ДВУХТАКТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ ЛАВРЕНТЬЕВА В.Н. Российский патент 2000 года по МПК F02B19/02 

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

Известен двухтактный двигатель внутреннего сгорания, наиболее близкий по совокупности признаков к заявленному устройству, который содержит, по меньшей мере, один цилиндр с размещенным в нем и кинематически связанным с коленчатым валом поршнем, головку цилиндра с установленной в ней топливной форсункой, камеры сгорания с проходными окнами, выполненными с центральным углом, равным по величине числу "π", деленному на количество камер сгорания, расположенных во вращающемся элементе, размещенном в головке цилиндра и кинематически связанном с коленчатым валом, и с возможностью периодического сообщения цилиндра через перепускное окно, топливной форсункой и местом зажигания, смещенных относительно топливной форсунки по направлению движения вращающегося элемента на расстояние, превышающее длину проходного окна (Патенты России NN 1773280, 1838643 F 02 B 19/02, 75/12, 1992 г.).

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, относится то, что в известном устройстве ограничены функциональные возможности, т.к. при использовании высоких давлений в камере сгорания возможна существенная утечка топливной смеси через уплотнения.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Задачей изобретения является создание устройства с высокими мощностными и экономическими характеристиками. Технический результат - расширение функциональных возможностей устройства. Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается за счет того, что в двухтактном двигателе внутреннего сгорания, содержащем, по меньшей мере, один цилиндр с размещенным в нем и кинематически связанным с коленчатым валом поршнем, головку цилиндра с установленной в ней топливной форсункой, камеры сгорания с проходными окнами, выполненными с центральным углом, равным по величине числу π, деленному на количество камер сгорания, расположенных во вращающемся элементе, размещенном в головке цилиндра и кинематически связанном с коленчатым валом, и с возможностью периодического сообщения цилиндра через пропускное окно, топливной форсункой и местом зажигания, смещенных относительно топливной форсунки по направлению движения вращающегося элемента на расстояние, превышающее длину проходного окна, топки камер сгорания, расположенные во вращающемся элементе, размещены в воздушных рубашках, выполненных на периферии вращающегося элемента, с углом пролета окна, находящегося в пределах:
(2α-γ)>β>γ,
где α - центральный угол;
γ - угол проходного окна топки;
β - угол пролета окна рубашки топки,
во вращающемся элементе с камерами сгорания размещена масляная пазуха с подводными и отводными каналами.

При исследовании отличительных признаков описываемого изобретения не выявлено каких-либо аналогичных известных решений.

На чертежах представлено:
на фиг. 1 - чертеж правой части продольного сечения двигателя; на фиг. 2 - чертеж левой части сечения двигателя; на фиг. 3 - сечение по А-А; на фиг. 4 - сечение по Б-Б; на фиг. 5 - сечение по С-С; на фиг. 6 - фрагмент - I чертежа фиг. 4.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением вышеуказанного технического результата, в следующем: заявляемый двигатель содержит сдвоенные цилиндры 1 и 2 /см.фиг. 1 и 2/, размещенные в блоке цилиндров 3 и несущие рабочие поршни 4, головку цилиндров 5, в которой помещены вращающиеся элементы 6 в виде барабанов (далее - просто барабан), расположенных на валу 7, в барабане 6 выполнены полости топок 8 и воздушных рубашек 9, составляющих объем камер сгорания, включая сюда полость надпоршневого пространства 10, выполненную в виде воздушной пазухи (далее - пазуха 10), объем камер сгорания в барабане 6 уплотнен кольцами 11 от внешней среды и шиберными уплотнениями 12 между соседними камерами, оболочка топок 8 может быть изготовлена в виде корыта 13 из тугоплавких материалов с малой теплопроводностью, благодаря невозможности перегрева стенок топки 8, в барабане 6 также расположена масляная пазуха 14 с подводящими каналами 15 и отводящими каналами 16, в месте впрыска топлива установлена топливная форсунка 17, а в месте зажигания свеча 18, газораспределение производится от нагнетательного компрессора 19 через продувочное окно 20 и наддувочный канал 21 с клапаном 22, приводимым в действие кулачком 23, сборка клапана 22 производится через шахту 24, заглушенную пробкой 25, компрессор 19 работает от выхлопных газов, поступающих к нему по выхлопному устройству 26, барабаны 6 устанавливаются в головке блока цилиндров 5 между подшипниковыми опорами 27 и 28, вал 7 приводится в движение через цепную передачу 29 с передаточным числом, равным "3", от коленчатого вала 30, на котором размещены шатуны 31, охлаждение блока 3 производится водяной рубашкой 32 и головкой 5 водяной рубашкой 33.

