Двухтактный двигатель с одним цилиндром и серия двухтактных двигателей
Группа изобретений относится к двигателестроению. Техническим результатом является упрощение и унификация двигателей в конструктивной серии. Сущность изобретений заключается в том, что двухтактный двигатель имеет цилиндр (2, 52) и по меньшей мере один продувочный канал (10, 11, 60, 61), который при нахождении поршня (5) в области нижней мертвой точки осуществляет соединение потока между внутренним объемом (20) картера двигателя и выполненной в цилиндре (2, 52) камерой (3, 53) сгорания. Картер (4) двигателя имеет соединительный фланец (38) картера двигателя для соединения с цилиндром (2, 52), в котором имеется по меньшей мере один первый соединительный канал (46) и по меньшей мере один второй соединительный канал (47). По меньшей мере один продувочный канал (10, 11, 60, 61) переходит в картер (4) двигателя либо через по меньшей мере один первый соединительный канал (46), либо через по меньшей мере один второй соединительный канал (47). Через другой из указанных первого и второго соединительных каналов (46, 47) продувочный канал не переходит в картер (4) двигателя. Для серии двухтактных двигателей предусматривается, что в двухтактном двигателе (1) серии, имеющем первый цилиндр (2), второй соединительный канал (47) закрыт от цилиндра (2), и причем в двухтактном двигателе (51) серии, имеющем второй цилиндр (52), первый соединительный канал (46) закрыт от цилиндра (52). 2 н. 11 з.п. ф-лы, 7 ил.
Область техники
Изобретение относится к двухтактному двигателю с одним цилиндром вида, указанного в ограничительной части пункта 1, а также к серии двухтактных двигателей.
Уровень техники
Из патентного документа DE 102 20 555 А1 известен двухтактный двигатель, продувочные каналы которого проведены в цилиндре параллельно продольной оси цилиндра. В патентном документе DE 10 2009 059 143 А1 показан двухтактный двигатель, в котором продувочные каналы проведены в форме спирали вокруг отверстия цилиндра и впадают во внутренний объем картера двигателя под впускным отверстием и/или под выпускным отверстием. В картере двигателя проходит участок продувочных каналов, который соединяет перепускное отверстие продувочного канала на фланце крепления цилиндра с отверстием на входе в картер двигателя. Вследствие разного расположения перепускных отверстий на соединительном фланце цилиндра требуются картеры разной конструкции для цилиндров с прямыми продувочными каналами и для цилиндров с продувочными каналами, проходящими в форме спирали вокруг отверстия цилиндра.
Раскрытие изобретения
В основе изобретения лежит задача упростить изготовление и хранение двухтактного двигателя. Еще одна задача изобретения состоит в создании конструктивной серии двухтактных двигателей, для которых возможно их простое изготовление и хранение на складе.
Эта задача решена в отношении двухтактного двигателя двухтактным двигателем с признаками пункта 1. В отношении серии задача решена серией с признаками пункта 13.
Для двухтактного двигателя предусматривается, что в соединительном фланце картера двигателя предусмотрены по меньшей мере один первый соединительный канал и по меньшей мере один второй соединительный канал. При этом оба соединительных канала расположены вне отверстия цилиндра, в радиальном направлении относительно продольной оси цилиндра. В месте по меньшей мере одного первого соединительного канала или по меньшей мере одного второго соединительного канала по меньшей мере один продувочный канал переходит в картер двигателя. В другом из соединительных каналов - первом или втором - продувочный канал не переходит во внутренний объем картера двигателя. Следовательно, может быть предусмотрена возможность перехода продувочного канала в картер двигателя по по меньшей мере одному первому соединительному каналу и отсутствия перехода продувочного канала во внутренний объем картера двигателя по по меньшей мере одному второму соединительному каналу или перехода по меньшей мере одного продувочного канала в картер двигателя по по меньшей мере одному второму соединительному каналу и отсутствия перехода продувочного канала во внутренний объем картера двигателя по по меньшей мере одному первому соединительному каналу. Соединительный канал, по которому продувочный канал не переходит во внутренний объем картера двигателя, - это глухое отверстие, которое не соединяется с участком продувочного канала в цилиндре и, таким образом, при нахождении поршня в нижней мертвой точке не имеет соединения с камерой сгорания. Этот соединительный канал не выполняет никакой функции для такого двухтактного двигателя. При расположении цилиндра другого типа на картере такого типа соединение с камерой сгорания предпочтительно осуществляется через другой из соединительных каналов. Следовательно, в зависимости от типа цилиндра либо по меньшей мере один первый соединительный канал либо по меньшей мере один второй соединительный канал при любом положении поршня отделен от камеры сгорания цилиндром.
