СПОСОБ НАДДУВА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПЕРЕПАДОВ ДАВЛЕНИЯ В КАРТЕРЕ ДВИГАТЕЛЯ Российский патент 2003 года по МПК F02B33/26 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в четырехтактных двигателях внутреннего сгорания с кривошипно-камерными нагнетателями.

Известны четырехтактные двигатели, в которых наполнение цилиндра горючей смесью происходит путем всасывания. На двигателях ЗМЗ-4062.10 для лучшего наполнения цилиндров увеличено количество клапанов до 4-х на один цилиндр. Два впускных и два выпускных. Это позволило увеличить мощность двигателя со 100 л.с. до 150 л.с. При этом объем двигателя был уменьшен с 2,445 литра до 2,3 литра. Обороты двигателя были увеличены до 7000 оборотов в минуту. На таких оборотах время, за которое наполняется цилиндр, ограничено.

Наиболее близким техническим решением заявленному изобретению является способ работы четырехтактного двигателя, разделенного на секции по два цилиндра с синхронным движением поршней в каждой секции, путем всасывания в картер воздуха в объеме двух цилиндров при движении поршней от нижней мертвой точки к верхней мертвой точке и подачи под давлением воздуха из картера в один цилиндр при движении поршней от верхней мертвой точки к нижней мертвой точке, а также картер многоцилиндрового двигателя, разделенный на герметичные секции по два цилиндра с синхронно движущимися в каждой секции поршнями, причем в каждой секции создаются перепады давления воздуха, используемые для наддува (заявка ФРГ 3315853, опуб. 31.10.1984).

Недостатком указанного технического решения является малая эффективность его регулирования на частичных и средних нагрузках.

Технической задачей является повышение эффективности работы двигателя.

Поставленная задача заключается в том, что в способе работы четырехтактного двигателя, разделенного на секции по два цилиндра с синхронным движением поршней в каждой секции, путем всасывания в картер воздуха в объеме двух цилиндров при движении поршней от нижней мертвой точки к верхней мертвой точке и подачи под давлением воздуха из картера в один цилиндр при движении поршней от верхней мертвой точки к нижней мертвой точке, согласно изобретению при малых и средних нагрузках воздух подают через заслонки управления максимальных нагрузок, а при максимальных нагрузках заслонки закрывают и воздух всасывается в картер через впускной клапан картера.

Поставленная задача в части устройства заключается в том, что картер многоцилиндрового двигателя, разделенный на герметичные секции по два цилиндра с синхронно движущимися в каждой секции поршнями, причем в каждой секции создаются перепады давления воздуха, используемые для наддува, согласно изобретению снабжен заслонками управления максимальных нагрузок, через которые проходит воздух при малых и средних нагрузках и которые закрывают при максимальных нагрузках, при этом воздух всасывается в картер через впускной клапан картера.

Поставленная задача заключается также в том, что цилиндры могут быть расположены в секции V-образно.

Поставленная задача заключается также в том, что поршни в разных секциях могут двигаться в противоположных направлениях.

На чертеже показана схема работы оппозитного двигателя. Двигатель, в котором реализуется заявленный способ, содержит картер 1, цилиндры 2 с головками 3, поршни 4, коленчатый вал 5, заслонки 6 управления малых и средних нагрузок, заслонки 7 управления максимальных нагрузок, клапан 8 картера 1.

Описываемый способ работы реализуется следующим образом. При малых и средних нагрузках воздух от воздушного фильтра (не показан) проходит к впускным клапанам (не показаны) через открытые заслонки 7. На малых и средних нагрузках работу двигателя регулируют заслонки 6. При максимальных нагрузках заслонки 7 закрываются, и воздух всасывается в картер 1 через клапан 8, который открывается при движении поршней 4 от нижней мертвой точки (НМТ) к верхней мертвой точке (ВМТ). При этом в картер 1 всасывается объем воздуха, равный двум рабочим объемам цилиндра.

При движении поршней 4 от ВМТ к НМТ клапан 8 картера 1 закрыт, при этом такт впуска происходит в одном из цилиндров 2. Тогда в другом цилиндре 2 будет такт рабочего хода. Когда поршни 4 дойдут до НМТ, клапан 8 картера 1 снова откроется и цикл повторится, но наддув произойдет уже в другом цилиндре 2.

Воздух, проходя через картер 1, будет смешиваться с маслом, поэтому при движении от картера 1 к впускному клапану (не показан) устанавливается маслоотделитель, показанный на чертеже в виде ломаной линии.

Для наддува в рядном или V-образном многоцилиндровом двигателях картер 1 необходимо разделить на герметичные секции по 2 цилиндра в каждой. Поршни в каждой секции двигаются синхронно, но в противоположных направлениях в разных секциях. В этом случае будут создаваться перепады давления воздуха в каждой секции картера, которые можно использовать для наддува двигателя.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателям внутреннего сгорания с кривошипно-камерными нагнетателями. Техническим результатом является повышение эффективности работы двигателя при упрощении его конструкции. Сущность изобретения в части способа заключается в том, что в четырехтактном двигателе, разделенном на секции по два цилиндра с синхронным движением поршней в каждой секции, происходит всасывание воздуха в картер в объеме двух цилиндров при движении поршней от нижней мертвой точки к верхней мертвой точке. При движении поршней от верхней мертвой точки к нижней мертвой точке происходит подача воздуха из картера в один из цилиндров под давлением. Согласно изобретению при малых и средних нагрузках воздух подают через заслонки управления максимальных нагрузок, а при максимальных нагрузках заслонки закрывают и воздух всасывается в картер через впускной клапан картера. 2 с. и 2 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Способ работы четырехтактного двигателя, разделенного на секции по два цилиндра с синхронным движением поршней в каждой секции, путем всасывания в картер воздуха в объеме двух цилиндров при движении поршней от нижней мертвой точки к верхней мертвой точке и подачи под давлением воздуха из картера в один цилиндр при движении поршней от верхней мертвой точки к нижней мертвой точке, отличающийся тем, что при малых и средних нагрузках воздух подают через заслонки управления максимальных нагрузок, а при максимальных нагрузках заслонки закрывают и воздух всасывается в картер через впускной клапан картера. 2. Картер многоцилиндрового двигателя, разделенный на герметичные секции по два цилиндра с синхронно движущимися в каждой секции поршнями, причем в каждой секции создаются перепады давления воздуха, используемые для наддува, отличающийся тем, что он снабжен заслонками управления максимальных нагрузок, через которые проходит воздух при малых и средних нагрузках и которые закрывают при максимальных нагрузках, при этом воздух всасывается в картер через впускной клапан картера. 3. Картер по п.2, отличающийся тем, что цилиндры расположены в секции V-образно. 4. Картер по любому из пп.2 и 3, отличающийся тем, что поршни в разных секциях движутся в противоположных направлениях.