Способ работы двухтактного двигателя внутреннего сгорания и двухтактный двигатель внутреннего сгорания

 

Сущность изобретения: цилиндр двигателя продувают возду иШм зарядом , сжимают воздушный заряд в цилиндре , перепускают сжатый воздух во внешнюю камеру сгорания, впрыскивают в нее топливо, при этом воспламеА 8

СОЮЗ СОВЕТСКИХ социдлистичгс<их . Ы3 „„1 77328Q Д 3 ()5 р 02 В 19/02, 75/12

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (Г.ОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ к пАтейМ У

1 (21) 4695988/06 (n) 23.05 89 . (46) 30,36.9R. Бал. И 40 (71) уфимское моторостроительное npоиза4щствжиое объединение . (72) 8.И. Раврентьев и В.И.Стрельцов (73) З..Н.Лаврентьев (56) .патент. СШ Ь 4513568, кл. 66/39,6,.1985.

Заявка Японии У 47-12723 кл 51М 1972

2 (Д) СПОСж РАБОТЫ ДВЯЛДКТЙОГО ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ И ДВУХ"

ТАКТИИЙ ДВИГАТЕЛЬ ПИУТРЕЙН:Г0 СГфРА-

-Нйй (57) Сущность изобретейия: цилиндр двигателя продувает аюздЯвя й" заря= дом, сжимают воздуайый заряд в цилйндре, перепускщй"сжа79й воздух во внещйюю камеру сгорания; впрйскира-, ют в нее топливо, при этом воспламеФ 8

1773280 няется и сгорает топливовоздушная смесь, перепускают продукты сгорания в цилиндр и выпускают из цилиндра отработавшие газы, причем сжатый воздушный заряд перемещают от места впрыска топлива к месту воспламенения топливовоздушной смеси. Устройство для осуществления этого способа, снабжено дйском, установленным в головке цилиндра с возможностью вращения вокруг оси, параллельной оси цилиндра, и кинематически связанным с коленчатым валбм и по меньшей мере одной дополнительной камерой сгорайия, расположенной в диске и снабженной "перепуСкными каналами и "секторными )

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к способам работы двухтактных двигателей внутреннего сгорания.

Широко известны способы работы двухтактных двигателей внутреннего сгорания и устройства для их осуще ствления, выполняющие функции: заполнения рабочего цилиндра окислителем, сжатия, впрыска топлива, создание О воздушно-топливной смеси с последу" кщим сжиганием для Воспроизводства рабочего хода поршня.

Известные способы и устройства для их осуществления, как правило, имеют 35

;"низкую полноту сгорания топлива из-за малого времени подготовки"смеси.

Известен способ работь1двигателя, при.коТором топливно-воздушная"смесь подается сначала в предварительную . 40 камеру, для первичного его подогрева и. испарения. топлива в окислителе, . затем в .рабочую камеру. сгорания для осуществления рабочего действия..- .

Наиболее близким по технической 45 сущности является способ работы двухтактного двигателя внутреннего . сгорания путем продувки цилиндра воз"душным зарядом, сжатия воздушного заряда в цилиндре, перепуска сжато- О

ro заряда во внешнюю камеру сгорания, впрыска в нее топлива вослламененйя и сгорания топливо-воздушной смеси, перепуска продуктов сгорания 8 цилиндр и выпуска из цилиндра отработавших газов, устройство для его осуществления содержит по меньшей, мере один цилиндр с размещенным в нем кинематически связанным с коленчатым окнами, выполненными с воэможностью периодического и последовательного сообщения с окнами разделительной стенки цилиндра,.отделяющей объем цилиндра от дополнительной камеры, форсункой и свечой зажигания, а последняя смещена относительно форсун- . ки на расстояние, превышающее длину секторного окна, при этом секторные окна выполнены с центральным углом, равным по величине числу 4, деленному на количество камер сгорания, а кинематическая связь диска с колен-.. чатым валом выполнена в виде зубча-. той передачи. 2 с; и 1 з. и. ф-лы, 3 ил. валом, поршнем:, выполненный с впуск ным, выпускным и продувочным окнами,:"-:..и снабженный разделительной стенкой с окнами, головку цилиндра с установ-: ленными в ней свечой зажйгания.и форсункой и камеру сгорания.