Двухтактный двигатель предпочтительно делится на четыре сектора, проходящих параллельно продольной оси цилиндра, причем в первом из секторов имеется по меньшей мере одно продувочное окно продувочного канала, а во втором секторе - выпускное отверстие. По меньшей мере один первый соединительный канал предпочтительно расположен в первом секторе, в котором расположено также по меньшей мере одно продувочное окно продувочного канала. По меньшей мере один первый соединительный канал служит для соединения с по меньшей мере одним участком продувочного канала цилиндра, который переходит в картер двигателя в первом секторе и предпочтительно проведен примерно параллельно продольной оси цилиндра. По меньшей мере один второй соединительный канал предпочтительно расположен во втором секторе. По меньшей мере один второй соединительный канал служит для соединения с по меньшей мере одним участком продувочного канала, который впадает в картер двигателя во втором секторе, то есть под выпуском, и который предпочтительно проведен вокруг отверстия цилиндра в форме спирали. Однако второй соединительный канал может также служить для соединения с по меньшей мере одним продувочным каналом, который проведен в цилиндре параллельно продольной оси цилиндра и проходит во второй сектор через соединительный фланец цилиндра или через разделительную плоскость между цилиндром и картером двигателя.
Проходное отверстие в соединительном фланце картера двигателя предпочтительно соединено с по меньшей мере одним первым соединительным каналом. Следовательно, по меньшей мере один первый соединительный канал и проходное отверстие в соединительном фланце картера находятся друг над другом. По меньшей мере один первый соединительный канал предпочтительно выполнен в углублении на соединительном фланце картера двигателя, которое по всей его высоте открыто в направлении внутреннего объема картера двигателя. Вследствие этого возможно создание по меньшей мере одного первого соединительного канала простым способом, в частности, при производстве картера двигателя посредством литья. Второй соединительный канал предпочтительно отделен перемычкой от проходного отверстия и соединен с внутренним объемом картера двигателя посредством участка канала. Однако возможно также предусмотренное соединение по меньшей мере одного второго соединительного канала с проходным отверстием и выполнение по меньшей мере одного второго соединительного канала в углублении на соединительном фланце картера двигателя, которое по всей его высоте открыто в направлении внутреннего объема картера. Может оказаться предпочтительным также расположение перемычки между первым соединительным каналом и проходным отверстием и соединение по меньшей мере одного первого соединительного канала с внутренним объемом картера двигателя посредством канала, проведенного в стенке картера двигателя и закрытого с продольной стороны от внутреннего объема картера двигателя.
Двухтактный двигатель предпочтительно имеет среднюю плоскость, которая содержит продольную ось цилиндра и которая расположена перпендикулярно оси вращения коленчатого вала. Предпочтительно предусмотрены по меньшей мере два продувочных канала, продувочные окна которых расположены на противоположных сторонах от средней плоскости и которые проходят симметрично относительно средней плоскости. Как особенно предпочтительный вариант рассматриваются четыре продувочных канала, расположенные симметрично по отношению к средней плоскости. Предпочтительно предусмотрен именно второй соединительный канал, который пересекает средняя плоскость. Вследствие того, что предусмотрен именно один соединительный канал, упрощается производство картера двигателя посредством литья. Также возможны предусмотренные продувочные каналы, проходящие рядом друг с другом в первом секторе и переходящие в картер двигателя посредством общего для них первого соединительного канала. В результате этого также упрощается производство.
Картер двигателя предпочтительно включает в себя первый компонент картера двигателя и второй компонент картера двигателя, которые соединены друг с другом по разделительной плоскости, проходящей параллельно средней плоскости. Разделительная плоскость предпочтительно находится на расстоянии от средней плоскости. В первом секторе предпочтительно расположены два продувочных окна. Ширина первого соединительного канала, измеренная параллельно средней плоскости, предпочтительно составляет по меньшей мере полторы ширины продувочного окна. Ширина первого соединительного канала предпочтительно избрана такой, что продольные стороны продувочных каналов, находящиеся в тангенциальном направлении снаружи, расположенные в каждом случае напротив другого продувочного канала, заканчиваются заподлицо с соответствующими сторонами соединительного канала. Коленчатый вал предпочтительно опирается на первый и второй коренные подшипники в картере двигателя. Между обоими коренными подшипниками на коленчатом валу предпочтительно помещен шатун. Коренные подшипники находятся друг от друга на расстоянии в направлении, измеренном параллельно оси вращения коленчатого вала, причем ширина второго соединительного канала, измеренная параллельно оси вращения коленчатого вала, предпочтительно меньше, чем расстояние между коренными подшипниками. Следовательно, второй соединительный канал сравнительно узок. Вследствие этого становится возможной незначительная конструктивная ширина цилиндра. Только в области соединительного фланца цилиндра цилиндр должен быть достаточно широк, чтобы закрывать по меньшей мере один первый соединительный канал.
