Двигатель внутреннего сгорания

 

рц 5 F 02 В 41/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНЙЯ

К A В ТОРСКОММ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

re изои етениям и ОтнРытием

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4368030/25-06 ,(22) 25.01.88 (46) 23.04.91. Бюл. Р 15 (75) А.А. Леонтьев (53) 621.43(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Y - 828780, кл. F 02 В 41/02, 1979. (54) ДВИГАТЕЛЪ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Изобретение позволяет повысить эффективность двигателя внутреннего сгорания путем повьппения качества очистки камеры сгорания от отработавших газов. Двигатель содержит компрессорный цилиндр 1 и расширительный цилиндр 2 большего объема, компрессорный 3 и распределительный 4 поршни, связанные с коленчатым валом 5 и

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, а именно к двигателям внутреннего сгорания.

Цель изобретения — повьппение эффективности двигателя внутреннего сгорания, На фиг. 1 представлен разрез двигателя по осям цилиндров; на фиг. 2— вид сверху на крышку цилиндров; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2 по осям камер сгорания.

Двигатель содержит компрессорный цилиндр 1, расширительный цилиндр

2, объем которого в два или более раз больше объема компрессорного цилиндра 1. Компрессорный поршень 3; размещенный в компрессорном цилиндре

1, и расширительный поршень 4, разме-

„Я0„„1643754 А 1

2 движущиеся в противофазе. В крышке цилиндров 8 размещен золотник 10, выполненный в виде двух дисков 17 и

18, кинематически связанных с коленчатым валом 5, Внутри золотника 10 между дисками 17 и 18 размещена по меньшей мере одна камера сгорания 24.

Сжатый в компрессорном цилиндре 1 заряд выталкивается в камеру сгорания

24, перемещающуюся по окружности вследствие вращения золотника 10, поджигается от источника воспламенения 9, сгорает при постоянном объеме и расширяется в расширительном 2 цилиндре, После чего осуществляется выпуск отработавших газов и продувка камеры сгорания 24 сжатым воздухом.

1 з,п ф лы 3 ил, щенный в расширительном цилиндре 2.

Компрессорный 3 и расширительный 4 поршни связаны с коленчатым валом

5 при помощи шатунов 6 и 7. Кривошипы коленчатого вала сдвинуты один относительно. другого на 180

Двигатель также содержит крьппку цилиндров 8 с расположенными в ней источником воспламенения 9, (в качестве которого может служить либо форсунка, либо свеча зажигания в зависимости от способа смесеобразования) и золотником 10, кинематически связанным с коленчатым валом 5 прн помощи конических зубчатых колес 11 и 12, вертикального вала 13 и шес. терни 14. Причем передаточное число кинематической цепи таково, что за четыре оборота коленчатого валя 5

1643754 золотник 10 совершает один оборот.

На торцах компрессорного 3 и расширительного 4 поршней, для уменьшения объема над поршнями при их положе5 нии в верхней мертвой точке, выполнены вытеснители 15 и 16, входящие при положении поршней 3 и 4 в верхней мертвой точке, в отверстия крьппки ц ли дров 8. Волотник 10 в нен в 10 виде двух соосных дисков 17 и 18 установленных один над другим на оси

19 с возможностью вращения вокруг нее и пбдпружиненных один относительно другдго при помощи пружин 20, так что верхний диск 17 постоянно контактирует по внешней торцовой поверхности с плоскостью верхней плиты 21 крьппки цилиндров 8, а нижний диск 18 контактирует по внешней торцовой поверхности с »»лоскостью нижней плиты

22 крышки цилиндров 8. Верхняя 21 и нижняя 22 плиты крьппки цилиндров 8 соединены между собой при помощи кольцевого кожуха 23. В золотнике 10 выполнены четыре камеры сгорания 24 бочкообразной формь» в виде углублений во внутренних торцовых поверхностях дисков 17 и 18, Камеры сгорания 24 покрыты изнутри тонкостенными оболочками 25, изолирующими объем камер сгорания от зазора между внутренними торцовыми поверхностями дисков 17 и 18.

Двигатель снабжен впускным каналом 26, периодически сообщающим

35 компрессорный цилиндр 1 с атмосферой, выпускным каналом 27, периодически сообщающим расширительный цилиндр 2

c a™сФеРой, перепускнь»ми ка ал ми 40

28 и 29, периодически сообщающими цилиндры 1 и 2 с камерами сгорания

24, впускным продувочным каналом 30, поочередно периодически сообщающим камеры сгорания 24 с источником сжатого воздуха (на чертеже не показан) и выпускным продувочным каналом 31, поочередно периодически сообщающим камеры сгорания 24 с атмосферой.

На внешних торцовых поверхностях дисков 17 и 18 над и под камерами сгорания 24 выполнены углубления 32 в виде части кольца, определяющие фазы газораспределения, причем площадь части кольца углубления 32 должна быть равновеликой с,площадью сечения гаме-55 ры сгорания 24„

Двигатель работает следующим образом.

