ДВУХТАКТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 1995 года по МПК F02B33/04 F02B61/04 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано на авиа-, авто- и судомоделях, а также в качестве подвесных лодочных и мотоциклетных двигателей.

Известен двухтактный авиамодельный двигатель Rossi R-15 с конструкцией газораспределения валом [1]
Недостатками известного двухтактного авиамодельного двигателя являются большое гидравлическое сопротивление на входе в картер, большой объем кривошипно-шатунной камеры (полость вала входит в объем кривошипно-шатунной камеры, малая жесткость вала (из-за ослабления его окном для впуска).

Известен двухтактный двигатель с конструкцией газораспределения шатуном, снабженным пластиной [2]
Недостатками известного двигателя являются большие габариты картера (наличие прилива для перемещения шатуна с пластиной), большие гидравлические потери в полости вала (длинный всасывающий тракт), сложность конструкции коленчатого вала.

Целью изобретения является повышение технико-экономических показателей двигателя.

Цель достигается тем, что в двигателе внутреннего сгорания, содержащем картер, цилиндр и размещенную в нем шатунно-поршневую группу, головку цилиндра и коленчатый вал на двух опорах, фланец, штуцер подвода топлива, шатун, снабженный пластиной, связанной с ним, во фланце выполнен сквозной канал с входным и выходным отверстием, обращенным к шатуну, при этом канал соединен со штуцером подвода топлива, расположенным на фланце, а пластина, связанная с шатуном, выполнена симметрично и размещена со стороны, обращенной к выходному отверстию фланца с возможностью его перекрытия.

На фиг.1 представлен предлагаемый двигатель внутреннего сгорания, продольный разрез; на фиг.2 то же, двигатель, поперечный разрез; на фиг.3 разрез А-А на фиг. 2; на фиг.4 показана диаграмма фаз газораспределения; на фиг.5 показано три пофазных положения шатуна с отсекающей пластиной; на фиг.6, 7 и 8 изображен шатун.

Двухтактный двигатель внутреннего сгорания содержит картер 1 с перепускным каналом 2 и впускным окном 3, цилиндр 4 с продувочными окнами 5 и с размещенным в нем поршнем 6, надпоршневую полость 7, головку 8 цилиндра 4, снабженную свечой 9 зажигания, коленчатый вал 10 на двух опорах 11, шатун с пластиной 12, размещенные в подпоршневой полости 13, фланец 14 со штуцером 15 подачи топлива, канал 16 фланца 14, фиксатор 17, обеспечивающий зазор между фланцем 14 и шатуном 12 с пластиной.

Предлагаемый двигатель внутреннего сгорания работает следующим образом.

При вращении специальным стартером коленчатого вала 10 (фиг.1), находящегося в картере 1 на двух опорах 11, посредством шатуна 12 с пластиной поршень 6 совершает поступательное движение. В подпоршневой полости 13 создается избыточное давление за счет уменьшения объема последней (поршень двигается в сторону поршневой полости). Топливо через штуцер 15, смешиваясь с воздухом канала 16, образует рабочую смесь, которая заполняет подпоршневую полость 13 (при движении поршня в сторону надпоршневой полости). При дальнейшем вращении коленчатого вала 10 поршень 6, двигаясь в направлении подпоршневой полости 13, создает избыточное давление в последней, отсекая при этом канал 16 шатуном 12 с пластиной (фиг.2, 3). Рабочая смесь через перепускной канал 2 и продувочные окна 5, выполненные в цилиндре 4, устремляется в надпоршневую полость 7. Поршень 6, двигаясь в направлении надпоршневой полости 7, перекрывая продувочные окна 5 и выпускное окно 3, сжимает рабочую смесь, которая воспламеняется с помощью свечи 9, закрепленной в головке 8. При воспламенении смеси резко повышается давление (до 40 атм) и поршень 6 выполняет механическую работу, которая определяется средним индикаторным давлением (10-13 атм). В момент начала фазы всасывания (фиг.5) пластина шатуна 12 открывает подпоршневую полость 13, которая выполняется с рабочей смесью, на протяжении 200^о вращения коленчатого вала и закрывает полость через 40^о после ВМТ.

На фиг. 4 показана диаграмма фаз газораспределения данного двигателя. Начало всасывания 20^о, продолжительность всасывания 200^о, перепуск 135^о, выхлоп 175^о.

Использование изобретения позволяет упростить конструкцию и повысить долговечность двигателя за счет увеличения жесткости коленчатого вала, выполненного без впускного и тангенциальных отверстий подвода топлива; повысить мощность двигателя за счет уменьшения аэродинамических потерь при прохождении рабочей смеси от карбюратора до подпоршневой полости вследствие уменьшения длины всасывающего тракта и за счет снижения веса шатуна из-за меньших размеров пластины; уменьшить габариты картера за счет отсутствия прилива для перемещения в нем шатуна с пластиной; увеличить ресурс двигателя за счет возможности установки воздушного фильтра на входе в канал.

Сущность изобретения состоит в том, что двухтактный двигатель внутреннего сгорания содержит картер 1 с перепускным каналом 2 и впускным окном 3, цилиндр 4 с продувочными окнами 5 и с размещенным в нем поршнем 6, надпоршневую полость 7, головку 8 цилиндра 4, снабженную свечой 9 зажигания, коленчатый вал 10 на двух опорах 11, шатун 12 с пластиной, размещенные в подпоршневой полости 13, фланец 14 со штуцером 15 подачи топлива, канал 16 фланца 14, фиксатор 17, обеспечивающий зазор между фланцем 14 и шатуном 12 с пластиной. При вращении коленчатого вала 10 поршень 6 совершает поступательное движение. При движении поршня 6 вверх в подпоршневой полости 13 создается разряжение и топливная смесь по каналу 16 поступает в полость 13. При обратном движении поршня 6 шатун 12 с пластиной перекрывает канал 16 и смесь перепускается в цилиндр 4. 8 ил.

ДВУХТАКТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий по меньшей мере один цилиндр с размещенным в нем поршнем, кинематически связанным посредством шатуна, снабженного пластиной, с коленчатым валом, размещенным на двух опорах в картере, сообщенном через фланец с штуцером подвода топлива, отличающийся тем, что, с целью повышения технико-экономических показателей, во фланце выполнен сквозной канал с входным и выходным отверстиями, соединенный с штуцером подвода топлива, а пластина выполнена симметричной оси шатуна и размещена со стороны последнего, обращенной к выходному отверстию с возможностью его перекрытия.