Работа двухтактного двигателя по известной классической схеме, а также такой известный элемент работы, как впрыск топлива в сжатый воздушный заряд, находящийся в объеме топки 8, далее, смесеобразование, во время перемещения заряда от места действия форсунки 17 в место зажигания от свечи 18, работа рассматриваемого двигателя (фиг. 1 и 2) имеет свои особенности.

Главной особенностью является трехступенчатое построение сжатия воздушного заряда, позволяющее достичь величины значений степеней сжатия в бензиновых двигателях, равных дизельным. В этом случае в камере сгорания образуются три отдельных объема с различной степенью плотности воздушного заряда: низкого, в объеме топки 8; среднего, в объеме рубашки 9; высокого, в пазухе 10 - во время наполнения свежим зарядом, продувке камер сгораний содействуют центробежные силы, образующиеся в барабане 6. Величины плотностей в названных объемах рассчитываются и назначаются конструктивно - размером проходных окон, на чертеже фиг. 6 проходным окном топки 8 - углом γ, проходным окном рубашки 9 - углом β, их расположение относительно центрального угла α определяется величинами углов β₁ и β₂, γ₁ и γ₂, проходным углом пазухи 10 - размером η, зависящим от центрального угла α, но также может изменяться по конструктивным соображениям, например, для регулировки изменения опережений или задержки воссоединения объемов камеры сгорания. В правильной работе двигателя большое значение имеет соотношение объема топки 8 к суммарному объему рубашки 9 и пазухи 10, величина полости топки 8 определяется величиной воздушного заряда на режиме "малого газа". Увеличение оборотов производится простым изменением цикловой подачи топлива с наличием автоматической регулировки подачи количества воздуха под количество топлива.

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к двухтактным двигателям внутреннего сгорания. Предлагается двухтактный двигатель внутреннего сгорания, содержащий, по меньшей мере, один цилиндр с размещенным в нем и кинематически связанным с коленчатым валом поршнем, головку цилиндра с установленной в ней топливной форсункой, камеры сгорания с проходными окнами, выполненными с центральным углом, равным по величине числу π, деленному на количество камер сгорания, расположенных во вращающемся элементе, размещеннoм в головке цилиндра и кинематически связаннoм с коленчатым валом, и с возможностью периодического сообщения цилиндра через перепускное окно, топливной форсункой и местом зажигания, смещенных относительно топливной форсунки по направлению движения вращающегося элемента на расстояние, превышающее длину проходного окна, отличающeeся тем, что топки камер сгорания, расположенные во вращающемся элементе, размещены в воздушных рубашках, выполненных на периферии вращающегося элемента, с углом пролета окна β, находящегося в пределах (2α-γ)>β>γ, где α - центральный угол; γ - угол проходного окна топки; β - угол пролета окна рубашки топки. Во вращающемся элементе с камерами сгорания размещена масленая пазуха с подводными и отводными каналами. Изобретение обеспечивает расширение функциональных возможностей двигателя. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Двухтактный двигатель внутреннего сгорания, содержащий, по меньшей мере, один цилиндр с размещенным в нем и кинематически связанным с коленчатым валом поршнем, головку цилиндра с установленной в нем топливной форсункой, камеры сгорания с проходными окнами, выполненными с центральным углом, равным по величине числу π, деленному на количество камер сгорания, расположенных во вращающемся элементе, размещенном в головке цилиндра и кинематически связанном с коленчатом валом, и с возможностью периодического сообщения цилиндра через перепускное окно, топливной форсункой и местом зажигания, смещенных относительно топливной форсунки по направлению движения вращающегося элемента на расстояние, превышающее длину проходного окна, отличающийся тем, что топки камер сгорания, расположенные во вращающемся элементе, размещены в воздушных рубашках, выполненных на периферии вращающегося элемента, с углом пролета окна β, находящегося в пределах
(2α-γ)>β>γ,
где α - центральный угол;
γ - угол проходного окна топки;
β - угол пролета окна рубашки топки. 2. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что во вращающемся элементе с камерами сгорания размещена масляная пазуха с подводными и отводными каналами.