Способ работы двухтактного двигателя внутреннего сгорания

 

Сущность изобретения: способ включает продувку цилиндра воздухом из кривошипной камеры и нагнетание через клапан топливной смеси под постоянным давлением, меньшим давления сжатия заряда и большим давления продувки. В качестве топливной смеси используют бензиновоздушную смесь или предварительно сжатый газ. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к двухтактным двигателям внутреннего сгорания с продувкой чистым воздухом и впрыском топливной смеси в цилиндр.

Известен способ работы двухтактного двигателя путем сжатия воздуха в цилиндре двигателя, подачи легкого топлива под давлением от пневмокомпрессора в цилиндр в начале сжатия, принудительного воспламенения, сгорания, выпуска и продувки.

Недостатки данного способа: 1. Впрыск бензина с воздухом предъявляет большие требования к качеству распыления бензина, что трудно достижимо для всех режимов работы двигателя, приводит к снижению экономичности работы, разжижению масла в цилиндре бензином. Особенно трудно осуществить качественный впрыск в двигателях малых кубатур.

2. Наличие пневмокомпрессора и клапана момента подачи усложняет и увеличивает вес двигателя, снижает надежность и долговечность его работы, увеличивает механические и гидравлические потери.

Цель изобретения - улучшение технико-экономических показателей способа работы двигателя.

С этой целью по способу работы двухтактного двигателя, состоящему из продувки цилиндра воздухом из кривошипной камеры, подачи топливной смеси за счет нагнетания через клапан в цилиндр, сжатия заряда, воспламенения, сгорания и расширения продуктов сгорания и выпуска отработанных газов, давление топливной смеси перед клапаном поддерживают постоянным, меньшим давления сжатия заряда и большим давления продувки. В качестве топливной смеси может быть использован предварительно сжатый горючий газ.

Новыми отличительными признаками по сравнению с прототипом являются: 1. Давление топливной смеси перед клапаном постоянно, меньше давления сжатия заряда и больше давления продувки.

2. В качестве топливной смеси может быть использован предварительно сжатый горючий газ.

Способ заключается в продувке цилиндра 1 воздухом из кривошипной камеры через окна 2, 3 перепускных каналов, подаче топливной смеси путем нагнетания через клапан 4 в камеру сгорания 5, сжатии заряда, воспламенении, сгорании и расширении продуктов сгорания и выпуске отработанных газов через выпускное окно 6. Давление топливной смеси в топливной системе 7 перед клапаном 4 поддерживается определенным для каждого режима работы двигателя. В качестве топливной смеси используется бензиновоздушная смесь, нагнетаемая насосом 8, или предварительно сжатый горючий газ из баллона 9 через понижающий редуктор 10.

При рабочем ходе поршня 11 первым в цилиндре 1 открывается выпускное окно 6 и начинается выпуск. Давление в цилиндре 1 падает. При дальнейшем опускании поршня 11 открываются окна 2, 3 перепускных каналов, а в верхней части цилиндра 1 открывается автоматически клапан 4.

В нижней части цилиндра 1 происходит продувка чистым воздухом, в верхней части - нагнетание через клапан 4 топливной смеси и вытеснение отработавших газов к окнам 2, 3, 6 каналов.

При подъеме поршня 11, перекрытии окон 2, 3, 6 и сжатии заряда давление в цилиндре 1 растет, клапан 4 автоматически закрывается с некоторым запаздыванием из-за инерции, это способствует дозарядке - увеличению величины топливного заряда за счет использования кинетической энергии потока топливной смеси.

После перезарядки в верхней части цилиндра 1 располагается богатая бензиновоздушная смесь или горючий газ, а в нижней части - воздух.

При работе только на бензине конструкция деталей обеспечивает сохранение расслоения заряда по высоте при сжатии и воспламенении заряда.

При работе только на газе конструкция деталей обеспечивает перемешивание заряда при сжатии, при этом воспламенение возможно или от свечи зажигания, или от форсунки жидкого топлива.

При работе на газе и на бензине (например, при заводке) конструкция деталей обеспечивает перемешивание заряда при такте сжатия и воспламенение от искры зажигания.

Основной режим работы двигателя может быть обеспечен путем подбора оптимальных фаз газораспределения, давления в топливной системе 7 перед клапаном 4, числа клапанов 4, жесткости пружин 12 клапанов 4. Переходные режимы работы двигателя можно обеспечить путем изменения давления в топливной системе 7 вручную или бортовым компьютером при помощи понижающего редуктора 10, если топливная смесь - горючий газ, или при помощи насоса 8 переменной производительности, если топливная смесь - бензиновоздушная смесь, а также изменением жесткости пружины 12 клапана 4.

Способ позволяет эффективней использовать потенциальную энергию предварительно сжатого горючего газа при перезарядке цилиндра, повысить коэффициент наполнения цилиндра за счет наддува топливной смесью.

Подачу топливной смеси просто осуществить через два, три, четыре, пять клапанов 4, что улучшает охлаждение камеры 5, уменьшает массу клапана 4, позволяет повысить число оборотов, степень сжатия и мощность двигателя.

Клапан 4 работает в автоматическом режиме. Управление двигателем осуществляется изменением давления в топливной системе 7 перед клапаном 4.

Способ универсален, применим как для двигателей с воспламенением от искры зажигания, так и для двигателей с воспламенением от форсунки (газодизель). Способ применим и для двигателей малых кубатур (50 см³). (56) Авторское свидетельство СССР N 1441080, кл. F 02 M 67/02, 1986.

Формула изобретения

1. СПОСОБ РАБОТЫ ДВУХТАКТНОГО ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ путем продувки цилиндра воздухом из кривошипной камеры, подачи топливной смеси за счет нагнетания через клапан в цилиндр, сжатия заряда, воспламенения, сгорания и расширения продуктов сгорания и выпуска отработавших газов, отличающийся тем, что, с целью улучшения технико-экономических показателей, давление топливной смеси перед клапаном поддерживают постоянным, меньшим давления сжатия заряда и большим давления продувки.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве топливной смеси используют предварительно сжатый горючий газ.

РИСУНКИ

Рисунок 1