головки шатунів 5 зв’язані з шатунними шийками 7 загального колінчастого валу 8. Рух поршнів 4 обумовлений кутом розвалу випередження шатунної шийки 5 циліндру двигуна 2 по відношенню шатунної шийки 5 циліндру компресора з колінчатого валу 8 в межах 5-50°, колінчастий вал 8 розміщається в герметизованому картері 9, який також герметично з'єднаний з циліндрами двигуна 2 та компресора 3, а самі циліндри мають бокові газорозподільні вікна, які розподілені на надпоршневі випускні вікна циліндру двигуна 10 та впускні вікна циліндру компресора 11 та підпоршневі впускні ідентичні вікна циліндрів двигуна 2 компресора 3, які з’єднані спільним впускним колектором 12, а ідентичні випускні вікна циліндрів двигуна 2 та компресора 3 з'єднані спільним випускним колектором 13. Поршні 4 циліндрів двигуна 2 та компресора 3 мають також свої газорозподільні вікна 14 та утримують на внутрішній поверхні в нижній частині газорозподільчих вікон 14 напрямники повітря 15, а у верхній частинах поршнів 4 ребра охолодження 16. Надпоршневі впускні вікна циліндрів двигуна 10 та компресора11 відкриваються верхньою частиною поршнів 4, а підпоршневі вікна цих циліндрів колекторів 11, 12 відкриваються, у випадку співпадання, з боковими вікнами 14 поршнів 4. Впускний колектор 12 підпоршневого об'єму з’єднаний з фільтром повітря 17 (Фіг.4), а випускний колектор 13 з'єднується послідовно з масловідокремлювачем 18, самодійним клапаном стиску 19, регенеративним теплообмінником 20 та з’єднуються з впускним газорозподільчим вікном 11 надпоршневого компресорного циліндру 3, а випускне вікно надпоршневого циліндру двигуна 10 з'єднуються з регенеративним теплообмінником 91946 6 20 та дросельованою заслінкою 21. Верхня частина циліндрів двигуна 2 та компресора 3 (Фіг.1) закрита загальною кришкою 22, до якої прикріплена інжекційна дозаторна горілка 23, яка містить в собі форсунку 24 пального насосу (насос не показаний). Вихідний кінець форсунки 24 розташований в камері змішування 25 дифузора 26. З однієї сторони камера змішування 25 сполучається через канал 27 камери стиску компресорного циліндру з, а з другої сторони камера змішування 25 через дифузор 26, через канал 28 також з камерою стиску, яка в одночас являється і камерою згорання компресорного циліндру 3, але з протилежної сторони, дифузор 26 в свою чергу сполучається по осі з перепускним самодійним клапаном 29, останній через канал клапана 30 з'єднується з камерою стиску відпрацьованих газів, яка водночас являється і камерою згорання циліндру двигуна 2. Робота компресорного двигуна внутрішнього згорання. В цьому двигунові вся робота виконується за один оберт колінчастого валу та розподілена між парними циліндрами двигуна 2 та компресора 3. (Фіг.1). Нехай нижнє положення поршнів (показане штриховою лінією) (Фіг. 2, 3) відповідають початку роботи. Першій такт. В підпоршневому об'ємі картера 9 та циліндрів двигуна 2 та компресора 3 (які виконують функції компресора першої ступені та пневмодвигуна) знаходяться від попереднього робочого процесу стиснуте поршнями 4 циліндрів 2, 3 робоче повітря. Робоче повітря від дії стискання нагрівається, до якого додається спільне тепло відібране рекуперативним способом, отримане від стінок ребер поршнів 16, поршнів 4 циліндрів 2, 3 картера 9, деталі колінчатого валу 8, масел змазки в межах 60-110°С при тиску 0,25-0,5МПа, При відкритті вікон 14 поршнями 4 та вікон спільного колектора 13 циліндрів 2, 3 робоче повітря має можливість проходити через напрямники повітря 15, ребра охолодження поршнів 4 через вікна 14, 13, послідовно з'єднується через молові докремлювач 18, де проходить процес відокремлювання масла з поверненням його в картер 9, та шляхом дії тиску відкриває самодійний кланом тиску 19, який призначений для відокремлення мертвого простору теплообмінника 20 від робочого процесу всмоктування в картері 9, та попадає в трубний простір теплообмінника 20, який призначений для відбору тепла відпрацьованих газів, та з тиском о ,250,5МПа через уже відкрите вхідне вікно 11 поршнем 4 циліндру компресора 3 (який виконає функції компресора другої ступені) натрапляє