Для серии двухтактных двигателей, которая включает в себя по меньшей мере один первый цилиндр, по меньшей мере один второй цилиндр и по меньшей мере один картер двигателя, монтируемый на первом или втором цилиндре, причем каждый цилиндр имеет отверстие цилиндра, причем первый цилиндр имеет по меньшей мере один участок продувочного канала, впадающий в области первого перепускного отверстия в соединительный фланец цилиндра, а в области продувочного окна - в отверстие цилиндра, причем второй цилиндр имеет по меньшей мере один участок продувочного канала, впадающий в области второго перепускного отверстия в соединительный фланец цилиндра, а в области продувочного окна - в отверстие цилиндра, причем картер двигателя имеет соединительный фланец картера двигателя, причем соединительный фланец картера двигателя имеет по меньшей мере один первый соединительный канал для соединения с первым перепускным отверстием первого цилиндра и по меньшей мере один второй соединительный канал для соединения со вторым перепускным отверстием второго цилиндра, причем первый соединительный канал и второй соединительный канал расположены, в радиальном направлении относительно продольной оси цилиндра, вне отверстия цилиндра, предусмотрено, что в двухтактном двигателе такой серии, имеющем первый цилиндр, закрыт второй соединительный канал цилиндра, и что в двухтактном двигателе такой серии, имеющем второй цилиндр, закрыт первый соединительный канал цилиндра. Вследствие того, что тот соединительный канал, который не используется для цилиндра, смонтированного на картере, изолирован от цилиндра, имеется возможность использовать картер двигателя как для первого, так и для второго цилиндров. Благодаря этому достаточно изготавливать и содержать на складе картер двигателя лишь одного типа, в результате чего упрощаются производство и хранение.
Краткое описание чертежей
Ниже посредством чертежа разъясняется вариант осуществления изобретения. Показаны:
Фиг. 1 схематичное изображение двухтактного двигателя в разрезе,
Фиг. 2 вид цилиндра двухтактного двигателя с фиг. 1 в направлении стрелки II на фиг. 1,
Фиг. 3 фрагмент изображения двухтактного двигателя в разрезе по линии III-III на фиг. 1,
Фиг. 4 схематичный вид сбоку варианта осуществления двухтактного двигателя,
Фиг. 5 вид цилиндра двухтактного двигателя с фиг. 4 в направлении стрелки V на фиг. 4,
Фиг. 6 аксонометрическое изображение картера двухтактного двигателя с фиг. 1 и 4,
Фиг. 7 фрагмент изображения двухтактного двигателя с фиг. 1 в разрезе.
Осуществление изобретения
На фиг. 1 схематично показан двухтактный двигатель 1. Двухтактный двигатель 1 содержит цилиндр 2, в котором выполнено отверстие 39 цилиндра. В отверстие 39 цилиндра входит впускной канал 19 с впускным отверстием 9, а также выпускной канал 18 с выпускным отверстием 8. В отверстии 39 цилиндра помещен с возможностью возвратно-поступательного движения в направлении продольной оси 13 цилиндра поршень 5. Поршень 5 посредством шатуна 6 приводит в действие коленчатый вал 12, выполненный с возможностью поворота во внутреннем объеме 20 картера 4 двигателя. Коленчатый вал 12 показан на фиг. 1 схематично и помещен с возможностью поворота вокруг оси вращения 7 коленчатого вала в направлении 16 вращения. В цилиндре 2 и в картере 4 двигателя выполнены продувочные каналы 10, близкие ко входу, и продувочные каналы 11, близкие к выходу. В варианте осуществления два продувочных канала 10, близких к входу, и два продувочных канала 11, близких к выходу, расположены симметрично по отношению к плоскости разреза на фиг. 1. Продувочные каналы 10 впадают в камеру 3 сгорания через продувочные окна 14, а близкие к выходу продувочные каналы 11 - через близкие к выходу продувочные окна 15. Продувочные окна 14 и 15, так же, как и выпускное отверстие 8 и впускное отверстие 9, управляются посредством юбки 32 поршня 5. Поршень 5 ограничивает выполненную в цилиндре 2 камеру 3 сгорания. Внутрь камеры 3 сгорания вдается свеча 17 зажигания.
Как схематично показано на фиг. 1, в цилиндре 2 выполнены участок 30 продувочного канала, относящийся к продувочному каналу 10, близкому к входу, и участок 31 продувочного канала, относящийся к продувочному каналу 11, близкому к выходу. Цилиндр 2 соединен с картером 4 двигателя по разделительной плоскости 24. Между цилиндром 2 и картером 4 двигателя в разделительной плоскости 24 предпочтительно расположено уплотнение. Продувочные каналы 10 и 11 соединены друг с другом в цилиндре 2 рядом с разделительной плоскостью 24 и переходят в картер 4 двигателя через совместное перепускное отверстие 22. При этом в каждом случае соединены друг с другом соответствующие продувочные каналы 10 и 11, расположенные на одной стороне цилиндра 2. В картере 4 двигателя выполнено входное отверстие 23, через которое продувочные каналы 10 и 11 впадают во внутренний объем картера двигателя 20.
Как показано на фиг. 1, продувочные окна 14, близкие ко входу, имеют ширину f, измеренную в направлении окружности цилиндра, а близкие к выходу продувочные окна 15 имеют ширину g. В варианте осуществления ширина g больше, чем ширина f. Однако могут оказаться предпочтительными также равные значения f, g для продувочных окон 14, 15 или ширина g, которая меньше ширины f.
Как показано на фиг. 1, продувочные каналы 10 и 11 проведены в цилиндре примерно параллельно продольной оси 13 цилиндра. В варианте осуществления продувочные каналы 10, 11 открыты в направлении отверстия 39 цилиндра. Однако возможно также предусмотренное закрытое положение продувочных каналов 10 и 11 относительно отверстия 39 цилиндра на определенном участке их длины.
