Двигатель внутреннего сгорания
Изобретение относится к автоматическому регулированию двигателей внутреннего сгорания. Цель изобретения - повышение экономичности двигателя на режимах холостого хода и малых нагрузок. В каждой дополнительной клапанной коробке 15 установлены впускные и выпускные клапаны. В декомпрессорах (Д) 5, выполненных в виде патрубков, установлены клапаны и штоки. Соединительный патрубок камеры 25 сгорания каждого из отключаемых цилиндров 2 связан с впускным коллектором 4 через заслонку и выполнен в виде эжектора 21. Пассивное сопло эжектора связано с коллектором 4, диффузор подключен к соединительному патрубку, а активное сопло 19 через одну из дополнительных коробок 15 подключено к одному из Д 5. Последний установлен в камере 25 сгорания неотключаемого цилиндра. Фазы газораспределения каждой пары связанных между собой через эжектор 21 цилиндров смещены на 180° по углу поворота коленчатого вала. Шток клапана Д 5 и заслонка соединительного патрубка цилиндров одной пары кинематически связаны между собой. В результате такого выполнения снижается расход топлива на малых и средних оборотах и повышается мощность двигателя за счет наддува воздуха в неотключаемые цилиндры. Кроме того, упрощается запуск двигателя во время работы Д, что позволяет снизить емкость аккумуляторной батареи для работы стартера. Предотвращается подсос масла через поршневую группу при длительной работе с отключенными цилиндрами, что исключает шунтирование свечей зажигания и снижает расход масла. 13 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (5И4 F 02 D 17 02! 84640i3)il Pi !
- -. -.Г! ИОТЕЯА
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4148600/25-06 (22) 20.! 1.86 (46) 23.07.89. Ьюл. № 27 (71) Московский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (72) Ю. В. Макаров (53) 621.436.545 (088.8) (56) Дмитриевский А. В., Шатров Е. В.
Топливная экономичность бензиновых двигателей. - — М.: Машиностроение, )985, с. 172 — 176.
„„SU„„1495473 А 1
2 (54) ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Изобретение относится к автоматическому регулированию двигателей внутреннего сгорания. Цель изобретения — повышение экономичности двигателя на режимах холостого. ода и малых нагрузок. В каждои дополнительной клапанной коробке !5 установлены впускные и выпускные клапаны. В декомпрессорак (Д) 5, вьшолненныи в виде патрубков, установлены клапаны и штоки.(ое14(9547>.iiiiiiiтс ibiihiil ii»трубок к»мсры 2 > сгорания к»ждol Î из 0TK IK)
1ассивнс)с со(!Ло эжсктор(! С!3»33ll<) с кол,1сктором 4, дисрфуЗОр иодк, Ilоч()ll K cocдинитсльш>му н»трубку. а активное ссн!Ло 19 через Одну из доцолнитслш(ых корос)с к !5 подключено к одному из Д 5. Последний уст»1101!л II в Kçмсрс 25 сгop»IIHsl нс Отклю 1»СМО ГО ЦИЛ И и, 3 РЯ. Ф ЯЗВ(Гс(3OPHCII ()C, LCCICÍ И Sl к (ж.koH IIÇpl>l связанных м(.ж. Lv co60II Ip.— рсз эжектор 21 цилиндров смещены ня 1(3()<
I1o углу новор<) га коленчатого вала. Шток к i»iiH«3 Д 5 и заслонка соединительного i!31рубка нилин LpOH Одной Ildphl кинем»тически
И:<обр< 1(Ilk<<. О ГНИ< i! Гс kl ki !!! i <) 1 1 и
<. ГОР;I II ИЯ.
