ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 2003 года по МПК F02B33/02 F02F7/00 

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к двухтактным двигателям с кривошипно-камерной продувкой.

Известен двигатель внутреннего сгорания по а.с. СССР 1792495, F 02 B 25/00, содержащий корпус с картером, в котором выполнены впускные окна, консольно расположенный в картере коленчатый вал, газораспределительный золотник, соединенный с шатунной шейкой коленчатого вала и установленный соосно с ним, неподвижный опорный вал, газораспределительный золотник, выполненный составным в виде соединенных между собой газораспределительной шайбы и балансировочного диска с окном, установленным с возможностью вращения на опорном валу.

Недостатком данного двигателя является то, что головка выполнена отдельно от цилиндра, что усложняет технологию изготовления, а картер имеет отверстие, соосное с коленчатым валом большого диаметра, что уменьшает прочность и жесткость картера и ведет к усложнению конструкции.

Наиболее близким техническим решением (прототипом) к заявляемому является двухтактный двигатель внутреннего сгорания (Япония, заявка 60-93125 А, МКИ F 02 B 61/02), содержащий неразъемный картер с отверстием большого диаметра, закрываемым крышкой, в которой установлен однопоточный пластинчатый клапан, цилиндр двигателя отлит заодно с головкой цилиндра и прикреплен к картеру четырьмя болтами, а коленчатый вал с одной щекой установлен консольно.

Недостатком данной конструкции двигателя является то, что картер имеет два отверстия большого диаметра, первое из которых соосно с коленчатым валом, а второе отверстие, в которое входит бурт цилиндра, имеет ось, перпендикулярную оси коленчатого вала. Эти отверстия уменьшают прочность и жесткость картера и усложняют его конструкцию.

Выполнение цилиндра и картера раздельно приводит к усложнению технологии изготовления.

В основу изобретения поставлена задача создать такой двигатель внутреннего сгорания с консольным коленчатым валом, в котором новое выполнение корпуса из двух деталей: цилиндра с головкой цилиндра и верхней половины картера, отлитыми как одна деталь, и нижней половины картера позволило бы уменьшить количество деталей корпуса, повысить прочность и жесткость корпуса, упростить в целом конструкцию двигателя и технологию его изготовления.

Решение поставленной задачи достигнуто тем, что в двигателе внутреннего сгорания с кривошипно-камерной продувкой, содержащем, по крайней мере, один цилиндр с размещенным в нем поршнем и выполненными перепускными и выпускным каналами, консольный коленчатый вал и картер, состоящий из двух половин. Верхняя половина картера, цилиндр и головка цилиндра выполнены как одна деталь, а нижняя половинка картера сочленена с верхней половиной картера по плоскости разъема, проходящей через ось коленчатого вала, и имеет вертикальную стенку, замыкающую картерную полость до полости разъема половин картера и максимально приближенную к щеке коленчатого вала. Палец кривошипа имеет канавку, в которой размещаются ролики нижнего шатунного подшипника.

Известный двухтактный двигатель внутреннего сгорания (прототип) содержит большее по сравнению с заявляемым количество деталей: цилиндр с головкой цилиндра, картер и крышку картера, а картер ослаблен двумя отверстиями большого диаметра, что усложняет конструкцию двигателя. Изготовление цилиндра заодно целое с головкой цилиндра и картера с двумя отверстиями большого диаметра приводит к усложнению процесса литья и механической обработки. В предлагаемом двигателе внутреннего сгорания верхняя половина картера, цилиндр и головка цилиндра выполнены при помощи литья как одна целая деталь, что уменьшает количество деталей. Плоскость разъема подобия картера проходит по оси коленчатого вала, а нижняя половина картера для уменьшения объема картерной полости выполнена с вертикальной перегородкой, доходящей до плоскости разъема половин картера, и максимально приближена к щеке коленчатого вала. Проем между половинами картера закрывается Г-образной крышкой, на которой установлен лепестковый однопоточный клапан. Таким образом, в предлагаемом двигателе за счет уменьшения количества деталей упрощается конструкция без снижения эффективности работы двигателя, упрощается процесс литья и механической обработки, что приводит к упрощению технологии изготовления.

