SU1615414A1 - I.c. engine - Google Patents

Abstract

Изобретение позвол ет повысить надежность двигателей внутреннего сгорани , работающих на водородном топливе, источником которого  вл етс  гидридный аккумул тор. Перед запуском двигател  1 заслонки распределител  установлены так, что заслонка камеры 10 полностью открыта и сообщает выпускную трубу 6 двигател  с гидридным аккумул тором 4. Заслонка в камере 11 перекрывает канал, сообщающий выхлопную трубу с атмосферой. По мере прогрева аккумул тора и увеличени  давлени  водорода перепускные заслонки устанавливаютс  в промежуточное положение, в результате чего количество отработавших газов, поступающих в аккумул тор, уменьшаетс , а в атмосферу увеличиваетс . В случае работы двигател  только на бензовоздушной смеси и во избежание неизбежного перегрева гидрида в аккумул торе перепускные заслонки устанавливают в положение, когда выхлоп отработавших газов производитс  только в атмосферу. 4 ил.The invention makes it possible to increase the reliability of internal combustion engines operating on hydrogen fuel, the source of which is a hydride battery. Before starting the engine 1, the valves of the distributor are installed so that the valve of the chamber 10 is fully open and informs the exhaust pipe 6 of the engine with the hydride battery 4. The valve in the chamber 11 closes the channel that connects the exhaust pipe with the atmosphere. As the battery warms up and the hydrogen pressure increases, the bypass valves are set to an intermediate position, as a result of which the amount of exhaust gases entering the battery decreases and the atmosphere increases. In the case of engine operation only at the benzine-air mixture and in order to avoid the inevitable overheating of the hydride in the accumulator, the bypass valves are installed in a position where exhaust gases are only exhausted to the atmosphere. 4 il.

Description

Изобретение относитс  к машиностроению , а именно к двигателестроению, и может быть использовано в двигател х внутреннего сгорани , работающих на водородном топливе.The invention relates to mechanical engineering, in particular to engine-building, and can be used in internal combustion engines operating on hydrogen fuel.

Цель изобретени  - повышение надежности .The purpose of the invention is to increase reliability.

На фиг.1 изображена структурна  схема двигател  внутренного сгорани ; на фиг.2 - конструкци  распределени  отработавших газов, вид сверху; на фиг.З - то же, вид снизу; на фиг.4 - элементы кулачково-ры- чажного механизма в исходном положении при запуске двигател ; на фиг.5 - то же, в крайнем рабочем положении при работе двигател  на водородном топливе с управлением от регул тора; на фиг.6 - то же, в положении при отключенном гидридном аккумул торе .Figure 1 shows the structural scheme of the internal combustion engine; Fig. 2 is a plan view of the distribution of exhaust gases; fig.Z - the same, bottom view; 4 shows the elements of the cam-lever mechanism in the initial position when the engine is started; Fig. 5 shows the same in the extreme working position when the engine is running on hydrogen fuel and is controlled by the regulator; 6 - the same, in the position with the hydride battery disconnected.

Двигатель 1 .внутреннего сгорани  (фиг.1) содержит впускную магистраль 2 со смесителем 3, подключенным к гидридному аккумул тору 4, Гйдридный аккумул тор 4 подключен через распределитель 5 отработавших газов к выпускной трубе 6 Двигател  1. Водородный тракт 7 гидридного аккумул тора 4 подключен к смесителю 3 и регул тору 8 положени  заслонки,  вл ющемус  управл емым приводом распределител  5 и св занному с ним посредством выходногоEngine 1. Internal combustion (FIG. 1) contains inlet line 2 with mixer 3 connected to hydride battery 4, Hydride battery 4 is connected via exhaust valve 5 to exhaust pipe 6 of Engine 1. Hydrogen path 7 of hydride battery 4 is connected to the mixer 3 and the controller 8 of the valve position, which is controlled by the actuator of the distributor 5 and associated with it by means of an output

звена 9.Link 9.

Распределитель 5 (фиг.2) содержит первую и вторую камеры 10 и 11, снабженные перепускными заслонками 12 и 13, которые установлены с возможностью углового перемещени  св занных с ними кулачково-ры- чажных механизмов, состо щих соответственно из валов 14 и 15, на которых неподвижно установлены кулачки 16 и 17, выполненные в виде кольцевых секторов с углом 90°, а также из приводных рычагов 18 и 19, свободно посаженных на валах 14 и 15 и имеющих кольцевые секторы 20 и 21 сThe distributor 5 (Fig. 2) contains the first and second chambers 10 and 11, equipped with bypass valves 12 and 13, which are installed with the possibility of angular movement of the cam-lever mechanisms associated with them, consisting respectively of shafts 14 and 15, on which are fixedly mounted cams 16 and 17, made in the form of annular sectors with an angle of 90 °, as well as from drive levers 18 and 19, freely set on shafts 14 and 15 and having annular sectors 20 and 21 s

углом 180°.180 ° angle.