На фиг. 2 показан вид на цилиндр 2 снизу, то есть со стороны, обращенной к картеру 4 двигателя. На фиг. 2 видно также отверстие 26 в цилиндре 2, через которое входит свеча 17 зажигания (фиг. 1). Цилиндр 2 имеет на стороне, обращенной к картеру 4 двигателя, соединительный фланец 21 цилиндра, в который впадают оба перепускных отверстия 22. Перепускные отверстия 22 так же, как и продувочные каналы 10 и 11, расположены вне отверстия 39 цилиндра, в радиальном направлении по отношению к продольной оси 13 цилиндра. Как показано на фиг. 2, цилиндр 2 имеет среднюю плоскость 28. Средняя плоскость 28 содержит продольную ось 13 цилиндра и направлена перпендикулярно оси 7 вращения коленчатого вала 12. Средняя плоскость 28 соответствует плоскости симметрии продувочных каналов 10 и 11. Перепускные отверстия 22 также расположены симметрично относительно средней плоскости 28. Цилиндр 2 надевается на картер 4 двигателя посредством соединительного фланца 21 цилиндра.
Соединительный фланец 21 цилиндра в варианте осуществления имеет четыре крепежных отверстия 25, посредством которых цилиндр 2 привинчивается к картеру 4 двигателя при помощи крепежных винтов. Как схематично показано на фиг. 2, выпускное отверстие 8 и впускное отверстие 9 расположены в области средней плоскости 28 и пересекаются средней плоскостью 28. В варианте осуществления впускное отверстие 9 расположено не симметрично к средней плоскости 28, а незначительно смещено относительно средней плоскости 28. Выпускное отверстие 8 расположено симметрично относительно средней плоскости 28. Как также показано на фиг. 2, в соединительном фланце цилиндра 21 имеются углубления 27, которые служат для экономии веса. Но никакой другой функции для двухтактного двигателя 1 углубления 27 не выполняют.
Перепускные отверстия 22, а также впускное отверстие 9 и выпускное отверстие 8 расположены приблизительно напротив друг друга по отношению к отверстию 39 цилиндра. Цилиндр 2 делится на четыре сектора 40, 41, 42 и 43, причем каждый из секторов 40 - 43 проходит от продольной оси 13 цилиндра до наружной боковой поверхности, в форме куска торта. Сектора 40 и 43 разделены воображаемой плоскостью 90, которая отходит от продольной оси 13 цилиндра наружу, в радиальном направлении относительно продольной оси 13 цилиндра. Сектора 40 и 41 разделены воображаемой плоскостью 91, сектора 41 и 42 - воображаемой плоскостью 92 и сектора 42 и 43 - воображаемой плоскостью 93. Воображаемые плоскости 91 - 93 также идут в радиальном направлении наружу, отходя из продольной оси 13 цилиндра. При этом плоскости 90 и 92, а также плоскости 91 и 93 соответственно, могут лежать в одной общей для них плоскости или образовывать друг с другом угол меньше 180°. В первом секторе 40 расположены два продувочных канала 10 и 11, а также соответствующее перепускное отверстие 22. Поставленные им в соответствие продувочные окна 14 и 15 также расположены полностью в первом секторе 40. Во втором секторе 41 расположены выпускное отверстие 8 и выпускной канал 18. В третьем секторе 42 полностью находятся продувочные каналы 10 и 11, расположенные напротив первого сектора 40, с их продувочными окнами 14 и 15 и соответствующее перепускное отверстие 22. В четвертом секторе 43 расположено впускное отверстие 9. В варианте осуществления впускной канал 19 также проходит полностью в четвертом секторе 43. Следовательно, сектора 40-43 выбраны таким образом, что два продувочных канала 10, 11, выпускное отверстие 8 или впускное отверстие 9 полностью расположены в пределах соответствующего сектора 40-43. В зависимости от расстояния по боковой поверхности между продувочными каналами 10, 11 и впускным отверстием 9 и выпускным отверстием 8 возможно множество положений для плоскостей 90-93.
На фиг. 3 показан двухтактный двигатель 1 в разрезе. Показанная на фиг. 3 плоскость разреза проходит между продувочными каналами 10 и 11. Продувочные каналы 10 и 11 видны в разрезе в области, смежной с перепускным отверстием 22, в которой продувочные каналы 10 и 11 соединены друг с другом. Как показано на фиг. 3, продувочные каналы 10 с их продувочными окнами 14 впадают во внутренний объем за показанной плоскостью разреза, в то время как продувочные каналы 11 с их продувочными окнами 15 находятся перед плоскостью разреза и не показаны. Картер 4 двигателя имеет соединительный фланец 38 картера двигателя, на котором расположен цилиндр 2. Между соединительным фланцем 71 цилиндра и соединительным фланцем 38 картера двигателя предпочтительно расположено уплотнение 44 (см. фиг. 3).
