Двигатель внутреннего сгорания

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 19 ° 11 . 79 (21) 2839883/25-06

< ц992768

Союз Советскнх

Соцналнстнчесинх

Республик (51)М. К.п.

О въ Р (71) Заявитель (54) ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к двигателям внутреннего сгорания.

Известен двигатель внутреннегосгорания, содержащий по меньшей мере один цилиндр с поршнем, рабочую полость, включающую камеру сжатия и камеру сгорания и ограниченную головкой цилиндра и днищем поршня, органы впуска и выпуска и форсунки для впрыска топлива 1 1 ) . о

Недостатком данного двигателя является то, что в нем исчерпаны не все возможности для достижения совершенного сгорания топлива и получения высокой экономичности.

Цель изобретения - повышение экономичности двигателя внутреннего сгорания, Указанная цель достигается тем, го что рабочая полость внабжена псудвижным вытеснителем,.-.размещенным в ней с зазором и отделяющим камеру сжатия от камеры сгорания.

1Три этом вытеснитель может быть выполнен в виде двух секторов, подвижных относительно их центральных осей и разделяющих камеру сжатия на два периферийных отсека, ограниченных наружными поверхностями секторов, и камеру сгорания, ограниченную внутренними поверхностями секторов.

Поверхности, образующие камеру сгорания, покрыты жаростойким теплоизолирующим покрытием.

Органы впуска и выпуска могут быть выполнены в виде впускного и .выпускного клапанов.

Предпочтительно впускной клапан размещать в камере сжатия, а выпускной - в камере сгорания.

Двигатель может быть дополнительно снабжен форсункой для впрыска воды или топливоводяной смеси.

На фиг.1 изображен двигатель, про- . дольный разрез; на фиг.2 - двигатель с другим вариантом вытеснвтеля; на

;фиг.3 - вариант двигателя с двумя

3 9927 вытеснителями; на фиг.4 - вариант размещения выпускного клапана в камере сгорания; на фиг.5 - продольный разрез двигателя с вытеснителями, выполненными ввиде двух секторов; на фиг. 6разрез А-А на фиг.5; на фиг.7 - другой вариант выполнения двигателя с вытеснителями в виде двух секторов; на фиг.8 - другой вариант размещения выпускного клапана в камере сгорания.

Двигатель содрржит цилиндр 1, поршень 2, рабочую полость 3, Ограниченную головкой 4 цилиндра 1 и днищем 5 поршня 2., В рабочей полости 3 размещен подвижный вытеснитель 6, форсунка ", и впускной 8 и выпускной 9 клапаны (в двухтактном бесклапанном двигателе с щелевой продувкой клапаны отсутствуют).

Подвижный вытеснитель 6 размещен в рабочей полости 3 с зазором 10 и при перемещении не касается ее стенок. Вытеснитель 6 разделяет рабочую полость 3 на камеру 11 сжатия (на чертеже камера ll сжатия имеет при указанном положении вытеснителя 6 нулевой объем) и камеру 12 сгорания, сообщающуюся с полостью цилиндра 1 при помощи окна 13. Перемещение вытеснителя 6 происходит при помощи штока 14, кинематически связанного с коленчатым валом двигателя (фиг.l4)

Вытеснитель 6. может быть выполнен в виде двух секторов 15 и 16 (фиг.58). В этом случае камера 11 сжатия представляет собой два периферийных отсека (при указанных положениях секторов 15 и 16 объемы этих отсеков имеют на фиг.6-8 нулевые объемы), ограниченных наружными поверхностями секторов 15 и 16, а камера 12 сгорания размещена между вытеснителями 15 и 16 и ограничена их внутренними поверхностями. В этом случае перемещение секторов 15 и 16 осуществляется относительно их центральных осей 17 и 18. Поверхность камеры 12 сгорания имеет покрытие. 19 из теплоизолирующего материала . Дополнительно двигатель может быть снабжен форсункой 20 для впрыска воды или топливоводяной смеси. крайнем правом положении. Камера 12 сГорания при этом (на время запуска и прогрева двигателя) соединена с по-лостью цилиндра 1 через окно 13, и двигатель работает обычным путем. А именно при движении поршня 3 к верхней мертвой точке (ВИТ) сжимаемый и нагреваемый при этом воздух будет по10 ступать через окно 13 в камеру 12 сгорания. В конце сжатия форсункой 7 впрыскивается топливо. Оно самовоспламеняется и горячие газы, воздействуя на поршень через окно 13, осуще15 ствляют рабочий ход. После прогрева двигателя включают привод штока 14.

Тогда в районе нижней мертвой точки (НИТ) после завершения рабочего хода и продувки цилиндра 1 шток 14, име20 ющий привод от кулачкового вала, перемещает вытеснитель 6 в крайнее левое положение (не показано). Камера

12 сгорания при этом будет иметь.нулевой объем, а камера ll сжатия максимальный. При этом камера 11 сжатия будет сообщена с полостью цилиндра 1.