По имеющимся у заявителя сведениям совокупность существенных признаков, характеризующих сущность изобретения, не известна из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "новизна".

По мнению заявителя сущность заявляемого изобретения не следует явным образом из известного уровня техники, так как из него не выявлено влияние совокупности отличительных признаков на достигаемый технический результат, что позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию "изобретательский уровень".

Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность изобретения, может быть многократно использована в двигателях внутреннего сгорания с кривошипно-камерной продувкой с достижением технического результата - упрощения конструкции и технологии изготовления, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "промышленная применимость".

На чертеже изображена схема разреза двигателя.

Двухтактный двигатель внутреннего сгорания содержит верхнюю половину картера 1, отлитую за одно целое с цилиндром 2 и головкой цилиндра 3. Внутри цилиндра перемещается поршень 4, связанный шатуном 5 с кривошипом 6 коленчатого вала 7. На кривошипе 6 проточена канавка, в которую вставляются ролики 8 шатунного подшипника. Нижняя половина картера 9 имеет плоскость разъема 10 с верхней половиной картера 1, проходящую через ось коленчатого вала 7. Вертикальная стенка 11 нижней половины картера 9 доходит до плоскости разъема 10 половин картера. Оставшийся проем между половинами картеров закрывается крышкой 12, имеющей Г-образную форму. На крышке 12 установлен лепестковый однопоточный клапан 13, к которому подсоединяется впускной патрубок 14. Кривошипная камера 15 выполнена с продувочными каналами 16, а камера сгорания 17 - с выпускным окном 18. Для уменьшения объема картерной полости вертикальная стенка 11 нижней половины картера 9 максимально приближена к щеке коленчатого вала 7.

Двигатель работает следующим образом.

При движении поршня 4 в цилиндре 2 от верхней мертвой точки (ВМТ) к нижней мертвой точке (НМТ) в кривошипной камере 15 создается избыточное давление, под действием которого топливовоздушная смесь из кривошипной камеры 15 через продувочные каналы 16 поступает в камеру сгорания 17, вытесняя продукты сгорания через выпускное окно 18. При этом лепестковый клапан 13 закрыт. При движении поршня 4 в цилиндре 2 от НМТ к ВМТ в кривошипной камере 15 создается разрежение, и под действием перепада давлений во впускном патрубке 14 лепестковый клапан 13 откроется и в кривошипную полость 15 начнет поступать топливовоздушная смесь.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двухтактным двигателям с кривошипно-камерной продувкой. Двигатель содержит верхнюю половину картера, отлитую за одно целое с цилиндром и головкой цилиндра, нижняя половина картера имеет плоскость разъема с верхней половиной картера, проходящей через ось коленчатого вала. Верхняя стенка нижней половины картера доходит до плоскости разъема половин картера, оставшийся проем между половинами картеров закрывается крышкой Г-образной формы. Изобретение позволяет упростить конструкцию и технологию изготовления двигателя с кривошипно-камерной продувкой путем уменьшения количества применяемых в нем деталей и упрощения его изготовления. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Двухтактный двигатель внутреннего сгорания с кривошипно-камерной продувкой, содержащий по крайней мере один цилиндр с размещенным в нем поршнем и выполненными перепускными и выпускным каналами, консольный коленчатый вал и картер, состоящий из двух половин, отличающийся тем, что верхняя половина картера, цилиндр и головка цилиндра выполнены как одна деталь, а нижняя половина картера сочленяется с верхней половиной картера по плоскости разъема, проходящей через ось коленчатого вала, и имеет вертикальную стенку, замыкающую картерную полость, доходящую до плоскости разъема и максимально приближенную к щеке коленчатого вала. 2. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что палец кривошипа имеет канавку, в которой размещаются ролики нижнего шатунного подшипника.