Кроме того, рычаги 18 и 19 снабжены возвратными пружинами 22 и 23, Сектор 20 рычага 18 находитс  в силовом замыкании с кулачком 16 при помощи звена 9. Сектор 21 рычага 19 находитс  в силовом замыкании с кулачком 17 при помощи выходного звена 24 с исполнительным механизмом 25In addition, levers 18 and 19 are equipped with return springs 22 and 23, Sector 20 of lever 18 is in force closure with cam 16 by means of link 9. Sector 21 of lever 19 is in force closure with cam 17 by means of output link 24 with actuator 25

(фиг.1).(figure 1).

Валы 14 и 15 заслонок кинематически св заны при помощи механизма 26 синхронизации поворота заслонок с возвратной пружиной 27 (фиг.З).The shafts 14 and 15 of the dampers are kinematically connected by means of the mechanism 26 for synchronizing the rotation of the dampers with the return spring 27 (FIG. 3).

Распределитель 5 также снабжен ограничител ми 28 и 29 хода рычагов 18 и 19, а также ограничителем 30 хода заслонок 12 и 13(фиг,2).The distributor 5 is also equipped with limit stops 28 and 29 of the travel of the levers 18 and 19, as well as with the stop 30 of the strokes of the shutters 12 and 13 (Fig 2).

Двигатель работает следующим образом .The engine works as follows.

Перед запуском двигател  1 (фиг.1) заслонки распределител  5 установлены так, что заслонка 12(фиг.4)камеры 10 полностью открыта и сообидает выпускную трубу 6 двигател  с гидридным аккумул тором 4. В то же врем  заслонка 13 в камере 11 перекрывает канал, сообщающий выхлопную трубу 0 двигател  с атмосферой.Before starting the engine 1 (FIG. 1), the valves of the distributor 5 are installed so that the valve 12 (figure 4) of the chamber 10 is fully open and reports the exhaust pipe 6 of the engine with the hydride battery 4. At the same time, the valve 13 in the chamber 11 closes the channel telling engine exhaust pipe 0 with atmosphere.

После зайуска двигател  отработавшие газы (ОГ) поступают в гидридный аккумул тор 4. Это обеспечивает интенсивный подвод тепла к гидриду и интенсивное 5 выделение водорода в систему питани  двигател  через смеситель 3.After the engine has been charged, the exhaust gases (exhaust gases) enter the hydride battery 4. This provides intensive heat supply to the hydride and intensive 5 release of hydrogen into the engine power supply system through the mixer 3.

По мере прогрева аккумул тора 4 в водородном тракте повышаетс  давление, которое передаетс  в регул тор 8. С 0 увеличением давлени  водорода звено 9 регул тора 8 воздействует на кулачково-ры- чажкый механизм камеры 10 (фиг.2). При этом перепускные заслонки 12 и 13 устанавливаютс  в промежуточное положение, в ре- 5 зультате чего количество О Г, поступающих в аккумул тор, уменьшаетс , а в атмосферу увеличиваетс .As the accumulator 4 warms up in the hydrogen path, the pressure increases, which is transmitted to regulator 8. With 0 increasing hydrogen pressure, regulator link 9 9 acts on the cam-lever mechanism of chamber 10 (Fig. 2). At the same time, the bypass valves 12 and 13 are installed in an intermediate position, as a result of which the amount of OG entering the battery decreases and the atmosphere increases.

При достижении максимального рабочего давлени  водорода в гидридном акку- 30 мул торе 4 заслонки 12 и 13 устанавливаютс  в положение, изображенное на фиг.5. При зтом ОГ направл ютс  в атмосферу через камеру 11 распределител . Передача вращательного движени  валами 35 14 и 15 перепускных заслонок 12 и 13 осуществл етс  при помощи кулачково-рычаж- ных механизмов распределител .When the maximum working pressure of hydrogen in the hydride battery 30 is reached, the flaps 12 and 13 are set to the position shown in FIG. At this point, exhaust gases are directed to the atmosphere through the distributor chamber 11. The rotational movement of the shafts 35, 14 and 15 of the bypass valves 12 and 13 is carried out using cam-lever mechanisms of the distributor.

