Двухтактный двигатель внутреннего сгорания

 

Изобретение относится к поршневым двигателям внутреннего сгорания. Двухтактный двигатель внутреннего сгорания содержит картер, цилиндр, коленчатый вал, шатун, поршень, головку блока, выхлопной клапан, а также содержащуюся в головке блока и соединенную с рабочей полостью цилиндра перепускным отверстием камеру сгорания, в которой имеются перепускной и впускной клапаны. Нагнетательная камера соединена с камерой сгорания впускным отверстием и с ротором-нагнетателем воздуха (рабочей смеси). В камере сгорания установлен датчик давления сжатия. Ротор-нагнетатель создает в нагнетательной камере заданную величину давления сжатия, по сигналу датчика давления приводится в действие коленчатый вал. На такте выхлопа перепускной клапан закрыт, впускной и выхлопной клапаны открыты, при подходе поршня к ВМТ (верхней мертвой точке) одновременно с закрытием выхлопного и впускного клапанов открывается перепускной клапан. При положении поршня в ВМТ выхлопной клапан и впускной клапан закрыты, перепускной клапан открыт, в камеру сгорания впрыскивается топливо, подается искра, происходит рабочий такт. При положении поршня в НМТ (нижней мертвой точке) перепускной клапан закрыт, впускной клапан и выхлопной клапаны открыты. Выходная мощность двигателя регулируется путем изменения объема камеры сгорания поршнем для изменения объема камеры сгорания. Технический результат заключается в снижении размеров и массы двигателя и в повышении коэффициента полезного действия. 2 з.п.ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к поршневым двигателям внутреннего сгорания.

Известен двухтактный двигатель внутреннего сгорания, содержащий картер, цилиндр, коленчатый вал, шатун, поршень, головку блока, выхлопной клапан, содержащуюся в головке блока и соединенную с рабочей полостью цилиндра перепускным отверстием камеру сгорания, в которой содержится перепускной клапан, впускной клапан, соединенную с камерой сгорания впускным отверстием нагнетательную камеру и соединенный с нагнетательной камерой ротор-нагнетатель воздуха или рабочей смеси (см. патент США N 5333582, МПК F 02 В 19/02, опубл. 1994).

Недостаток известного двигателя заключается в его массивности, а выход мощности на единицу массы маленький. Громоздкие кривошипно-шатунный и газораспределительный механизмы поглощают значительную энергию, понижая коэффициент полезного действия (КПД).

Техническим результатом, на реализацию которого направлено настоящее изобретение, является: Снижение размеров и массы двигателя при сохранении той же мощности за счет перехода на двухтактный цикл; повышение КПД двигателя за счет сокращения узлов газораспределительного и кривошипно-шатунного механизмов.

Поставленный технический результат достигается за счет того, что в двухтактном двигателе внутреннего сгорания, содержащем картер, цилиндр, коленчатый вал, шатун, поршень, головку блока, выхлопной клапан, а также содержащуюся в головке блока и соединенную с рабочей полостью цилиндра перепускным отверстием камеру сгорания, в которой имеются перепускной и впускной клапаны, соединенную с камерой сгорания впускным отверстием нагнетательную камеру и соединенный с нагнетательной камерой ротор-нагнетатель воздуха (рабочей смеси), согласно изобретению в камере сгорания установлен датчик давления сжатия, ротор-нагнетатель создает в нагнетательной камере заданную величину давления сжатия, по сигналу датчика давления приводится в действие коленчатый вал, на такте выхлопа перепускной клапан закрыт, впускной и выхлопной клапаны открыты, при подходе поршня к ВМТ (верхней мертвой точке) одновременно с закрытием выхлопного и впускного клапанов открывается перепускной клапан, при положении поршня в ВМТ выхлопной клапан и впускной клапан закрыты, перепускной клапан открыт, в камеру сгорания впрыскивается топливо, подается искра, происходит рабочий такт, а при положении поршня в НМТ (нижней мертвой точке) перепускной клапан закрыт, впускной клапан и выхлопной клапан открыты.