Как также показано на фиг. 3, коленчатый вал 12 помещен с возможностью поворота посредством двух коренных подшипников 36 и 37. По обе стороны от шатуна 6 коленчатый вал 12 имеет соответственно щеки 29 коленчатого вала. Коренные подшипники 36 и 37 расположены на тех сторонах каждой из щек 29 коленчатого вала, которые противоположны шатуну 6. Коренные подшипники 36 и 37 находятся друг от друга на расстоянии а, измеренном параллельно оси вращения 7 коленчатого вала 12. Расстояние а меньше, чем диаметр h отверстия 39 цилиндра. Как показано на фиг. 3, картер 4 двигателя имеет соединительный канал 46, который примыкает к перепускному отверстию 22 и через который продувочные каналы 10 и 11 переходят в картер 4 двигателя. Картер 4 двигателя имеет на стороне, обращенной к цилиндру 2,
углубления 49, которые примыкают к соединительным каналам 46. Соединительные каналы 49 на всем протяжении их высоты b, измеренной параллельно продольной оси 13 цилиндра, открыты в направлении внутреннего объема картера двигателя 20. Однако также может быть предусмотрено, что вместо углублений 49 в картере 4 двигателя выполнены каналы, которые соединяют соединительный канал 46 с внутренним объемом картера двигателя 20.
Картер 4 двигателя составлен из двух компонентов 33 и 34 картера двигателя, которые соединены друг с другом по разделительной плоскости 35. В разделительной плоскости 35 между компонентами 33 и 34 картера двигателя предпочтительно расположено уплотнение 54. Разделительная плоскость 35 между компонентами 33 и 34 картера двигателя проходит параллельно средней плоскости 28. В варианте осуществления разделительная плоскость 35 находится на расстоянии с от средней плоскости 28. Расстояние с предпочтительно меньше, чем половина расстояния а между коренными подшипниками 36 и 37. Вследствие этого разделительная плоскость 35 проходит между коренными подшипниками 36 и 37. Тем не менее, разделительная плоскость 35 может также совпадать со средней плоскостью 28 цилиндра 2.
На фиг. 4 схематично показан двухтактный двигатель 51, который принадлежит к той же самой конструктивной серии, что и двухтактный двигатель 1. Двухтактный двигатель 51 имеет цилиндр 52, который по конструкции существенно отличается от цилиндра 2. Цилиндр 52 надет на картер 4 двигателя, который конструктивно идентичен картеру 4 двигателя двухтактного двигателя 1. Следовательно, имеется возможность монтировать картер 4 двигателя с цилиндром 2 в двухтактный двигатель 1 или с цилиндром 52 в двухтактный двигатель 51. Двухтактный двигатель 51 имеет близкие к входу продувочные каналы 60 и близкие к выходу продувочные каналы 61. Близкие к входу продувочные каналы 60 впадают в камеру 53 сгорания продувочными окнами 64, а близкие к выходу продувочные каналы 61 - продувочными окнами 65. Два продувочных канала 60 и 61 расположены симметрично относительно средней плоскости 78 (фиг. 5). Камера 53 сгорания выполнена в отверстии 89 цилиндра. Поршень 5, ограничивающий камеру 53 сгорания, на фиг. 4 не показан. Поршень 5 по выполнению соответствует поршню 5 двухтактного двигателя 1. Дальнейшая часть конструкции двухтактного двигателя 51, которая не показана в подробностях на фиг. 4, также соответствует конструкции двухтактного двигателя 1.
Продувочные каналы 60 и 61, которые расположены по периметру цилиндра рядом друг с другом на одной стороне средней плоскости 78, в цилиндре 51 соединены в совместный участок 62 в направлении движения потока к внутреннему объему картера двигателя 20. Совместный участок 62 проведен в форме спирали или винтообразной линии вокруг отверстия 89 цилиндра вплоть до входа в область под выпускным отверстием 58 цилиндра 52. При этом область под выпускным отверстием 58 представляет собой сторону выпускного отверстия 58, обращенную к картеру 4 двигателя. Оба участка 62 продувочных каналов 60 и 61, проведенные на противоположных сторонах средней плоскости 78, соединены в области под выпускным отверстием 58 в совместный участок 66 и совместно переходят в картер 4 двигателя на соединительном фланце 71 цилиндра 52. В картере 4 двигателя выполнен участок 50 канала, через который проведены продувочные каналы 60 и 61 и который через входное отверстие 80 впадает во внутренний объем картера двигателя 20. В цилиндре 52 проведен участок 81 продувочного канала, который состоит из совместного участка 66, из обоих совместных участков 62, а также из участков продувочных каналов 60 и 61, проходящих до продувочных окон 64 и 65.
Цилиндр 52 имеет продольную ось 63 цилиндра. В отверстие 89 цилиндра впадает впускной канал 69 с впускным отверстием 59. К выпускному окну 58 примыкает выпускной канал 68, через который отходящие газы могут покидать камеру 53 сгорания. Выпускное отверстие 58 и впускное отверстие 59 управляются юбкой 32 поршня 5 (фиг. 1). Картер 4 двигателя имеет соединительный фланец 38 картера двигателя, на который надет соединительный фланец 71 цилиндра. Участок 81 продувочного канала в цилиндре 52 впадает перепускным отверстием 72 в соединительный фланец 71 цилиндра. К перепускному отверстию 72 примыкает участок 50 канала с соединительным каналом 47. Соединительный фланец 71 цилиндра прилегает в разделительной плоскости 74 к соединительному фланцу 38 картера двигателя.