в надпоршневий об'єм. А в мертвому підпоршневому об'ємі компресора першої ступені залишки стиснутого повітря при закрившому клапані стиску 19, який закривається в наслідок зрівняння тисків та при руху поршнів 4 циліндрів двигуна 2 та компресора 3 від нижньої мертвої точки до верхньої розмірюються. Тиск розширюючого робочого повітря дії на поршні 4 циліндрів 2, 3 в наслідок робочого процесу розширення, поршні в циліндрах працюють як пневматичний двигун, збільшуючи цим загальну потужність двигуна, цей процес розширення триває не довго, так як стиснуте робоче повітря має відносно неве 7 ликий тиск, тому при руху поршнів 4 до верхньої мертвої точки тиск переходить в розрядження, а при наближенні поршнів до вищої мертвої точки, коли розрядження досягає 0,07-0,09МПа поршнем 4 відкривається співпадаючі вікна розрядження циліндрів 2, 3, через які засмоктується атмосферне повітря, яке в повітряному фільтрі очищається та через загальний колектор 12 та його вікна в циліндрах 2, 3 та через вікна поршнів 14, через напрямники повітря 15 та ребра охолодження поршнів 4 відбираючи тепло нагрітих поршнів та в такий спосіб охолоджує їх до температури 200250°С, потрапляє в картер 9, де також охолоджує нагріті циліндри 2, 3, картер 9, колінчастий вал, шатуни і т. д.. При відборі тепла робоче повітря нагрівається до 80-90°С. Такий рекуперативний відбір тепла дає можливість уникнути заклинюванню поршнів від їх перегріву, скорочує витрати тепла на охолодження 10-20%, тому такий двигун не потребує водяних та масляних радіаторів, а наружня поверхня двигуна, від зайвої втрати тепла, теплоізолюється. Підпоршневі об'єми картера 9 мають можливість провітрюватись та вилучати пари окислених масел. В надпоршневому об'ємі циліндру двигуна 2 (який виконує функції двигуна внутрішнього згорання та компресора відпрацьованих газів) поршень 4, який знаходиться в нижній мертвій точці через відкрите вікно 10 (Фіг.2) виходять з попереднього робочого процесу розширення відпрацьований газ з температурою в 600900°С та тиском 0,1-0,3МПа та потрапляє в міжтрубний простір рекуперативного теплообмінника 20 (Фіг.4), в якому відпрацьовані гази віддають більшу частину свого тепла робочому повітрю. В теплообміннику 20 відпрацьовані гази зменшують свою швидкість та шум, а тому служить як глушник. На виході з теплообмінника, в разі потреби, здійснюється гальмування швидкості виходу відпрацьованих газів дросельною заслінкою 21 з метою затримання цих газів в циліндрі двигуна 2 для подальшого використання в робочому процесі стискання, як робочого тіла та, як теплоносія та, як охолоджувача згорання пальної суміші та, як збільшувач середнього індукативного тиску робочих газів на поршень 4 циліндру двигуна 2. При руху поршня 4 циліндру двигуна 2 з нижньої мертвої точки до верхньої випускне вікно 10 закривається поршнем 4, а відпрацьовані гази з тиском 0,1-04МПа та температурою 600-900°С стискуються рухаючим поршнем до степеня стиску 15-40. При стисканні температура відпрацьованих газів з урахуванням стартової може досягати 1100-1700°С, а тиск 2-5МПа. На стискання витрачаються сили інерції поршня 4 шатуна 5 та відцентрові сили маховика та, в деяких випадках, в незначній мірі крутний момент колінчастого валу 7. В цей час в робочому циліндрі компресора 3 (який виконує функції компресора другої ступені та двигуна внутрішнього згорання) робоче повітря, яке надійшло з компресора першої ступені змішається з залишками розрідженого робочого повітря від попереднього процесу розрядження, яке має значно більшу температуру 600-900°С, яке шляхом змішування в суміжному теплообміні встановлюється температура в межі 450-650°С та тиск 91946 8 0.25-0.5МПа. При руху поршня з нижньої мертвої точки до верхньої поршнем 4 закривається випускне вікно 11, а потім суміжно змішане робоче повітря стискується до установленого значення тиску. Коли поршень 4 циліндру двигуна 2 знаходиться в вищій мертвій точці, а поршень циліндру компресора 3, положення якого визначає кут розвалу колінчастого валу 7, ще не дійшов до вищої мертвої точки та уже досягнув степеня стиску 9-25, температури робочого