Однако известные. способы йиеет. ограниченное время подготовки смеси,; недостаточное для полного испарения топлива и смешивания его в окислите- . ле, устройства сложны и металлоемки.

Целью предлагаемого йзобретения является повышение экономичности

;! двухтактного двигателя. "

Поставленная Цель достигается тем,, что в известном способе сжатый воздушйый заряд перемещают от места впрыска топлива i< месту воспламенения топливовоздушной смеси.

В завиСимости от расчетного времени, в течение которого в смеси произойдет окончательный процесс испаре" ния топлива и смешение его в окислителе,выбирается способ перемещения потока отдельных сжатйх воздушных зарядов (возможно от одного цилиндра к другому: цилиндру или от в.м.т. од- ного цилиндра к в.м.т. того же цилинд ра и др.) и количество камер сгорания в потоке, несущем отдельные сжа" тые воздушные заряды.

Для осуществления способа предлагается известный двухтактный двига" тель, снабженный диском, установленным в головке цилиндра с возможно-: стью вращения вокруг оси, параллельной оси цилиндра, и кинематически связанным с коленчатым валом, и по

17732 меньшей мере одной дополнительной. камерой сгорания, камеры сгорания расположены в диске и снабжены перепускными каналами и секторными окнами, выполненными с возможностью периодического и последовательного сообщения с окнами разделительной стенки цилиндра, Форсункой и свечой зажигания, .а последняя смещена относительно форсунки на расстояние, превышающее длину секторного окна, секторные окна выполнены с центральI ным углом О, равным по величине числу .11, делЕнному на количество камер сгорания, а кинематическая связь диска с коленчатым валом выполнена в виде зубчатой передачи.

На Фиг. 1 изображен общий вид двигателя, разрез; на Фиг. 2 - сече- 20 ние А-А на фиг. 1; йа Фиг. 3 - сечение Б-Б на Фиг. 1.

Устройство для осуществления способа содержит блок цилиндров 1, го- ловку блока цилиндров ", в которой 25 установлен диск 3, несущий ; в своем теле камеры сгорания 4 с секторными окнами 5, на торцах диска 3 установлены уплотнительные шайбы 6 для герметизации камер сгорания 4, цилинд- 30 ры 7 и 8 в верхней мертвой точке имеют жестко установлейные разделительные стенки 9 (Фиг. 3) с выполненными в них секторными окнами 10, поршни

11 шарнирно соединены с шатунами 12, которые сидят на кривошипных шейках коленвалов 13 и 14, койструктивное исполнение их может быть слитным, на алах 13 и 14 ид е ер и взаимодействукщие с зубчатым коле- сом 16, передаточное число этой зубчатой передачи равно числу камер сгорания 4 в диске 3. Зубчатое колесо

16 и диск 3 сидят на одном валу 17 для осуществления синхронизации враще- 45 ния коленвалов 13 и 14 (или одного слитного) с диском 3, тем самым обеспечивая точное совмещение секторных окон 5 (Фиг. 2) с секторными окнами

10 (фиг. 3) к моменту подхода поршней

11 в нижнюю мертвую точку.

На головке 2 установлены Форсунки

18 с насосами высокого давления 19 для впрыскивания топлива в камеру сгорания 4 и свечи зажигания 20.

Для описания работы в качестве примера, взят двигатель с пятью камерами сгорания 4, запуск и работа кривошипно-шатунной группы осуществля60 б ется 110 способу двухтакт1ого двигателя с применением впрыска топпияа непосредственно s камеру сгорания, Основной отличительной чертой в работе предлагаемого двигателя является вращение камер сгорания 4 находящихся в подвижном диске 3, при подходе поршня 11 к нижней мертвой точке и первоначальном его перемещении вверх секторные окна и 10 совмещаются, образуя единую полость, состоящую йз объема камеры сгорания 4 и рабочего объема цилиндра 7 1или 8), в этот момент происходит выпуск отработанных газов и заполнение рабочего объема свежим воздухом, впрыск топлива осуществляется насосом 19 после перекрытия телом поршня 11 выхлопного отверстия, затем производится сжатие рабочей смеси в камере сгора" ния 4,, которая в это время, перемеща-. ясь, уходит в заглушенное пространство головки блока 2 и полностью герметизируетСя там к концу сжатия. В герметизированйом состоянии камера сгорания 4 перемещается полтора оборота коленвалов i3 и t4, обеспечивая полное испарение топлива при подготовке рабочей смеси, активный первоначальный момент сгорания и сгорание топлива.