Цель H:<Обре!с и ни -- 1(О(<в(и(с 1! Ис эксн(О чич(н>сти ll» p(жимах холс>ст«О»>1;! Ii м», (ЬIХ II » (Рч:30K.
l lа фиг. Нокязан» схем» ii(13!;I ceля
1>иутрс IIII((0 с гор»ния; н» фиг. 2 — дсliOМIIP(C OP В 3<1КР!>!1 О 1 IIOC!ОЖCIi И И; Н» фиг. 3 кляп»иная короснс»,<ском»ресс О Р» В I I 1) и ((c c c н сl Г н с! 2 н и и В О 3 д" . I В О в н м K
IlO(iKO11с К10!): II» (1)иг. 4 -- TO ЖС, В IlpO
II<. ccc l i » 110, I н<. Ii lisl Отк. Иоч 3<. м ОГО ll (i.1 и нД() Я
HbIx, I(>lIIIhIvI!I I »3»ми из 1!ИVcl
,)H КО!3(>!
l l,li. 111!!, Ц)сl Х, КРИ ВЯ>! О - -- ЭффС l(TII H I I VIO 10(ILНОСТЬ с> I fl HOI ДВИ ГЯТС, I Sl С I HУ М Я ОТКЛ (О (СН11 ы м I! ц и,1 и I I д р 3 м и, к р и B я я и — . э (1> (() с К1 ! Вную мощность известного LHiic»Tcля с
Д В У М Я OT Ê, 1 Ю Ч(. 11! I Ы М И Ц ИЛ И !!.Ö) 3 М 11, Ii Р И В Я Sl расход то»линя извес !Чи> го дви г»Г С. Я И I< P I t В Я Я () — У Д 3 и Н О ГО Д В И Г Я Т(., Я с двумя отключенными нилин,(рами; I!» фиг. 7 —,) -- устройство впуск!юго кол.
Гl(. КТОРЯ Д!3И ЯТ(>ЛЯ В ГP(. Х И РО(КЦИ Я Х; IIH фИ! . 1 О -- СХ(>м сl у TÇIIOBh kl .3»с,1 Он К И (30 впускном коллекторе; IIH (j)ktl . 1! — схечя OC. ;Lit!i(ilHS1 33(. ;I Oil K H С ТЯ! с(М И; Н» фн Г. 1 2 сх(x13 ВК;! 10ч I! !i HH.1индРОВ дв(<Г;11 с.lЯ и <1)<(зь(ГЯ 30P»c(IP(. деления. ;1 i!è Г»т(. . 1> состои1 из н! Hт>< ill! О— норшневой гр IIIII>l, коленчатого вала и блока 2!Lk IHI!дров, ня котором установлена головсвязаны между собой. В результате T;!KîãÎ выполнения снижается расход топлива на малых и средних оборотах и повышается мощность двигателя за сч T H03духа - на ма iblx и средних Оборотах и повышается мощност(, двигателя 33 счет наддува воздуха в неотклк>чяемые цилиндры. Кроме того, унр(7щястся 33»уcê двигателя вÎ время работы I„что нозволяет снизить емкость »ккумуляторной батареи для работы стартера. 11редотвр»щается подсос масла чеРЕЗ НОРШНЕВУЮ ГРУППУ НРИ ДЛИтЕЛЬНОй р(36<пе с отклк>чсн ными цилиндрами, что исключает LLI)»ITHðoâ»íHc свечс и зажигания и cниiK3<Г1 рdcõo < .<1<(сл3 1 3. и 1.,l7 к» блок» 3 с орг»нами газоряснрсдсления и Впускным коллектором 4. 13 кс! м(. Phl (. ГОРЯ! ! ИЯ От«.ИОчяс ">t hl., (1((в .1 И(IДPОВ БС"Г((!<ГЛС ilЫ,(С h0 и P(ССОРЫ 1. (< 10!Î, f3H 1 Ь(Ч сl Г H <>3 >>> Н РЯ В, I Е Н И Я 3 с) С, l Î! I li 3 М И Т и Г <1 3О чи 9 связаны с и) »ксслсрятор» СИ II X POI! I!0 ОТК !Oll BIO ГСЯ 3»C.!0!1K» ii н К»,) <) l0piITop3. 1 и жи и Й Koif(II > (> phi>! H! » << v l!р»вления з»сло!(К»чи ири своем Kpç»lf<. Ilc> . «>жсн(<и (ство>)hit з»кры гы) Вы I(it>!»< т ГО,Н>в! K,! H Il » lf j3 К, IHHHkl IIOlt !«)р )6hC уст,((0«,1<. Hl>l;LI3 К 1»IIÇII 7 в» lip<."МЯ I 1cxo 1HT т(!Кт «Всясыг(ани ». (x>13!i;-i !, ч(рс > I i 1, <1 H à 1 8, Я К I и (3 Н О <. 0 I 11 0 9 > с Т» н О В. (. н! H)B 13 диря 21, Выио,(н illioi 0 !3 13иуск(30! О ко 1, I< к I Op» нсотh, iic) : < м ых li!tл и ндров, Hsl»HH с д< ком н рессор<>ч 5. К,,1311;II!1!Яsi KOр<)f)liя ilоih 1 быть Выi. >.1нсн» как с ленссгкс>вычи, тяк ii c 1н»рикс>ными клан;!