При движении компрессорного поршня

3 вниз от верхней мертвой точки в компрессорном цилиндре 1 создается разрежение, вследствие которого через впускной канал 26 и камеру сгорания

24 в компрессорный цили» др поступает свежий заряд.

В момент, когда поршень 3 компрессорного цилиндра 1 достигнет нижней мертвой точки, золотник 10 в процессе своего вращения вокруг оси 19 займет положение, при котором камера сгорания 24 окажется изолированной от впускного канала 26, вследствие чего процесс впуска прекращается и при движении компрессорного поршня 3 к верхней мертвой точке начинается процесс сжатия свежего заряда с вытеснением

его из компрессорного цилиндра 1 в камеру сгорания 24.

Когда поршень 3 компрессорного цилиндра 1 достигнет верхней мертвой точки, золотник 10 изолирует объем камеры сгорания 24 от объема компрес сорного цилиндра 1.

Далее камера сгорания 24 с находящимся внутри нее сжатым зарядом перемещается совместно с вращающимся золотником под источник воспламенения

9 заряда (форсунка, если реализуется внутреннее смесеобраэование, и свеча, если реализуется внешнее смесеобраэование), который воспламеняет заряд в замкнутом объеме камеры сгорания

24. Горение заряда при постоянном объеме происходит до тех пор, пока поршень 4 расширительного цили»»дра 2 не достигнет верхней мертвой точки .

В момент, соответствующий положению поршня 4 расширительного цилиндра 2 в верхней мертвой точке, золотник 10 в процессе своего вращения сообщает камеру сгорания 24 с расширительным цилиндром 2, после чего начинается расширение отработавших газов при осуществлении рабочего хода поршня 4 расширительного цилиндра 2 к нижней мертвой точке.

В момент достижения поршнем 4 рас- ширительного цилиндра 2 нижней мертвой точки золотник 10, вращаясь, сообщает расширительный цилиндр 2 через камеру сгорания 24 и выпускной канал 27 с атмосферой, благодаря чему при движении поршня 4 расширительного цилиндра к верхней мертвой точке 2 происходит выпуск отработавших газов

1. Двигатель внутреннего сгорания, содержащий компрессорный цилиндр, расширительный цилиндр большего объема, поршни, размещенные в цилиндрах со сдвигом по углу поворота коленчатого вала и связанные с коленчатым валом при помощи шатунов, и крышку цилиндров с расположенными в ней источником воспламенения и золотником, кинематически связанным с коленчатым валом и выполненным с по меньшей мере

16437 из расширительного цилиндра 2 в атмосферу.

Дальнейшее вращение золотника 10 изолирует полость камеры сгорания 24 от выпускного канала 27 и расширительного цилиндра 2 при положении поршня 4 расширительного цилиндра 2 в верхней мертвой точке, После чего камера сгорания 24, заполненная остатками отработавших газов, перемещается вместе с вращающимся золотником 10 к продувочным каналам 30 и 31.

В процессе прохождения камеры сгорания 24 под продувочными каналами 30 1 и 31 происходит полная ее очистка от отработавших газов подводимым по впускному продувочному каналу 30 сжатым воздухом. При этом остатки отработавших газов и избыток продувочного 20 воздуха удаляется по выпускному продувочному каналу 31 в атмосферу. При работе двигателя процессы поочередно повторяются с участием каждой из четырех камер сгорания. 25

Формулаизобретения

S4 одной камерой сгорания, впускным каналом, периодически сообщающим компрессорный цилиндр с атмосферой, вьтпускным каналом, периодически сообщающим расширительный цилиндр с атмосферой, и перепускными каналами, периодически сообщающими цилиндры с камерой сгорания, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения эффективности, золотник выполнен в виде двух соосных дисков, расположенных один над другим и подпружиненных один относительно другого, ось которых перпендикулярна оси коленчатого вала, и снабжен продувочными каналами, периодически подключенными к камере сгорания, покрытой изнутри тонкостенной оболочкой, а впускной и выпускной каналы периодически сообщены с атмосферой через камеру сгорания.

2. Двигатель по п. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что камера

crорания выполнена бочкообразной формы.

3. Двигатель по пп. 1 и 2, о т— л и ч а ю шийся тем, что кривошипы коленчатого вала сдвинуты один относительно другого на 180 .

4. Двигатель по пп. 1-3, о т л и— ч а ю шийся тем, что на внешней поверхности каждого диска выполнено углубление в виде части кольца, сообщенное с камерой сгорания, причем площадь углубления равна площади проекции камеры сгорания на плоскость, перпендикулярную оси дисков.

1643754

Фиг.1

ЧЪг 2

1643754

Корректор А.Осауленко

Тираж 354

Заказ 1458

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Рауаская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Укгород, ул. Гагарина, 101

Редактор Т.Кондрахина

Составитель А. Ермолаев

Техред Л.Сердюкова