повітря 1100-1400°С тиску 46МПа. Другий такт. Цей момент пальне під високим тиском пального насосу від форсунки 24 потрапляє в камеру змішування 25 інжекційного дозаторного пальника 23 кришки головки циліндрів 22. Внаслідок звуження сопла дифузора 26 швидкість струменя розпиленого палива прискорюється. Поверхневе терта розпилених капельок палива змішується та примушує рухатись навколишні молекули повітря та об'єднуватись з останніми та утворюють паливну суміш, в камері змішування 25 утворюється розрядження, під дією впливу якого робоче повітря з камери стиску циліндру компресора 3 по вхідному каналу 27 потрапляє в камеру змішування 25, де воно проходить через тарироване сопло у співвідношенні до пального 15:1. З цього моменту в циліндри компресора 3 розпочинається робочій процес виштовхування, утворена пальна суміш потрапляє в дифузор 26. Частина пальної суміші від занадто високої температури навколишнього повітря загорається, утворюється від кінетичного руху капельок палива реактивна тяга з турболентно-вихреутворенним змішуванням палива і повітря, в якому від часткового загорання пального підвищується тиск, який діє на поверхню перепускного самодійного клапану 29 та відкриває останній з деяким запізненням, так як клапан має свою силу інерції, тому горюча суміш направляється по вхідному каналу 28 в камеру стиску та згорання циліндру компресора 3. Від дії згорання пальної суміші різко підвищується тиск та температура в цьому циліндрі. Так як канал 28 розміщується протилежно каналу 27, то в останній потрапляє не змішане з відпрацьованими газами робоче повітря. Відпрацьовані гази при відкритті клапану 29 відсмоктуються, а реактивний момент згорання пальної суміші направляється, по вхідному каналу 30 дотично до поршня 4, потрапляє до камери стиску відпрацьованого газу та згорання пальної суміші циліндру двигуна 2, змішується з стиснутим попереднього такту відпрацьованими газами, в яких і згорає, передаючи йому своє тепло та тиск. З цього моменту на час відкриття перепускного самодійного клапану 29, циліндри двигуна 2 та компресора 3 об’єднуються. Тиск в циліндрі двигуна на період згорання пальної суміші буде завжди меншим на величину опору проходження робочого повітря, пальної суміші через елементи з’єднання та клапану, тому зростання тиску в циліндрі двигуна 2 буде продовжуватись до того моменту, поки не почне порушуватись різниця в тисках циліндрів 2, 3. На момент зменшення цієї різниці самодійний клапан 29 від дії пружини та тиску згорання пальної суміші в циліндрі двигуна 2 автоматично прикривається. Від цього прикриття зростає опір про 9 ходження пальної суміші в циліндр двигуна, тоді частина пальної суміші з дифузора 26 спрямовується через канал 28 в камеру стиску та згорання циліндра компресора 3. Таке невілювання буде проходити постійно на час згорання пальної суміші, таким чином регулюється тиск в циліндрах. Якісне згорання вальної суміші забезпечує підняття в циліндрах тиску та температурі до норм безпечних для роботи двигуна в цілому в межі 5090МПа та температури 1500-2000°С. Тривалість кількісного впорску форсункою пального в часі розраховується на тривалість робочого процесу виштовхування в циліндрі компресора 3. Відносно цього та в межах цього часу тривалість впорску може бути короткою, середньою та довгою, внаслідок цього двигун може отримувати та передавати малу, середню та відносно велику та критично велику потужність. Згорання пальної суміші проходить в камерах згорання циліндрів 2, з,об'єм яких при руху поршня постійно змінюється, в циліндри двигуна в сторону збільшення, а в циліндрі компресора навпаки, а так як, ці циліндри 2, 3 на час згорання об’єднані, то їх сукупний об’єм остається постійно - незмінний, виходячи із цього можна визначити, що згорання пальної суміші проходить при постійному об’ємі. Після закінчення впорска пального, робочій процес виштовхування в циліндрі компресора може ще продовжуватись, при цьому виштовхуються залишки робочого повітря. В такий спосіб при виштовхуванні поршнем 4 циліндру 3 продувається вся система інжекційного дозованого пальника 23. Ці залишки