При этом усилие от звена 9 регул тора передаетс  на рычагМВ, который, преодоле- 40 ва  сопротивление пружины 22, производит воздействие своим сектором 20 на кулачок 16. В результате взаимодействи  кулачков вал 14 с заслонкой 12 поворачиваетс . Поворот вала 14 приводит к соответствующему 45 повороту вала 15 с заслонкой 13 камеры 11 при помощи синхронизирующего рычажного механизма 26 (фиг.З). Посто нство силового замыкани  кулачка 16 и сектора 20 обеспечиваетс  пружиной 27. 50Во всем диапазоне регулировани  подачи ОГ в аккумул тор водорода приводной рычаг 19 остаетс  неподвижным за счет невозможности силового взаимодействи  ку- .лачка 17 и сектора 21 благодар  разнице 55 углов обхвата, составл ющей 90°. Исходное состо ние приводного рычага 19 обеспечиваетс  ограничителем 29 и пружиио.й 23.In this case, the force from the regulator link 9 is transmitted to the lever MB, which, having overcome the resistance of the spring 22, effects its sector 20 on the cam 16. As a result of the interaction of the cam, the shaft 14 with the flap 12 rotates. The rotation of the shaft 14 leads to the corresponding 45 rotation of the shaft 15 with the flap 13 of the camera 11 by means of a synchronizing lever mechanism 26 (FIG. 3). The force closure of cam 16 and sector 20 is provided with a spring 27. 50 In the entire range of regulation of the supply of exhaust gas to the hydrogen accumulator, the driving lever 19 remains stationary due to the impossibility of force interaction between the cam strip 17 and sector 21 due to the 55 wrap angle difference ° The initial state of the actuating lever 19 is provided by a limiter 29 and a spring. 23.

В случае работы двигател  только на бензовоздушной смеси и во избежание ненужного нагрева и перегрева гидрида в ак23In the case of engine operation only on the gas-air mixture and in order to avoid unnecessary heating and overheating of the hydride in ak23

К регул торуTo controller

Фиг.З Fig.Z

7272

Фл/г. Fl / g

Ш222:г: ;:R222: g:;:

/ f Д  / f D

/5/five

/7/ 7

г. 55

Claims (1)

Форм у л а и з о б р е т е н и яClaim Двигатель внутреннего сгорания, содержащий впускную магистраль, подключенную к цилиндрам через топливовоздушный 5 смеситель выпускную трубу с распределителем отработавших газов, снабженным двумя камерами с перепускными заслонками, первая из которых сообщает выпускную трубу. с гидридным аккумулятором, водород10 ный тракт которого подключен к смесителю, а вторая -· с атмосферой, и регулятор положения заслонок распределителя, о т л и ч аю щ и й с я. тем, что, с.целью повышения надежности, двигатель дополнительно содержит. два подпружиненных' рычага, на каждом из которых закреплен кольцевой сектор с углом 180°, дса вала, снабженных кулачками в виде кольцевых секторов с углом 9С^с, механизм синхронизации поворота заслонок распределителя, ограничитель их поворота и исполнительный механизм, причем рычзпт жестко соединены с заслонка*. ми, валы установлены соосно с осями заслонок и сопряжены с кольцевыми секторами рычагов с возможностью зацепления кулачков и торцов секторов рычагс-в, регулятор положения кинематически связан с рычагом первой камеры, а исполнительный механизм - с рычагом второй камеры.An internal combustion engine containing an intake manifold connected to the cylinders through an air-fuel 5 mixer, an exhaust pipe with an exhaust gas distributor provided with two chambers with bypass dampers, the first of which communicates an exhaust pipe. with a hydride battery, the hydrogen path of which is connected to the mixer, and the second - with the atmosphere, and a regulator for the position of the valve flaps, which can be connected. the fact that, with the aim of increasing reliability, the engine additionally contains. two spring-loaded 'arm, each of which is secured an annular sector with an angle of 180 °, the ACD shaft provided with cams in the form of circular sectors with angle 9C ^s, synchronization mechanism rotation of the distributor valves, stop their rotation and the actuator, wherein rychzpt rigidly connected to the flap *. mi, the shafts are mounted coaxially with the axes of the shutters and are interfaced with the annular sectors of the levers with the possibility of engaging the cams and the ends of the sectors of the lever-in, the position controller is kinematically connected with the lever of the first camera, and the actuator with the lever of the second camera. .. Фиг 2Fig 2 К дистанционному испомнихпельному механизмуTo the remote recall mechanism Фиг.ЗFig.Z Фие.б ' Редактор А.МотыльFie.b 'Editor A. Motyl