На фиг. 5 показан в подробностях цилиндр 52. Цилиндр 52 также делится на четыре сектора 40, 41, 42, 43, которые примыкают друг к другу в воображаемых плоскостях 90, 91, 92, 93. В секторах 40 и 42 расположены по два продувочных окна 64, 65 (фиг. 4), находящихся по одну сторону от средней плоскости 78. Во втором секторе 41 расположено полностью выпускное отверстие 58 и, в варианте осуществления, также примыкающий к выпускному окну 58 выпускной канал 68. В четвертом секторе 43 полностью расположено впускное отверстие 59 и, в варианте осуществления, также примыкающий к впускному отверстию 59 впускной канал 69.
Как показано на фиг. 5, перепускное отверстие 72 расположено полностью во втором секторе 41. Совместный участок 66 продувочных каналов 60 и 61 также в варианте осуществления расположен полностью во втором секторе 41. Продувочные каналы 60 и 61 переходят своими совместными участками 62 в соседние сектора 40 и 42 только на расстоянии от плоскости соединительного фланца 71. В секторах 40 и 42 не предусмотрены отверстия в соединительном фланце 71 цилиндра, кроме отверстия 89 цилиндра. Соединительный фланец 71 цилиндра имеет четыре крепежных отверстия 75, которые в варианте осуществления расположены в секторах 41 и 43. Однако может также быть предусмотрено, что крепежные отверстия 75 расположены частично или полностью в секторах 40 и 42.
На фиг. 6 показан в подробностях картер 4 двигателя. Соединительный фланец 38 картера двигателя имеет проходное отверстие 45, которое выходит во внутренний объем картера двигателя 20 и через которое проходит шатун 6. При нахождении поршня 5 в нижней мертвой точке щеки 29 коленчатого вала также могут частично находиться в проходном отверстии 45. Вне отверстия 39, 89 цилиндра расположены оба соединительных канала 46, которые выполнены в углублениях 49 и открыты в направлении внутреннего объема картера двигателя 20. В соединительном фланце 38 картера двигателя проходное отверстие 45 и оба соединительных канала 46 соединены друг с другом и образуют совместное отверстие, которое проходит в радиальном направлении наружу, по отношению к продольной оси 13, 63 цилиндра, за пределы отверстия 39, 89 цилиндра. Соединительные каналы 46 имеют ширину е, измеренную параллельно средней плоскости 28 (фиг. 2). Ширина е по меньшей мере в полтора раза больше ширины f, g продувочного окна 14, 15, 64, 65. Ширина f, g продувочных окон 64 и 65, измеренная в направлении боковой поверхности, может соответствовать ширине продувочных окон 14 и 15. В варианте осуществления продувочные окна 64 и 65 имеют одинаковую ширину f, g. Предпочтительно ширина е соединительного канала 46 соответствует сумме ширины f и ширины g продувочных окон 14 и 15, а также ширине промежутка, образованного между продувочными окнами 14 и 15. Соединительные каналы 46 находятся в первом секторе 40 и в третьем секторе 42 и в варианте осуществления расположены симметрично по отношению к средней плоскости 28 (фиг. 2).
В соединительный фланец 38 картера двигателя входит, кроме того, соединительный канал 47, через который продувочные каналы 60 и 61 цилиндра 52 могут переходить во внутренний объем картера двигателя 20. Соединительный канал 47 отделен перемычкой 48 от проходного отверстия 45 и примыкает к участку 50 канала в стенке картера 4 двигателя. Соединительный канал 47 имеет измеренную перпендикулярно средней плоскости 28 (фиг. 3) ширину d, которая меньше, чем расстояние а между коренными подшипниками 36 и 37 (фиг. 3). Однако ширина d может быть также и большей, чем расстояние а. Соединительный канал 47 и канал 50 полностью проходят во втором секторе 41. Соединительный фланец 38 картера двигателя имеет четыре крепежных отверстия 55, которые при расположении цилиндра 2 на картере 4 двигателя находятся на одной прямой с крепежными отверстиями 25, а при расположении цилиндра 52 на соединительном фланце 38 картера двигателя - с крепежными отверстиями 75. Рядом с каждым соединительным каналом 46 расположено соответствующее крепежное отверстие 82, в котором может устанавливаться элемент направления потока для целенаправленного проведения проходящего во внутренний объем картера двигателя 20 воздуха для горения или воздушно-топливной смеси. Проходные отверстия 46 и 47 расположены таким образом, что при нахождении цилиндра 2 на картере 4 двигателя продувочные каналы 10 и 11 впадают в соединительные каналы 46, а соединительный канал 47 закрыт от области соединительного фланца 21 цилиндра, проходящей во втором секторе 41. При этом напротив соединительного канала 47 находится одно из углублений 27. Это показано в изображении разреза на фиг. 7. Но, поскольку углубление 27 выполнено закрытым, второй соединительный канал 47 при любом положении поршня 5 закрыт в направлении от цилиндра 2 к камере 3 сгорания и не образует соединения с продувочным каналом.
