Комбинированный двухтактный двигатель внутреннего сгорания

 

(51) 5 F 02 В 75 2б . т йВ- TBl. «;:p-.g ) г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4725154/06 (22) 01.08.89 (46) 15.10.93 Бюл. Мя 37-38 (76) Власов Александр Николаевич (54) КОМБИНИРОВАННЫЙ ДВУХТАКТНЫЙ

ДВИГАТЕПЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Ислользование: изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателес1роению, а именно к двигателям внутреннего сгорания. Сущность изобретения: комбинированный двухтактный двигатель внутреннего сгорания содержит блок цилиндров 1 с размещенными в нем поршнями 2, выходной вал 3, связанный с поршнями посредством механизма преобразования движения, закрепленную на выходном валу головку 5 цилиндров, выполненную в виде ротора, и устройство подачи топлива 21, причем в головке выполнены последова(в) RU (11) 2001293 С1 тельно по ходу ее вращения сопловой канал и выпускное отверстие 8, связанные с цилиндрами в конце такта расширения, а в блоке выполнен коль— цевой выпускной канал, расположенный в плоскости вращения головки 5. Новым в двигателе яляется то, что в головке выполнена камера 6 непрерывного горения, сообщенная с цилиндрами вблизи верхней мертвой точки, а устройство подачи топлива выполнено в виде размещенной в камере центробежной форсунки 7, связанной с радиальным топливным каналом головки. Механизм преобразования двига— тепя может быть выполнен в виде косой шайбы 10.

Двигатель может быть снабжен идентичным блоком цилиндров, расположенным симметрично плоскости вращения головки, а камера непрерывного горения сообщена с цилиндрами идентичного блока. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

2001293

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

Известен комбинированный двухтактный двигатель внутреннего сгорания, содержащий блок цилиндров с размещенными в них поршнями, выходной вал, связанный с поршнями посредством механизма преобразования движения, выполненного в виде кривошипно-шатунного механизма, и устройство подачи топлива, при этом головка цилиндров жестко закреплена на блоке цилиндров и в ней выполнены выпускные каналы, со стороны которых установлена газовая турбина (1).

Известен также двигатель, содержащий блок цилиндров с размещенными в них поршнями, выходной вал, связанный с поршнями посредством механизма преобразования движения, и устройство подачи топлива, при этом головка цилиндров жестко закреплена на блоке цилиндров и в ней выполнены вспомогательные цилиндры, в которых размещены механически связанные с выходным валом вспомогательные поршни (2).

Известен двигатель, выбранный в качестве прототипа, содержащий блок цилиндров с размещенными в них поршнями, выходной вал, связанный с поршнями посредством механизма преобразования движения, закрепленную на выходном валу головку цилиндров, выполненную в виде ротора, и устройство подачи топлива, причем в головке выполнены последовательно по ходу ее вращения сопловой канал и выпускное отверстие, связанное с цилиндрами в конце такта расширения, а в блоке выполнен кольцевой канал, расположенный в плоскости вращения головки, при этом камера сгорания образована в каждом иэ цилиндров в пространстве между поршнем и ротором, устройство подачи топлива расположено на блоке цилиндров, а механизм преобразования движения выполнен в виде волнистой шайбы (3).

Недостатком прототипа и других известных двигателей является относительно низкая эффективность из-за импульсного режима горение топлива, поскольку при этом не обеспечивается полное его сгорание в оптимальном режиме, Цель изобретения — повышение эффективности двигателя внутреннего сгорания.

Положительный эффект ожидается эа счет обеспечения режима непрерывного горения топлива.

Поставленная цель достигается тем, что в двигателе, содержащем блок цилиндров с размещенными в них поршнями, выходной вал, связанный с поршневыми посредством

15 механизма преобразования движения, закрепленную на выходном валу головку цилиндров, выполненную в виде ротора, и устройство подачи топлива, причем в головке выполнены последовательно по ходу ее вращения сопловой канал и выпускное отверстие, связанное с цилиндрами в конце такта расширения. а в блоке выполнен кольцевой канал, расположенный в плоскости вращения головки, согласно изобретению в головке выполнена камера непрерывного горения. сообщенная с цилиндрами вблизи верхней мертвой точки, а устройство подачи топлива выполнено в виде размещенной в камере центробежной форсунки, связанной с радиальным топливным каналом головки, Механизм преобразования движения может быть выполнен в виде косой шайбы, 20 Двигатель может быть снабжен идентичным блоком цилиндров, расположенным симметрично плоскости вращения головки, а камера непрерывного горения сообщена с цилиндрами идентичного блока.

На фиг,1 представлен двигатель, продольный разрез; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1; на фиг,3 — разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 — разрез В-В на фиг.1.

Комбинированный двухтактный двига30 тель содержит блок цилиндров 1, в которых размещены поршни 2. связанные с валом 3 через механизм преобразования движения

4 (фиг.4), головку 5 цилиндров, выполненную s виде ротора, центральная часть которого жестко закреплена на валу, а в периферийной части выполнена камера 6 непрерывного горения с центробежной форсункой 7, а также выпускной канал 8 и сопловой канал 9. Камера непрерывного го40 рения сообщена с цилиндрами вблизи верхней мертвой точки, а сопловой канал и выпускное отверстие, выполненные по ходу вращения головки, связаны с цилиндрами в конце такта расширения, 45 Механизм преобразования движения двигателя содержит косую шайбу 10, один торец которой (с выступом) закреплен по скользящей посадке на наклонном кривошипе 11, а другой торец через стержни 12, 50 13, промежуточную шайбу 14 и стержни 15, 16 закреплен на основании 17, жестко установленном на блоке цилиндров, поршни к косой шайбе прикреплены с помощью шатунов 18 и взаимно перпендикулярно распо55 ложенных основного 19 и вспомогательного

20 поршневых пальцев, Двигатель также содержит радиальный топливный канал 21 головки, проходящий через вал и соединенный с центробежной форсункой, на блоке цилиндров закреплен

2001293

55 воэдухоподводящий патрубок 22, соединенный с окнами 23 блока цилиндров.