робочого повітря можуть використовуватися для подальшого згорання палива для отримання додаткової потужності. Після закінчення впорску при досягненні поршнем компресорного циліндру вищої мертвої точки, різниця в тисках між циліндрами двигуна та компресора зникає, тоді від дії тиску пружини перепускного самодійного клапана 29, клапан закривається. Зв’язок між циліндрами розривається. Робочий процес виштовхування та продувки закінчився. Порівняння. В компресорних циліндрах 2, 3 першої ступені всмоктується, а потім стискується більше ніж це потрібно для роботи робочого повітря, тому не потрібні спеціальні турбокомпресори. При об'єднанні двох камер стиску циліндрів компресора та двигуна їх загальний тиск усереднюється. Якщо досягти тиску сучасних дизелів в циліндрі компресора та з'єднати з тиском циліндру двигуна, в якого хоча і висока степінь стиску, але із-за розрідженності вихлопних газів порівняний тиск цього циліндра буде значно меншим, а тому і середній тиск буде меншим, ніж у дизельного двигуна, щоб зрівняти ці показники в тисках, потрібно на відміну збільшити, до двох разів, тиск в компресорному циліндрі, зі збільшенням тиску в компресорному циліндрі зростають енергетичні показники робочого повітря, а це означає, що для доведення цього робочого повітря до установлених норм тиску та температури, потрібно впорскувати менше пального. Якщо в дизельному двигуні впорскується паливо на досягнення максимально установленого тиску, бо кількість робочого повітря обмежена, то в компресорному двигуні, на відміну, пальне впорс 91946 10 кується на кожний момент з урахуванням досягнення двигуном потрібної потужності (але не більше розрахованої). Але ж тиск в компресорному двигунові на відміну від дизельного розподіляється між двома циліндрами, циліндром двигуна та компресора, а тому і потужності буде вироблено в цьому плані до двох разів більше, а якщо врахувати той фактор, що енергетичні показники робочого повітря будуть в декілька разів більшими, так як в цьому двигунові застосовані замкнутий цикл, тобто проводиться рекуперативний та суміжний відбір тепла, а відтак на цю частку відібраного тепла буде витрачено менше палива в декілька разів, зменшиться потреба в робочому повітрі. Зменшиться токсичність газів, як відомо при нагріванні газу при постійному об'єму витрачається меньше тепла, ніж при постійному тиску. За допомогою реактивної тяги, яка встановлюється в дозаторному інжекційному пальнику, яка на залежить від постійно збільшуючого тиску в циліндрах та працює автономно, тому пропорція пального по відношенню до робочого повітря буде завжди здозованою. Згорання пальної суміші в основному проходить в циліндрі двигуна в середі відпрацьованих газів, які мають доволі високі енергетичні показники, тому виступають як теплоносій, а при змішуванні з залишками робочого повітря процесу продувки спільно знижуюсь загальну температуру згорання пальної суміші, збільшують об’єми газів розширення, що позитивно позначається на економії палива, зниження термодинамічних напруг деталей системи двигуна та їх охолодження. Для стискання робочого повітря в циліндрі компресора та відпрацьованих газів в циліндрі двигуна надпоршневого об'єму та робочого повітря в підпоршневому об’ємі використовуються сили інерції руху поршнів та шатунів та відцентрового руху колінчастого валу, а коли цього замало, то додатково використовується невелика частина енергії крутного моменту колінчастого валу. Робочий процес розширення починається в двох циліндрах двигуна та компресора в один і той же час. Під дією тиску гази розширення примушують поршні цих циліндрів повертати колінчастий вал, а так як кількісний об’єм розширених газів в циліндрах різний, то і енергія перетворення буде різною. Так, в об’ємах стиску циліндру двигуна кількість розширених газів по відношенню до об’єму циліндру компресора буде знаходитись в приблизному співвідношенні 4:2, в такому співвідношенні і буде знаходитись вироблена ними енергія, а коли порівняти цю енергію в переміщенні поршнів в циліндрах, то в циліндрі двигуна її вистачає зі збитком на повний хід поршня, тоді як в