Если цилиндр 52 монтируется на картере 4 двигателя, то перепускное отверстие 72 примыкает ко второму соединительному каналу 47. Участок 81 продувочного канала в цилиндре 52 входит через соединительный канал 47 в участок 50 канала в картере 4 двигателя и через входное отверстие 80 (фиг. 4) впадает во внутренний объем картера двигателя 20. Соединительные каналы 46 закрыты от области фланца 71 крепления цилиндра, которая проходит в секторах 40 и 42, и не выполняют никакой функции. В варианте осуществления фланец 71 крепления цилиндра в секторах 40 и 42 выполнен плоским. Тем не менее, также может быть предусмотрено наличие в этой области углублений 27 для экономии веса.
Вследствие того, что картер 4 двигателя имеет как соединительные каналы 46 для соединения с перепускными отверстиями 22 цилиндра 2, так и соединительный канал 47 для соединения с перепускным отверстием 72 цилиндра 52 и что каждый из цилиндров 2, 52 запирает соответствующий другой соединительный канал 46, 47, возможно использование картера 4 двигателя как для цилиндра 2, для образования двухтактных двигателей 1, так и с цилиндрами 52 для образования двухтактных двигателей 51. Предпочтительно предусмотрен именно один соединительный канал 47, который пересекает средняя плоскость 28. Вследствие этого при производстве компонентов 33 и 34 картера двигателя участок 50 канала и соединительный канал 47 посредством литья легко извлекаются из форм при помощи стержня, протянутого перпендикулярно разделительной плоскости 35. Однако возможно также предусмотренное наличие двух соединительных каналов 46, расположенных симметрично по отношению к средней плоскости 28, в каждом из которых соответственно переходят в картер 4 двигателя два продувочных канала 60 и 61, проходящих на одной стороне средней плоскости 28.
При эксплуатации двухтактных двигателей 1, 51 воздух для горения или топливно-воздушная смесь всасывается через впускное отверстие 9, 59 во внутренний объем картера двигателя 20. При ходе поршня 5 вниз воздух для горения или рабочая смесь во внутреннем объеме картера двигателя 20 уплотняется и, как только продувочные окна 14, 15, 64, 65 открываются идущим вниз поршнем 5, устремляется через продувочные каналы 10, 11, 60, 61 в камеру 3, 53 сгорания. При ходе поршня 5 вверх рабочая смесь в камере 3, 53 сгорания сжимается и в области верхней мертвой точки поршня 5 зажигается свечой 17 зажигания. В результате последующего сгорания поршень 5 ускоряется по направлению к картеру 4 двигателя. Как только выпускное отверстие 8, 58 открывается юбкой 32 идущего вниз поршня 5, отходящие газы удаляются через выпускное отверстие 8, 58 и выпускной канал 18, 68, и из внутреннего объема картера двигателя 20 всасывается свежая топливно-воздушная смесь. Подача топлива может происходить во внутренний объем картера двигателя 20, по впускному каналу 19, 69, по одному или нескольким из продувочных каналов 10, 11, 60, 61 или в камеру 3, 53 сгорания. Двухтактный двигатель 1, 51 дополнительно может иметь воздушный канал для продувочного воздуха, который подводится по продувочным каналам 10, 11, 60, 61 и отделяет свежую рабочую смесь из внутреннего объема картера двигателя 20 от отходящих газов, находящихся в камере 3, 53 сгорания.
1. Двухтактный двигатель с цилиндром (2, 52), причем цилиндр (2, 52) имеет отверстие (39, 89) цилиндра, в котором выполнена камера (3) сгорания, причем камера (3) сгорания ограничена поршнем (5), помещенным в отверстие (39, 89) цилиндра с возможностью возвратно-поступательного движения в направлении продольной оси (13, 63) цилиндра, причем поршень (5) посредством шатуна (6) обеспечивает приведение во вращательное движение коленчатого вала (12), помещенного в картер (4) двигателя с возможностью поворота вокруг оси (7) вращения коленчатого вала, с выпускным окном (8, 58) камеры (3, 53) сгорания, которое регулируется поршнем (5), и с по меньшей мере одним продувочным каналом (10, 11, 60, 61), который при нахождении поршня (5) в области нижней мертвой точки обеспечивает соединение потока между внутренним объемом картера двигателя (20) и камерой (3, 53) сгорания и который выходит в камеру (3, 53) сгорания через регулируемое поршнем (5) продувочное окно (14, 15, 64, 65), причем картер (4) двигателя имеет соединительный фланец (38) картера двигателя для соединения с цилиндром (2, 52), причем соединительный фланец (38) картера двигателя имеет проходное отверстие (45) для шатуна (6), причем в соединительном фланце (38) картера двигателя имеется по меньшей мере один первый соединительный канал (46) и по меньшей мере один второй соединительный канал (47), причем первый соединительный канал (46) и второй соединительный канал (47) расположены вне отверстия (39, 89) цилиндра, в радиальном направлении по отношению к продольной оси (13, 63) цилиндра,
отличающийся тем, что по меньшей мере один продувочный канал (10, 11, 60, 61) переходит в картер (4) двигателя либо через по меньшей мере один первый соединительный канал (46), либо через по меньшей мере один второй соединительный канал (47), при этом через другой из указанных первого и второго соединительных каналов (46, 47) продувочный канал не переходит в картер (4) двигателя.