Н»ми (фиг.:) Ii,! i! с Гр; диционными тярельчять;ми. с>5 ВО врсм я Открытия к, 3 fi »I(3 22 к -3 p<)Kepi>T0p, > <. C 496473 Двигатель работает следующим образом. На оборотах выцте средних (на фиг. 6 выше 3500 об/мин) двигатель работаег обычным образом. Заслонки впускного коллектора открыты, топливовоздушная смесь из карбюратора поступает во все цилиндры, а дополнительные патрубки 7, связывающие коллектор с атмосферой, герметично закрыты. Декомпрессоры в отключаемых цилиндрах (во втором и третьем) выключены, их органы газораспределения закрыты. На малых, холостых и средних оборотах (до 3500 об/мин) педа1b акселератора находится в начальном положении (холостые обороты) или нажата на половину ее максимального хода. При этом клапаны декомпрессоров открыты, а заслонки 6 в соединительных патрубках отключаемых цилиндров изолируют их от карбюратора и через дополнитель)lûé патрубок 7 связывают цилиндры с атмосферой. Тогда во второй и третий цилиндры (фиг. (3) во время такта «всасывание» поступает чистый воздух. После закрытия органов газораспределения в отключаемом цилиндре сжимается чистый воздух. При повышении давления в нем воздух идет через декомпрессоры в клапанную коробку. Здесь клапан )6 плотно закрыт потоком воздуха, а клапан (7 открывается и воздух под давлением с большой скоростью выходит через активное сопло j9 эжектора 2!. Момент сжатия воздуха в третьем цилиндре двигателя совпадает с моментом всасывания топливовоздушной счеси в первом цилиндре, а сжатие во втором цилиндре совпадает со всасыванием в четвертом цилиндре. Поэтому декомпрессор третьего цилиндра подключен шлангом с эжектором первого цилиндра, а декомпрессор второго цилиндра — с эжектором четвертого цилиндра (фиг. 9). (жатый воздух, подаваемый из активного сопл а, позволяет увеличить весовой заряд в камере сгорания неотключаемогo цилиндра. Эжектор работает как нагнетатель, он позволяет увеличить давление воздуха в коллекторе неотключаемого цилиндра, так как в эжектор подается двойной объем воздуха (один объем всасывания поршнем работающего цилиндра, а второй подается отключенным цилиндром через декомпрессор), Таким образом, при том же расходе топлива повышается мощность двух работающих цилиндров благодаря нагнетанию воздуха в них. Во время «рабочего хода» в отключенном цилиндре возникало бы разрежение, так как весь воздух в процессе сжатия нагнетается через пассивное сопло в эжектор. Но этого не происходит, так как при возникновении незначительного разрежения в камере сгорания отключенного цилиндра клапан 7 закрывается (отсасываемым воздухом), а клапан !6 открывается и в кадали акселератора прп переходе заслонки 6 из положения «закрыт соединительный патрубок» в положение «закрыт дополниЗ0 тельный патрубок 7» делают минимальным (равным — 2 ), что достигается соотношением плеч рычагов и тяг в кинемаФормула и:1об)рс гена.l 5 50 черу сгорания из выпускного коллектора засасывак)тся горячие выхлопные газы цилиндров. При этом снижается сопрот«вление движения поршня вниз (выхлопные газы имеют. избыточное давление 0,3— 0,6 атм) и сохраняется температура от неотключаемых цилиндров в интервале 40 — 60 С. Это препятствует переохлаждению неотключаемых цилиндров при их отключении и позволяет им сразу включаться в работу при оптимальных температурах в момент их включения в работу. Таким образом, мощность двух цилиндров (при отключенных втором и третьем цилиндрах) равна не половине мощности двигателя, а больше (фиг. 6) благодаря повышению 1авления топливовоздушной смеси в работающих цилиндрах в момент такта «всасывание», а также повышению давления в отключенных цилиндрах за счет повышенного давления в процессе такта «рабочий и ход» в отключен н ых цил индра х. Ход заслонок соединительных патрубков и заслонок карбюратора синхронизирован. При работе двигателя на двух цилиндрах ход заслонок карбюратора делают меньшим, чеч при работе на четырех цилиндра.