При движении поршня 2 к BMT сжимаемый в цилийдре 1 воздух поступает

З0 в камеру 11 сжатия. При подходе поршня 2 к BMT вытеснитель 6 перемешается вправо и сжатый в камере 11 воздух по периферийному зазору 10 перетекает в камеру 12 сгорания. Теплозащитное з5 покрытие камеры 12 обеспечивает дополнительный подогрев заряда от стенок. форсункой 7 впрыскивается топливо. Горячий воздух в квиере 12 сгорания обеспечивает полное. испарение

40 топлива, хорошее смесеобразование и сгорание его. Далее следует рабочий ход. После завершения рабочего хода и продувки цилиндра в районе HMT вытеснитель 6 под действием. штока 14 а5 вновь перемещается в крайнее левое положение и при движении поршня 2 к

ВМТ вновь начинаемся сжатие воздуха в цилиндре 1 и соответственно в камере 11 сжатия. Цикл повторяется.

При установке в рабочей полости 3 дополнительной форсунки для впрыска воды или топливоводяной смеси впрыск воды или топливоводяной смеси во вреЬ мя работы двигателя производят при

Двухтактный бесклапанный двигател с щелевой продувкой работает следующим образом.

Запуск двигателя производят при отключенном приводе штока 14 и поло68 4 жения вытеснителя Ь, удерживаемом в движении поршня 2 к ВИТ в сжимаемый воздух. Наличие воды в этом случае значительно снижает температуру заряда к концу сжатия.

Формула изобретения

1. Двигатель внутреннего сгорания, 4s содержащий по меньшей мере один ци5 9927

Работа четырехтактного двигателя осуществляется аналогичным путем.

Разница только в том, что вытеснитель

6 открывает камеру 11 сжатия в районе ВИТ между тактами выпуска и sea- 5 сывания.

У четырехтактного двигателя (например, фйг.4) при пуске вытеснитель

6 не отключают, а сдвигают его фазу работы, и он открывает камеру 12 сго- 1З рания перед тактом сжатия. Размещение при этом впускного клапана 8 в камере 11 сжатия, а выпускного 9 - в камере 12 сгорания обеспечивает хорошее наполнение и очистку цилиндра от отработавших газов.

Аналогичным образом двигатель работает при наличии двух вытеснителей 6 в рабочей полости 3 (фиг.3) °

В случае выполнения вытеснителя 6 в виде двух секторов 15 и 16 (фиг 5 8) работа двигателя осуществляется так же, но перемещение вытеснителя 6 осуществляется нелинейно, а вокруг их центральных осей 17 и 18. При этом камера 12 сгорания размещена между секторами 15 и 16 и имеет свой максимальный объем при разведенных секторах, а камера ll сжатия размещена на периферии в виде двух отсеков, которые имеют свой максимальный объем при сведенных секторах 15 и 16.

Предлагаемый двигатель может работать с применением турбонаддува.

Благодаря раздельному по камере сжатию и расширению заряда, сжиганию топлива в теплоизолированной камере сгорания двигатель позволяет обеспечить лучшее теплоиспользование по> вышенный КПДи более высокую экономичность.

68 6 линдр с поршнем, рабочую полость, включающую камеру сжатия и камеру сгорания и ограниченную головкой цилиндра и днищем поршня, органы впуска и выпуска и форсунку для впрыска топлива, отличающийся тем, что, с целью улучшения экономичности, рабочая полость снабжена подвижным вытеснителем, размещенным в ней с зазором и отделяющим камеру сжатия от камеры сгорания.

2. Двигатель по п.l, о т л и ч аю шийся тем, что вытеснитель выполнен в виде двух секторов, подвижных относительно их центральных осей и разделяющих камеру сжатия на два периферийных отсека, ограниченных наружными поверхностями секторов, и камеру сгорания, ограниченную внутренними поверхностями секторов.

3. Двигатель по п.l, о т л и ч аю шийся тем, что поверхности, образующие камвру.сгорания, покрыты жаростойким теплоизолирующим материалом.

4. Двигатель по п.l, о т л и ч аю шийся тем, что органы впуска, и выпуска выполнены в виде впускного и выпускного клапанов.

5. Двигатель по пп.l и 4, о т л ич а ю шийся тем, что впускной клапан размещен в камере сжатия, а выпускной - в камере сгорания.

6. Двигатель по пп.2 и 3, о т л ич а ю щ и " c я тем, что он дополнительно снабжен форсункой для впрвска воды.

7. Двигатель по пп.2 и 3, о т л ич а ю щ и." с я тем, что он дополнительно снабжен форсункой для впрыска топливоводяной смеси. .Источники информации,, принятые во внимание при экспертизе

1. Дизели. flop ред. В.А.Ваншейдта., Л., "Машиностроение", 1977, с.2ч, рис.12.