циліндрі компресора її вистачає, при короткочасному вприску палива, приблизно, до середини шляху проходження поршня, при довготривалому вприску палива її вистачає на весь хід проходження поршня, для поршнів з короткочасним та середнім шляхом проходження наступає робочий процес розрядження. Це розрядження триває аж до нижньої мертвої точки, для довготривалого вприску палива робочій процес розрядження - відсутній. При досягненні поршнем нижньої мертвої точки відкривається вхідне вікно 11, по якому з компре 11 сора першого ступеня під збитковим тиском входить робоче повітря, далі процеси повторюються. При досягненні поршнем 4 циліндру двигуна 2 нижньої мертвої точки відкривається вихідне вікно 10, по якому відпрацьовані гази зі збитковим тиском виходять. Далі процеси повторюються. Техніко - економічне обґрунтування, яке зроблене на основі новаційних впроваджень в порівнянні з сучасними двигунами, зокрема з дизелем. Впровадження, системи випередженого руху поршнів в циліндрах компресора по відношенню до циліндрів двигуна дає можливість розподілу робочих процесів між цими циліндрами та ефективнішого їх використання. Впровадження системи стискання робочого повітря в компресорних циліндрах першої та другої ступені вирішує повне забезпечення двигуна в потребах робочого повітря з послідовним охолодженням, відбором тепла та провітрювання внутрішніх частин поршнів циліндрів та картера, впровадження суміжного та рекуперативного теплообміну дає можливість створити замкнутий цикл роботи двигуна. Впровадження мінімальних камер стискання дає можливість зменшення витрат тепла на охолодження. Впровадження дозового реактивно-інжекторного сумішеутворення пальної суміші дає можливість якісного, приготування суміші в дозовій пропорції та виключає бідні та багаті суміші, а безпечній тиск в циліндрах згорання досягається дозованим кількісним впорском палива, впровадження в двох циліндрах однієї об'єднаної робочої камери на час згорання пальної суміші в робочому процесі вштовхування вирішує; проблему збільшення стиску в циліндрах двигуна та компресора, а процес згорання пальної суміші проводить при постійному об'ємі в присутності відпрацьованих газів. Впровадження в циліндри двигуна робочого процесу стискання відпрацьованих газів та використання останнього як робоче тіло дає можливість останнім працювати в якості теплоносія, занижувала згорання пальної суміші та утворення оксиду азоту. Впровадження робочого процесу виштовхування, часткового зго 91946 12 рання пальної суміші, продувки та розширення дає можливість циліндру компресора працювати в якості компресора та двигуна, та брати участь в розподілі виробленої потужності. Впровадження використання сили енергії поршнів, шатунів та відцентрової сили колінчастого валу дає можливість використовувати ці сили на подолання поршнями верхніх та нижніх мертвих положень, що розширює рамки застосування, збільшення розмірів цих двигунів. Всі ці окреслені вище переваги дають можливість мати такі порівняльні економічні показники: Зменшені витрати пального від 3,5 до 5 разів. Зменшені викиди токсичних газів, від 4 до 6 разів. Зменшені розміри двигуна від 1,5 до 2 разів. Збільшені потужності двигуна від 1,5 до 3 разів. Отримано додаткової енергії від застосування рекуперативного та суміжного теплообміну від 30 до 60%. Отримано додаткової енергії від застосування завищених степенів стиску від 30 до 60%. Зменшені витрати енергії з вихлопними газами до 5-10%. Зменшені витрати енергії з водою при охолодженні двигуна до 5-10%. Зменшені витрати енергії від неповного згорання палива до 0,5%. Зменшені витрати енергії в навколишню середу до 1%. Збільшена корисно використана енергія (коефіцієнт корисної дії) від 60 до 85%. Двигун не складний в будові та в технологічному виготовленні. Самоокупність двигуна від 5 до 10 місяців. Джеpeла інформації: 1. Трактор, В. М. Семенов, В. Н. Власенко, Москва ВО "Агропромиздат«, 1989г., стр. 21-23. 2. Трактори, Д И. Мельников, Москва «Колос» 1981г., стр. 17-19. 13 Комп’ютерна верстка Л. Купенко 91946 Підписне 14 Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601