х. Кроме того, диапазон хода петическои связи педали акселератора с рыча гами 8 заслонок. Воздух в дополнительные патрубки 7 подается через воздушный фильтр. Использование предлагаемого двигателя позволяет снизить расход топлива на малых и средних оборотах н повысить мощность двигателя за счет наддува воздуха в неотключаемые цилиндры. Кроме того, упрощается запуск двигателя во время работы декомпрессора (резко снижается сопротивление проворачивания двигателя), что позволяет снизить емкость аккумуляторной батареи для работы стартера, )редотвращается подсос масла через пор ш невуK) группу при длительной работе с отключенными цилиндрами, что исключает шунтирование свечей зажигания и снижает р11сход масла. Д в и гс1те. l ь Вн хтр). н11е го сl Ор)) 11 пи, сол1 j) жащий отключаечые по топливно-возду)н)п)й смеси и неотключаемые цилиндры, !1ачеры сгорания которых снабжены к;)ждая органами газораспределения и при 1)oчощи соединительного патрубка связана с впускным 1495473 коллектором, а при помогци газовынускного патрубка — с выпускным коллектором, и фазы газообмена которых смещены по углу поворота коленчатого вала, по меньшей мере одну заслонку, установленную во впускном коллекторе для прекращения подачи смеси в отключаемые цилиндры и кинематически связанную при помощи тяг с педалью акселератора, orëè÷àþè èéñ ã тем, что, с целью повышения экономичности на режимах холостого хода и малых нагрузок, двигатель снабжен дополнительными клапанными коробками с vcTBHOBленными н каждой из них впускными и Bblflócêíûìè клапанами и декомпрессорами в виде патрубков с установленными в них клапанами и штоками, соединительный патрубок камеры сгорания каждого из отклк чаемых цилиндров связан с впускным коллектором через заслонку и выполнен в виде эжектора, пассивное coiiло которого связано с впускным коллектором, диффузор подключен к соединительному патрубку, а активное сопло через одну из доиo;1 нител ьныx клапан ны х коробок подключено к одному из декомпрессоров и последний установлсH в камере сгорания неотключаемого цилиндра, причем 1О фазы газораспределения каждой пары связанных между собой через эжектор цилиндров смещены на 180 по углу поворота коленчатого вала и шток клапана декомпрессора и:> iслонка соединительного f5 патрубка цилиндров одной па1)ы кинематически связаны между собой. 1495473 Фе пс. Ю Gr. В/7 78 74 7Z 7000 7800 26003100 4200 50005800 й, оЬ)мин ФигЮ! 495473 г 77 Pgz 7Z <.()i ((ни) ннь 13. Ии((ил(Pc:< Зак():(4 2"8 3(l Г!(1);i.к 18) 1 1(I l II(() 1311111111 !1 1()(.l !1(: н(нн(() к()1) ит) . и но li и)()1)н)(. нин) и (лf)l! I и . : 1> 111 !) (Ç.) . 11() f .;I. Ж:3;). Р;)i н((л;)и ) н(), I 1 > 1!i)()lIнlI(); ° (н(н i If ((.."bw I((Й 1(()i) )If I;: <11:!1: н ) 
