Двигатель внутреннего сгорания

 

ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ , содержащий цилиндр, поршневую . группу, соединенную с коленчатым валом через кривошипно-шатунный механизм , головку цилиндров, снабженную цилиндрическим золотником с размещенной в нем камерой сгорания и газообменным окном, причем ось вращения золотника расположена перпендикулярно оси цнпиндра, канал для соединения рабочей полости цилиндра с камерой сгорания, систему топливоподачи и систему зажигания, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем непрерьшного сообщения камеры сгорания с рабочей полостью цилиндра, газообменное окно выполнено круговым по цилиндрической поверхности золотника с перемычками, причем ширина перемычки выполнена меньше диаметра канала, соединяющего рабочую полость цилиндра с камерой сгорания, а головка цилиндра снабжена дополнительным золотником,установленным параллельно основному, причем дополнительный золотник снабжен ря дом емкостей различного объема, а сл в головке выполнен соединительный канал для подключения одной из емкосс тей к камере сгорания.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1270392 дц 4 F 02 D 15/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A BT0PCHOIVlY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3663641/25-06 (22) 17.11.83 (46) 15.11.86. Бюл. N 42 (72) Н.Л.Васильев (53) 621.43(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

353057, кл. F 02 D 15/04, 1970.

Авторское свидетельство СССР

У 828780, кл. F 02 В 75/00, 1979. 54)(57) ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий цилиндр, поршневую . группу, соединенную с коленчатым валом через кривошипно-шатунный механизм, головку цилиндров, снабженную цилиндрическим золотником с размещенной в нем камерой сгорания и газообменным окном, причем ось вращения золотника расположена перпендикулярно оси цилиндра, канал для соединения рабочей полости цилиндра с камерой сгорания, систему топливоподачи и систему зажигания, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения надежности путем непрерывного сообщения камеры сгорания с рабочей полостью цилиндра, газообменное окно BbI полнено круговым по цилиндрической поверхности золотника с перемычками, причем ширина перемычки выполнена меньше диаметра канала, соединяющего рабочую полость цилиндра с камерой сгорания, а головка цилиндра снабжена дополнительным золотником,установленным параллельно основному, причем дополнительный золотник снабжен рядом емкостей различного объема, а в головке выполнен соединительный канал для подключения одной из емкостей к камере сгорания.!

270392

После установкг дополнительного золотника 22 и соответствующее положение и переключение устройства подачи топлина с помощью пусковых средств приводится во вращетельное движение

55 коленчатый вал 3. От него через цепную передачу вращательное движение передается золотнику 6 с передаточным числом I:4 т.е, частота вращения гаИзобретение относится к машиностроении, а именно к днигатепям внут. реннего сгорания с изменяющимся объемом пипиндрон.

Цепь изобретения — лоньппение надежности путем непрерывного сообщения камеры сгорания с рабочей полостью цилиндра и обеспечение нозможности работы двигателя на различных видах топлива °

На фиг. 1 изображен двигатель внутреннего сгорания; на фиг.2 †. разрез

А-А на фиг.l; на фиг.3 — разрезы

Б-Б и В-В на фиг.2; на фиг.4 — то же, но лри положении золотника, повернуо том на 90 двигатель внутреннего сгорания (ЛВС) содержит цилиндр I„ (показан одноцилиндровый двигатель), поршень

2, соединенный с коленчатым налом 3; через кривошипно-шатунный механизм

4, головку 5 цилиндра, снабженную золотником 6, с размещенной в ней камерой 7 сгорания, причем ось вращения золотника 6 расположена перпендикулярно оси цилиндра I.

На цилиндрической поверхности золотника 6 выполнены четыре окна 8 для впуска в рабочую полость 9 цилиндра 1 рабочей смеси и выпуска отработавших га îâ (01 ). Между этими окнами выполнено газообменное круговое окно 10 с перемычками 11, причем толщина перемычек меньше диаметра ,канала (не показан), соединявщего рабочую полость цилиндра с камерой сгорания. Круговое окно 10 предназначе. но для непрерывного сообщения каме. ры 7 сгорания с рабочей полостью 9 цилиндра 1, свечой 12 зажигания и форсункой 13. Золотник 6 выполняет функцию механизма газораспределении.

В корпусе головки 5 цилиндра выполнены восемь каналов: четыре из них: 14 — 17 являются впускными, че-" рез которые подается в цилиндр свежий заряд, а четыре других: 18 — 21 выпускными, через которые производится впуск из цилиндра 0Г.

Головка 5 цилиндра снабжена дополнительным золотником 22, установленным параллельно золотнику 6, причем золотник 22 снабжен рядом емкостей

23 (глухих} различного объема, и в головке 5 вьгполнен соединительный канал 24 для подключения одной иэ емкостей 23 к камере 7 сгорания в эо5

1О !

2О

ЗО

4О

g5 потнике 6. I!оноротом золотника 22 на несколько десятков градусов вокруг своей оси зти емкости могут быть подключены через отверстия в стенках золотника и соединительный канал 24 в корпусе головки 5 — к объему камеры 7 сгорания, увеличивая или наоборот уменьшая таким образом ее объем.

С целью уменьшения объема камеры сгорания днище поршня 2 (фиг.l и 2) выполнено с выступом 25, соответствующим по форме надпоршневой полости 26.