2. Двухтактный двигатель по п. 1, отличающийся тем, что двухтактный двигатель (1, 51) разделен на четыре сектора (40, 41, 42, 43), проходящих параллельно продольной оси (13) цилиндра, причем первый из этих секторов (40) содержит по меньшей мере одно продувочное окно (14, 15, 64, 65) продувочного канала (10, 11, 60, 61), а второй сектор (41) содержит выпускное окно (8, 58), причем по меньшей мере один первый соединительный канал (46) расположен в первом секторе (40), и по меньшей мере один второй соединительный канал (47) расположен во втором секторе (41).
3. Двухтактный двигатель по п. 1 или 2, отличающийся тем, что проходное отверстие (45) в соединительном фланце (38) картера двигателя соединено с по меньшей мере одним первым соединительным каналом (46).
4. Двухтактный двигатель по п. 3, отличающийся тем, что по меньшей мере один первый соединительный канал (46) выполнен в углублении (48) в соединительном фланце (38) картера двигателя, которое по всей своей высоте (b) открыто в направлении внутреннего объема картера двигателя (20).
5. Двухтактный двигатель по одному из пп. 1-4, отличающийся тем, что второй соединительный канал (47) отделен перемычкой (48) от проходного отверстия (45) и соединен посредством участка (49) канала с внутренним объемом картера двигателя (20).
6. Двухтактный двигатель по одному из пп. 1-5, отличающийся тем, что двухтактный двигатель (1, 51) имеет среднюю плоскость (28), которая содержит продольную ось (13, 63) цилиндра и которая расположена перпендикулярно к оси вращения (7) коленчатого вала.
7. Двухтактный двигатель по п. 6, отличающийся тем, что предусмотрены по меньшей мере два продувочных канала (10, 11, 60, 61), продувочные окна (14, 15, 64, 65) которых расположены по разные стороны от средней плоскости (28) и которые проходят симметрично относительно средней плоскости (28).
8. Двухтактный двигатель по п. 6 или 7, отличающийся тем, что предусмотрен ровно один второй соединительный канал (46), который пересекается средней плоскостью (28).
9. Двухтактный двигатель по одному из пп. 6-8, отличающийся тем, что картер (4) двигателя включает в себя первый компонент (33) картера двигателя и второй компонент (34) картера двигателя, которые соединены друг с другом по разделительной плоскости (35), проходящей параллельно средней плоскости (28).
10. Двухтактный двигатель по п. 9, отличающийся тем, что разделительная плоскость (35) находится на расстоянии (с) от средней плоскости (28).
11. Двухтактный двигатель по одному из пп. 6-10, отличающийся тем, что в первом секторе (40) расположены два продувочных окна (14, 15), причем ширина (е) первого соединительного канала (46), измеренная параллельно средней плоскости (28), составляет по меньшей мере 1,5 ширины (f, g) продувочного окна (14, 15, 64, 65).
12. Двухтактный двигатель по одному из пп. 1-11, отличающийся тем, что коленчатый вал (12) помещен в картер (4) двигателя на первом коренном подшипнике (36) и втором коренном подшипнике (37), причем коренные подшипники (36, 37) находятся друг от друга на расстоянии (а), измеренном параллельно оси (7) вращения коленчатого вала, при этом ширина (d) второго соединительного канала (47), измеренная параллельно оси вращения (7) коленчатого вала, меньше, чем расстояние (а) между коренными подшипниками (36, 37).
13. Серия двухтактных двигателей, включающих в себя по меньшей мере один первый цилиндр (2), по меньшей мере один второй цилиндр (52) и по меньшей мере один картер (4) двигателя, который выполнен с возможностью его монтажа на первом цилиндре (2) или на втором цилиндре (52), причем каждый из цилиндров (2, 52) имеет отверстие (39, 89) цилиндра, причем первый цилиндр (2) имеет по меньшей мере один участок (30, 31) продувочного канала, который впадает в отверстие (39) цилиндра через первое перепускное отверстие (22) в соединительном фланце (21) цилиндра и продувочное окно (14, 15), причем второй цилиндр (52) имеет по меньшей мере один участок (80) продувочного канала, который впадает в отверстие (89) цилиндра через второе перепускное отверстие (72) в соединительном фланце (71) цилиндра и продувочное окно (64, 65), причем картер (4) двигателя имеет соединительный фланец (38) картера двигателя, причем в соединительном фланце (38) картера двигателя имеется по меньшей мере один первый соединительный канал (46) для соединения с первым перепускным отверстием (22) первого цилиндра (2) и по меньшей мере один второй соединительный канал (47) для соединения со вторым перепускным отверстием (72) второго цилиндра (52), причем первый соединительный канал (46) и второй соединительный канал (47) расположены вне отверстия (39, 89) цилиндра, в радиальном направлении по отношению к продольной оси (13, 63) цилиндра, причем в двухтактном двигателе (1) серии, имеющем первый цилиндр (2), второй соединительный канал (47) закрыт от цилиндра (2) и причем в двухтактном двигателе (51) серии, имеющем второй цилиндр (52), первый соединительный канал (46) закрыт от цилиндра (52).
