Двигатель внутреннего сгорания

 

Изобретение относится к двигателестроению и позволяет повысить степень очистки камеры сгорания от выпускных газов путем вытеснения их объемным клапаном. Двигатель внутреннего сгорания содержит, по меньшей мере, один цилиндр с камерой сгорания и установленную на нем крышку с каналами, в которых размещены впускной и выпускной клапаны с приводом. Дополнительно он снабжен общим объемным клапаном, имеющим размеры, соизмеримые с внутренним размером цилиндра, выполняющим функции выталкивающего устройства продуктов сгорания из камеры и регулирующим газораспределение за пределами камеры сгорания. 1 ил.

Предлагаемое изобретение относится к области машиностроения, а именно к двигателям внутреннего сгорания (ДВС), и может быть использовано в автомобилестроении, насосах и компрессорах.

Известен ДВС по авт. свидет. СССР N 1195027 (прототип), содержащий, по меньшей мере, один цилиндр, установленную на нем крышку с впускным каналом, в котором последовательно по ходу потока размещены два клапана, каждый из которых снабжен приводом от кулачка распределительного вала, сопряженного со штоком клапана. Недостатком такого двигателя является высокая токсичность из-за плохой очистки цилиндров от выпускных газов.

Задачей настоящего изобретения является разработка принципиально новой конструкции ДВС с объемным клапаном, обеспечивающей промышленное применение за счет снижения выбросов токсичных веществ, т.к. достигается более высокая степень очистки камеры сгорания от выпускных газов путем вытеснения их объемным клапаном без дополнительных потерь горючей смеси в процессе продувки, что позволяет наполнить ее большим объемом горючей смеси и тем самым увеличить мощность двигателя и снизить содержание токсичных веществ в выхлопных газах.

Решение поставленной задачи в ДВС, содержащем, по меньшей мере, один цилиндр с камерой сгорания, установленную на нем крышку с каналами, в которых размещены впускной и выпускной клапаны с приводом, обеспечивается тем, что он снабжен общим объемным клапаном, имеющим размеры, соизмеримые с внутренним размером цилиндра, выполняющим функции выталкивающего устройства продуктов сгорания из камеры и регулирующим газораспределение за пределами камеры сгорания.

Применение одного клапана в цилиндре для впуска и выпуска рабочего тела дает возможность сдвинуть фазы газораспределения в сторону неподвижной точки, что повышает эксплуатационные и технические характеристики двигателя. Объемный клапан камеры сгорания открыт при тактах выпуск и впуск, закрыт при тактах сжатия и рабочий ход.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Оно содержит главный объемный клапан 1, расположенный в цилиндре двигателя, и два дополнительных клапана, выпускной 2 и впускной 3, расположенных соответственно в выпускном и впускном каналах.

При регулировании газораспределения закрытие и открытие полости камеры сгорания осуществляется главным объемным клапаном 1. При тактах впуска и выпуска газораспределение регулируется дополнительными впускным 3 и выпускным 2 клапанами либо задвижками и другими запорными устройствами. Через канал 4 осуществляется аккумулирование горючей смеси (или воздуха) в объеме под главным объемным клапаном 1.

Двигатель предлагаемой конструкции отличается от всех известных поршневых ДВС, в том числе от прототипа тем, что обеспечивает эффективную работу на любом виде топлива. Данная конструкция двигателя является принципиально новой, т.к. в камере сгорания установлен объемный клапан, при открытии которого из нее вытесняются остатки продуктов сгорания, увеличивая продувку цилиндра без дополнительного расхода горючей смеси, улучшая тем самым наполнение цилиндра новой смесью. При этом газораспределение происходит за пределами камеры сгорания, что значительно улучшает техническую характеристику двигателя.

Двигатели подобной конструкции по сведениям автора отсутствуют. По теоретическим расчетам применение двигателя предлагаемой конструкции с объемным клапаном обеспечивает снижение токсичных веществ в отработанных газах на 20-25% и повышение мощности двигателя в 1,5-1,8 раза. Опробование работы двигателя с объемным клапаном подтверждает целесообразность его промышленного применения при работе на бензине. При достижении интенсивности вращения ведомого вала до 2000 об/мин в известных двигателях наблюдался выброс токсичных веществ в отработанных газах, при том же режиме работы в случае использования предлагаемого двигателя выброс токсичных веществ отсутствовал, что обеспечивает улучшение экологии.

Формула изобретения

Двигатель внутреннего сгорания, содержащий, по меньшей мере, один цилиндр с камерой сгорания, установленную на нем крышку с каналами, в которых размещены впускной и выпускной клапаны с приводом, отличающийся тем, что он снабжен общим объемным клапаном, имеющим размеры, соизмеримые с внутренним размером цилиндра, выполняющим функции выталкивающего устройства продуктов сгорания из камеры и регулирующим газораспределение за пределами камеры сгорания.

РИСУНКИ

Рисунок 1