Двухтактный двигатель внутреннего сгорания

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСГ!УБЛИН (д1! 4 F 02 В 33 044

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСИОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2933007/25-06 (22) 07.04.80 (46) 30.!2.86.Бюл. Ф 48 (71) Институт проблем надежности и долговечности машин АН БССР и Центральное конструкторское бюро с опытным производством АН БССР (72) В.В.Альферович,Б.Е.Митин, Г.А.Пресняков и А,Н.Арапов (53) 621.43.05 (088.8) (56) 1. Патент Германии !! 3855)6, кл. 46а, 19, опублик. 1920. (54) (57) .ДВУХТАКТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий по меньшей мере один цилиндр с выпускным окном, перекрывающий это окно поршень, связанный кинематически с коленчатым валом, разделяющий объем цилиндра на рабочую и компрессорную полости и снабженный внутренней полостью, соединенной по меньшей мере через один автоматический клапан с компрессорной полостью цилиндра, а через магистраль подачи сжатой горючей смеси — с рабочей полостью, отличающийся, SU„, 1280155 А 1 тем, что, с целью повышения экономичности, рабочая полость цилиндра снабжена по меньшей мере одним продувочным окном, компрессорная полость — по меньшей мере одним неперекрываемым поршнем, дополнительным перепускным окном, причем эти окна соединены между собой дополнительным продувочным каналом, а магистраль подачи сжатой горючей смеси выполнена в виде канала дозарядки, соединенного с рабочей полостью через перекрываемое поршнем окно в стенке цилиндра и с внутренней полостью поршня через перепускное окно в стен ке цилиндра и боковое, окно в поршне.

2. Двигатель по п.!, о т л и—

- ч а ю щ и " c я тем, что отношение высоты дополнительного продувочного окна к высоте выпускного окна выполнено равным 0,2-0,5, а боковое окно в поршне выполнено с совмещением его верхней кромки с нижней кромкой перепускного окна в стенке цилиндра . прн перекрытии поршнем выхлопного окна на величину не менее 107.

1280! 5

Изобретение относится к машиностроению, в частности двигателестроению, а именно к системам продувки и наполнения двухтактных двигателей внутреннего сгорания ° 5

Известен двухтактный двигатель внутреннего сгорания, содержащий по меньшей мере один цилиндр с выхлопным окном, перекрываюший зто окно поршень, связанный кинематичес- !О ки с коленчатым валом, разделяющий объем цилиндра на рабочую и компрессорную полости и снабженный внутренней полостью, соединенной по меньшей мере через один автоматический кла- !5 пан с компрессорной полостью цилиндра, а через магистраль подачи сжатой горючей смеси — с рабочей полостью Я

Недостатком известного двигателя является быстрое падение давления продувочной смеси в процессе .дозарядки цилиндра, что снижает экономичность двигателя.

Цель изобретения — повышение экономичности.

Цель достигается тем, что рабочая полость цилиндра снабжена по меньшей мере одним продувочным окном, компрессорная полость — по меньшей мере одним неперекрываемым поршнем, дополнительным перепускным окном, причем эти окна соединены между собой дополнительным продувочным каналом, а магистраль подачи сжатой горючей смеси выполнена в виде канала доэарядки, соединенного с рабочей полостью через перекрываемое поршнем окно в стенке цилиндра и с внутрен ней полостью поршня через перепускное 40 окно в стенке цилиндра и боковое окно в поршне. Отношение высоты дополнительного продувочного окна к высоте выпускного окна может быть выпол-. нено равным 0,2-0,5 и боковое окно в поршне может быть выполнено с совмещением его верхней кромки с нижней кромкой перепускного окна в стенке цилиндра при перекрытии поршнем выходного окна на величину не менее )ОЖ.

На фиг,1 изображен цилиндр двигателя при среднем положении, поршня

„(процесс сжатия в подпоршневой полости и наполнения внутренней полости поршня), продольный разрез; на фиг.2то же, при положении поршня в ниж" ней мертвой точке (процесс основной продувки), продольный разрез; на

Фиг.3 — цилиндр двигателя при сред5 2 нем положении поршня (процесс основного наполнения надпоршневой полости), продольный разрез.

Двигатель содержит цилиндр ), поршень 2 с перегородкой 3, кинематически связанный штоком 4 с коленчатым валом, картер 5, в котором размещается механизм преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение коленчатого вала (не показано), головку 6 цилиндра с камерой 7 сгорания и свечой 8 зажигания. В стенке цилиндра имеются выпускное окно 9, связанное с атмосферой, дополнительные продувочные окна 10 и дополнительные перепускные окна 11, связанные между собой дополнительными продувочными каналами 12, продувочные окна 13 и перепускные окна 14, связанные между собой каналами 15 доэарядки. С подпоршневой компрессорной полостью !6 продувочные окна !О сообщаются через дополнительные перепускные окна 11 и дополнительные продувочные каналы 12. Канал )5 дозарядки и связывающие его с цилиндром окна образуют магистраль подачи сжатой горючей смеси. С внутренней полостью 17 поршня 2 посредством боковых окон 18, выполненных в юбке поршня 2, продувочные окна 13 сообщаются через перепускные окна