При подходе поршня 2 к верхней мертвой точке (ВМТ) ныступом 25 сжимаемая рабочая смесь вытесняется из полости 26 н камеру 7 сгорания, повышая в рабочем цилиндре степень сжа-. тия. Золотник 6 приводится в движение от коленчатого вала 3 через цепную передачу: звездочку 27, цепь 28 и звездочку 29 с соотношением 1:4.

Двигатель работает в четырехтактном режиме (фиг..1-3):.впуск н цилиндр свежего заряда; сжатие; воспламенение топлина,, рабочий ход; выпуск отработанных газон, продувка камеры сгорания.

Перед пуском в работу золотник

22 переключается на степень сжатия, соответствующую тому виду топлива, на котором будет работать двигатель, например, если двигатель будет работать на низкокачественном октановом бензине, то х камере 7 сгорания подключается через соединительный канал

24 емкость 23 максимального объема, обеспечивающая степень сжатия в рабочем цилиндре I равную 6 — 7.

Если двигатель работает на дизельном топливе, то поворотом золотника

22 соединительный канал 24 перекрывается и двигатель переводится íà самую высокую степень сжатия, равную

16 — 20.

Топливо в камеру 7 сгорания может . подаваться двумя способами: через карбюратор и впускные каналы 14 — 17 или с помощью топливного насоса и форсунки 13, как в дизеле.

1270392 зораспределительного золотника 6 ниже частоты вращения коленчатого вала

3 в четыре раза.

Рабочие циклы двигателя построены нг следующем чередовании тактов и 5 фаз газораспределителя.

Первый так- — впуск в цилиндр све— жего заряда (фаза впуска совпадает с движением поршня 2 из ВМТ вниз). В начальный момент золотник 6 плавно 10 отпирает четыре впускных канала 14

17 и свежий заряд из этих каналов устремляется в цилиндр l по следующему тракту: окна 8 в золотнике 6, камера 7 сгорания, круговое окно 10, надпоршневая полость 26.

Приблизительно на полпути движения поршня 2 впускные каналы 14 — 17 отпираются на полный проход, затем при подходе поршня 2 к HMT эти кана- gp лы плавно запираются.

Второй такт — сжатие (фаза сжатия совпадает с началом движения поршня

2 из HMT в BMT); В процессе сжатия восемь впускных и выпускных каналов д

14 — "1 перекрыты золотником 6 наглухо (фиг.4). Процесс заключается в вытеснении свежего заряда из цилиндра

1 в надпоршневую полость 26 и затем зубчатым выступом вытесняется через круговое окно 10 в камеру 7 сгорания.

Третий такт — воспламенение топлива. Рабочий ход — сжатый заряд воспламеняется либо свечой 12 зажигания, если двигатель работает на бен3S эиновом топливе, либо посредством впрыскивания в камеру 7 сгорания через форсунку 13 топлива, если двигатель работает на дизельном топливе.

Под воздействием резко возросшего 40 давления газов в камере 7 сгорания поршень 2 идет иэ ВМТ вниз, совершая при этом рабочий ход и передавая вращательное движение коленчатому валу 45

Четвертый такт — выпуск отработан- ных газов, продувка камеры сгорания (фаза выпуска газов начинается при подходе поршня к HMT). В этот момент золотник 6 плавно открывает четыре

%0 выпускных канала 18 — 21 и отработанные газы устремляются из цилиндра 1 в атмосферу по следующему тракту: надпоршневая полость 26, круговое ок-, но 10, камера 7 сгорания, газообмеиные окна 8 золотника 6, выпускные каналы 18 — 21. Примерно на полпути движения поршня (ВМТ) выпускные каналы открываются на полный проход, а в верхнем положении каналы плавно перекрываются.

Продувка камеры 7 сгорания свежим зарядом производится в момент нахождения поршня 2 в верхнем положении, а также в момент перекрытия фаз впуска свежего заряда и выпуска отработанных газов. В процессе продувки остаются полуоткрытыми два впускных канала 14 и 15, расположенных в левом торцовом переходе камеры 7 сгорания, и два выпускных канала 20 и 21, расположенные в правом торцовом переходе. В процессе продувки газы перемещаются по двум полуоткрытым левым впускным каналам 14 и 15, вдоль центральной оси камеры 7 сгорания и далее по двум полуоткрытым правым выпускным каналам 20 и 21. Продувочный эффект достигается эа счет увеличения поперечного сечения продувочных каналов по ходу вращения золотника 6.

В следующем цикле описанный прОцесс повторяется. Таким образом, в предлагаемой конструкции золотника 6 отсутствуют боковые усилия за счет определенного расположения газообменных окон 8 и кругового окна 10, вся сила давления рабочих газов направлена в золотнике в основном на торцовые переходы камеры 7 сгорания, расширяя их в стороны вдоль оси, стремясь растянуть перемычки кругового окна 10 (но последние имеют достаточно высокий запас прочности).

В результате компенсации боковых сил силы трения между корпусом головки 5 и золотником 6 снижаются, что позволяет повысить надежность и срок службы золотникового механизма газораспределения.

Кроме того, наличие в головке цилиндра дополнительного золотника, снабженного рядом емкостей различного объема, позволяет использовать двигатель в раэличньм режжках работы и на различных видах топлйва.

1270392

1270392

E- E ° 8-8

&Б, 8-8

Фиг.

Составитель Н. Васильев

Техред Л. Сердюкова: Корректор С. Черни

Редактор Е. Конча

Тираж 523 Подлисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, R-35, Раущская наб., д. 4/5

Закаэ 6217/32

Проиэводственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4