При увеличении"числа камер Сгора- . ния 4 в диске 3, причем. для обеспе чения непрерывного крутящего момента количество камер сгорания 4 должно быть нечетным при двух рабочих цилиндрах, время для подготовки рабочей смеси (время считать в количестве оборотов коленвала) увеличивается.

После окончания сжатия следующая камера сгорания 4 выходит из зоны герметизации,обуславливая начало работы расширейия газов.

П

В случае, когда о ) число камер

П или < -----------, невозможно обесчисло камер печить постоянные фазы газораспределейия.

- р случае когда передаточное отношение больше количества камер или меньше количества камер, невозможно обеспечить согласованную работу цилиндров и постоянные Фазы газораспределения.

Предлагаемая конструкция двигателя по сравнению с прототипом обеспечивает идеальные условия подготовки

17732 0 мере один цилиндр с размещенным в нем и кинематически связанным с коленчать|м валом поршнем, выполненный с впускным, выпускным и продувочным окнами и снабженный разделительной стенкой с окнами, головку цилиндра с установленными в ней свечой зажигания и форсункой, и камеру сгорания, о тл и ч а ю шийся тем; что, с це- ью повышения экономичности, он снабен диском, установленным в головке цилиндра и кинематически связа йным с коленчатым валом, и по меньшей ере одной дополнительной камербй сгорания, камеры сгорания расположены в диске и снабжены перепускными каналами и секторными окнами, выполненными с возможностью периодического и последовательного сообщения с кнами разделительной стенки цилинда, 4орсункой и свечой зажигания, последняя смещена относительно 9ор унки на расстоянии, превышающее длиу секторного окна..

Двигатель по и. 2, о т л и ч ао шийся тем, что секторные окна

ыполнены с центральным углом, равным по величине числу, деленному на оличество камер сгорания, а кинема" ическая связь диСка с коленчатым алом выполнена в виде зубчатой переачи. воздушно-топливной смеси, время приготовления которой увеличивается на определенное количество тактов, обеспечивается хорошая турбулизация сме5 си под воздействием центробежных сил, использование теплоты стенок камеры сгорания для предварительного подогрева смеси, устраняется отрицательный крутящий момент, возникший при повышении давления в рабочем объеме ци- л линдра при использовании опережения ж зажигания рабочей смеси в существующих двигателях, что в целом приводит к значительной экономии топлива. 5 м

Формула изобрете ния

1. Способ работы двухтактного двигателя внутреннего сгорания путем продувки цилиндра воздушным зарядом, сжатия воздушного заряда в цилиндре, перепуска сжатого заряда во внешнюю о камеру сгорания, впрыска в нее топ- р лива, воспламенения и сгорания топли- а вовоздушной смеси, перепуска продуктов сгорания в цилиндр и выпуска из 25 цилиндра отработавших газов, о т л и. ч а ю шийся .тем, что, с целью повышения экономичности, сжатый воз- в душный заряд перемещают от места ипрыска топлива к месту воспламенения ЗО к топливовоздушнои смеси. т

2. Двухтактный двигатель внутрен- в него сгорания, содержащий по меньшей

Ф-А

Составитель В, Лаврентьев

Редактор: Техред И.Иоргентал Корректор А. Козориз

»» »»

Заказ 4309 Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета ao,èçîáðåòåíèÿì и открытиям при ГЕНТ СССР

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

ЮФВ» ЭЮЮ

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.у кгород, ул. Гагарина, 101