14 и каналы 15 дозарядки. При необходимости с целью исключения прорыва свежего заряда из внутренней полости поршня через зазор сопряжения юбка поршня-цилиндр, сверху и снизу боковых окон 18 могут устанавливаться поршневые кольца. Перегородка 19 с уплотнением 20 отделяет подпоршневую компрессорную полость

16 от картерной и имеет отверстие 21, поверхность которого служит направляющей штока 4. !Чток 4 имеет уплотнения 22. уплотнение надпоршневого пространства цилиндра 1 осуществляется компрессионными кольцами 23, установленными на поршне 2. В перегородке 3 поршня 2 располагаются отверстия 24, закрываемые автоматичес кими клапанами 25, устанавливаемыми со стороны внутренней полости 17 поршня 2. В подпоршневой компрессорной полости 16 расположено впускное окно 26, снабженное автоматическим клапаном (не показано) для предотвращения обратного выброса свежего

1280155!

5 заряда при его сжатии в подпоршневом пространстве 16. Отношение высоты дополнительных продувочных окон 10 к высоте выпускного окна 9 равно 0,20,5 и выбрано из условия достаточ ной продувки надпоршневой полости, минимального выброса свежего заряда и получения необходмого Давления свежего заряда во внутреннем пространстве поршня.

Совмещение верхней кромки боковых окон .18 с нижней кромкой окон

14 каналов 15 выбрано из условия перекрытия кромкой днища поршня 2 выпускного окна 9 не менее чем на

l0X. При меньшем перекрытии использование каналов 12 неэффективно.

Расположение верхних кромок продувочных окон 13 выбирается из условия Р Р, где Р— давление свежего 20 заряда в полости !7 поршня 2 и в ка- " налах 15, à P, — давление газов в надпоршневом пространстве во время рабочего хода при совмещении кромки днища поршня 2 с верхними кромками продувочных окон 13. Нижняя кромка перепускных окон 11 располагается не выше кромки юбки поршня 2 при его положении в нижней мертвой точке и ее положение определяется из условия оптимального дросселирования свежего заряда через перепускные окна

11 при продувке цилиндра через продувочные окна 10 и получения необходимого давления во внутренней полости 35

17 поршня 2. Рабочий процесс двигателя происходит следующим образом.

Во время рабочегб хода при движении поршня 2 к нижней мертвой точке происходит сжатие свежего заря- 40 да в подпоршневом пространстве 16 и заполнение свежим зарядом внутренних полостей 17 поршня 2 через автоматические клапаны 25, установленные в отверстиях 24 перегородки 3 со сто- 45 роны внутренней полости 17. При открытии кромкой днища поршя 2 продувочных,окон 13 давление заряда в полости 17 поршня 2 и в каналах 15 препятствует поступлению в них газов 50 находящихся в надпоршневом пространстве. Вблизи нижней мертвой точки кромка днища поршня 2 открывает выпускное окно 9 и начинается свободный выход отработавших газов из цилиндра 1. При открытии кромкой днища поршня 2 продувочных окон 10 начинается продувка цилиндра 1, давление свежего заряда в подпоршневой полости 16 понижается и клапаны 25 закрывают отверстия 24 в перегородке

3 поршня 2, препятствуя выходу свежего заряда из полости 17 поршня 2.

При движении поршня 2 к верхней мертвой точке после того, как верхние кромки боковых окон 18 в юбке поршня совместятся с нижними кромками перепускных окон 14, начинается процесс дозарядки и основного заполнения цилиндра 1 свежим зарядом из внутренней полости 17 поршня 2 через каналы 15 и продувочные окна 13. Максимальное времясечение .при совмещении боковых окон 18 в юбке поршня с перепускными окнами 14 приходится на закрытие выпускного окна 9, что позволяет осуществлять дозарядку цилиндра свежим зарядом за счет избытка давления во внутренней. полости 17 поршня 2. После перекрытия кромкой днища поршня 2 верхней кромки продувочных окон 13 в цилиндре 1 начинается сжатие рабочей сме си.В этот же период при движении поршня от нижней к верхней мертвой точке происходит заполнение подпоршневой полости 16 свежим зарядом через впускное окно 26. Вблизи верхней мертвой точки происходит сгорание рабочей смеси и начинается рабочий ход. Рабочий цикл двигателя повторяется.

Применение сочетания объемов компрессорной полости двигателя поз-. воляет расширить фазу дозарядки цилиндра и получить увеличение мощностных показателей и топливной экономичности.

Двигатель внутреннего сгорания позволяет сократить процесс выброса свежей горючей смеси из цилиндра через выпускное окно во время процесса,продувки, что не только повышает его топливную экономичность, но. и уменьшает токсичность выхлопных газов.

)280155

23

1280155

Фиг. Z

Составитель М.Файн

Редактор M.Òoâòèè Техред А.Кравчук Корректор А,Ильин

Заказ 7035/31 Тираж 523 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по. делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж,35, Раушская на6., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãîðoä, ул. Проектная,4