Дополнительно заявленный технический результат может быть достигнут за счет того, что: - датчик давления сжатия дополнительно устанавливается в нагнетательной камере, - в многоцилиндровом двигателе каждая нагнетательная камера соединена с не менее чем двумя камерами сгорания.

Изобретение поясняется чертежами, где: на фиг. 1 схематично изображен поперечный разрез одноцилиндрового двигателя, на фиг. 2 - вид фиг. 1 на такте выхлопа, на фиг. 3 - вид фиг. 1 на такте рабочего хода.

Двухтактный поршневой двигатель внутреннего сгорания содержит коленчатый вал, цилиндр 1, шатун 3, поршень 2, головку блока 4, распределительный вал. В головке блока располагается выхлопной клапан 7, выхлопной канал 11, отдельная камера сгорания 12, в которой установлены перепускной клапан 6, впускной клапан 5. За впускным клапаном располагается нагнетательная камера 10, которая соединена с ротором-нагнетателем 13 для нагнетания воздуха либо топливно-воздушной смеси. В камере сгорания установлен датчик давления сжатия 8. В нагнетательной камере дополнительно устанавливается датчик давления сжатия 9.

Двухтактный поршневой двигатель внутреннего сгорания работает следующим образом.

При включении зажигания включается ротор-нагнетатель 13, который создает в нагнетательной камере 10 заданную величину давления сжатия. На такте выхлопа перепускной клапан 6 закрыт, выхлопной клапан 7 и впускной клапан 5 открыты для одновременного заполнения камеры сгорания 12 воздухом /рабочей смесью/ из нагнетательной камеры и продувки полости цилиндра от отработавших газов. По достижении в камере сгорания 12 давления сжатия датчик давления 8 подает сигнал на пульт управления. Включается стартер, который приводит в движение коленчатый вал и распределительный вал двигателя. Поршень 2 движется к ВМТ. При подходе поршня 2 к ВМТ одновременно с закрытием выхлопного клапана 7 и впускного клапана 5 открывается перепускной клапан 6 для продувки полости цилиндра 1 от остатков отработавших газов. В камеру сгорания впрыскивается топливо, подается искра. Происходит рабочий такт. При рабочем такте перепускной клапан 6 открыт, выхлопной клапан 7 и впускной клапан 5 закрыты. При подходе поршня 2 к НМТ одновременно: закрывается перепускной клапан 6, открывается впускной клапан 5 для продувки камеры сгорания от продуктов горения, открывается выхлопной клапан.

Формула изобретения

1. Двухтактный двигатель внутреннего сгорания, содержащий картер, цилиндр, коленчатый вал, шатун, поршень, головку блока, выхлопной клапан, содержащуюся в головке блока и соединенную с рабочей полостью цилиндра перепускным отверстием камеру сгорания, в которой содержится перепускной клапан, впускной клапан, соединенную с камерой сгорания впускным отверстием нагнетательную камеру и соединенный с нагнетательной камерой, ротор - нагнетатель воздуха (рабочей смеси), отличающийся тем, что в камере сгорания установлен датчик давления сжатия, ротор - нагнетатель создает в нагнетательной камере заданную величину давления сжатия, по сигналу датчика давления производится в действие коленчатый вал, на такте выхлопа перепускной клапан закрыт, впускной и выхлопной клапан открыты, при подходе поршня к ВМТ одновременно с закрытием выхлопного и впускного клапанов открывается перепускной клапан, при положении поршня в ВМТ выхлопной клапан и впускной клапан закрыты, перепускной клапан открыт, в камеру сгорания впрыскивается топливо, подается искра, происходит рабочий такт, а при положении поршня в НМТ перепускной клапан закрыт, впускной клапан и выхлопной клапан открыты.

2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что в нагнетательной камере дополнительно устанавливается датчик давления сжатия.

3. Двигатель по пп.1 и 2, отличающийся тем, что в многоцилиндром двигателе одна нагнетательная камера соединена не менее чем с двумя камерами сгорания.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3