На блоке цилиндров двигателя установлены гаэосборник 24 отработавших газов, внутри которого выполнен кольцевой выпускной канал с уста1овленным в:1ем пластинчатым диффузором 25, и отводящий коллектором 26.

На поршнях двигателя размещены уплотнительные кольца 27, на торце блока цилиндров — уплотнительные кольца 28, 29 и уплотнительные пластины 30, вал двигателя вставлен в onoptlylo шайбу 31, Двигатель работает следующим образом, При вращении вала 3 сосед»ше поршни

2 U блоке цилиндров 1 с помощью механизма преобразовател;l движения 4 совершают возвратно-поступательное движение с фа3oBblM сдвигом относительно друг друга, равным g=.360/и yl ловых градусов, где n — число цилиндров, При ходе каждого из поршней 2 от нижней мертвой точки к вершине происходит сжатие воздуха и, поскольку синхронно с вращением вала вращается и головка 5 цилиндров, камера 6 непрерывного горения поочередно подходит к цилиндрам в момент высокой компрессии воздуха. В результате в камеру 6 из цилиндров 2 воздух поступает практически непрерывно. Одновременно в эту камеру непрерывно через центробежную форсунку 7 поступает топливо, которое, непрерывно сгорая, производит нагрев газов, которые после этого совершают полезну1о работу в цилиндрах при ходе поршней вы направлении от верхней мертвой1 точки к нижней. В конце такта расширения отработавшие газы выпускаются через сопл овой канал 9. создавая дополнительный крутящий момент вала 3, производя тем са1лым дополнигельную работу. Осгатки обработавших газов выводятся через выпускной канал 8 в момент продувKè цилиндров вблизи положения нижней мертвой точки хода поршней.

Формула изобретения

1, КОМЬИ INI OBAIItlt>IN jit3YXTAKTIIt: ДГЗИГАTEJIt, в1 YTI I:- t ltIII сгOI AII_#_tI, содержащий блок цилиндров с раз»лещенньнли в них поршнями, выходной вал, связанный с поршнями посредством механизма преобразования движения, закрепленну о на выход»10м вал / Голо в к / цилиндров, выполненную в виде ротора, и устройство подачи топлива, причем в головке выполнены последовательно по ходу ео вращения сопловый канал и выпускное

l5

Воздух для продувки цилиндров подается через патрубок22 и окна 23. Отработавшие газы, проходя через пластинчатый диффузор 25, обеспечивающий согласование с сопловым каналом, выводятся из двигателя через газосборник 24 и отводящий коллЕктср 26.

Работа механизма преобразования движения обеспечивается тем, ч1о при врагцении вала 3 выступающий торец косой шайбы 10, установленный по скользящей посадке на наклонном кривошипе 11, совершает вращательное движение вокруг вала, а I3ropoA торец косой шайбы 10 совершает волнообразное колебательнпе движение. в вид». суммы периодических наклонов с фазовым сдвигом в 90 угловых градусов в двух взаи»лно перпендикулярных плоскостях, проходящих через оси стержней, соответственно 12, 13 и 16, 17, образующих совместно с промежуточной шайбой 14 карданный механизм. При этом, благодаря связи поршней 2 со вторым торцом косой шайбы 10 через шатуны 18 LI поршневые пальцы 19 и

20, зти поршни совершают необходимое для работы двигателя возвратно-поступательное движение с фазовым сдвигом

g:=360/lI угловых градусов, где n -- число цилиндров, Для конкретного примера g=360/8 — -45 у гл. г рад.

Уплотнение рабочих обьемов в цилиндр=х обеспечивается кольцами 27, 28, 29 и пластинами 30. Поддержка вала и ротора осуьцествляется с помощью оснований 17 и опорных шаиб 31. (56) Теория двигателей внутреннего сгорания./Под ред.Н.Х, Дьяченко. — Л.: Машиностроение, 1974, с.209.

Орлин А,С„Kpyглoв М.Г. Комбинированные двухтактные двигатели. — М,; Машиностроение, 1974, с.209, Патент США N 4149498, кл. F 02 В

75/26, о и убл и к. 1979. отверстие, связанные с цилиндрами в конце такта расширения, а в блоке выполнен кольцевой выпускной канал, расположеннии в плоскости вращения головки, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности, в головке выполнена камера непрерывного горения, сообщенная с цилиндрами вблизи верхней мертвой точки, а устройство подачи топлива выполнено в виде размещенной в камере центробежной форсунки, связанной с рад альным топливным каналом головки.

200129:3

2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что механизм преобразования выполнен в виде косой шайбы.

3. Двигатель по пп.1 и 2, отличающийся тем, что он снабжен идентичным блоком цилиндров. расположенным симметрично плоскости вращения головки, а камера непрерывного горения сообщена с цилиндра5 ми идентичного блока.

2001293

Флг.р в в

75 10

Фиг.g

Составитель А.Власов

Техред М.Моргентал Корректор С,Лисина

Редактор Л.Волкова

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

Заказ 3121

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

Проиэводс венно-издательский ко лбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101