СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ И РАБОТЫ БЕНЗИНОВОГО ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 2003 года по МПК F02D15/04 F02B75/04 

Изобретение относится к бензиновым двигателям внутреннего сгорания, в частности к четырехтактным двигателям внутреннего сгорания.

Известен способ работы бензинового двигателя внутреннего сгорания, содержащего цилиндр, поршень, головку цилиндра, камеру сгорания, образованную поверхностями головки и днищем поршня, заключающийся в уменьшении стандартного объема камеры сгорания двигателя, выпускаемого заводом-изготовителем, и увеличении степени сжатия, путем уменьшения расстояния между днищем поршня и противоположной днищу поршня поверхностью камеры сгорания (см. патент США N 4084553, МПК F 02 B 75/04, опубл. 18.04.1978).

Однако известное техническое решение имеет недостаточно высокий коэффициент полезного действия (КПД), поскольку при работе с уменьшенной камерой сгорания и увеличенной степенью сжатия, двигатель не имеет возможность обеспечить оптимальное количество рабочего заряда, необходимое для эффективной работы с уменьшенным объемом камеры сгорания и увеличенной степени сжатия.

Задачей изобретения является повышение КПД двигателя, снижение расхода топлива и увеличение эффективности работы двигателя.

Поставленная задача достигается тем, что способ регулирования и работы бензинового двигателя внутреннего сгорания, содержащего, по меньшей мере, один цилиндр, поршень, головку цилиндра, камеру сгорания, образованную поверхностями головки и днищем поршня, заключается в уменьшении стандартного объема камеры сгорания двигателя, выпускаемого заводом-изготовителем, и увеличении степени сжатия, путем уменьшения расстояния между днищем поршня и противоположной днищу поршня поверхностью камеры сгорания, согласно изобретению определяют величину К_с коэффициента уменьшения объема камеры сгорания как отношение объема уменьшенной камеры сгорания к объему стандартной камеры сгорания, уменьшают проходное сечение впускного тракта для рабочего заряда на величину кратную К_c, уменьшают величину хода впускного клапана, обеспечивая уменьшение подачи рабочего заряда в цилиндр кратно К_c, уменьшают величину хода выпускного клапана на величину кратную К_c и уменьшают угол опережения зажигания.

Уменьшение расстояния между днищем поршня и противоположной днищу поршня поверхностью камеры сгорания могут осуществлять путем снятия части поверхности головки, прилегающей к цилиндру или блоку цилиндров, или путем снятия части поверхности цилиндра или блока цилиндра, прилегающей к головке, или путем уменьшения толщины прокладки между головкой и цилиндром.

Уменьшение проходного сечения впускного тракта для рабочего заряда могут осуществлять путем изменения положения дроссельной заслонки.

Уменьшение хода впускных и выпускных клапанов могут осуществлять путем установки новых кулачков или путем смещения распределительного вала.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где показан двигатель внутреннего сгорания с уменьшенной камерой сгорания.

Устройство, реализующее заявленный способ, представляет собой двигатель внутреннего сгорания, содержащий, по меньшей мере, один цилиндр 1 или блок цилиндров, поршень 2, головку 3 цилиндра и камеру сгорания 4, образованную поверхностями головки 3 и днищем поршня 2. В головке цилиндра размещены впускной и выпускной клапаны 5 и 6 и свеча зажигания 7. Головка 3 цилиндра подсоединена к впускному и выпускному трактам двигателя (на чертеже не показаны). Во впускном тракте установлена заслонка для регулирования количества рабочего заряда. Распределительный вал с кулачками (на чертеже не показан) обеспечивает привод впускного и выпускного клапанов 5 и 6. Головка 3 установлена на цилиндре 2 через прокладку 8.

Для повышения эффективности работы двигателя с уменьшенным объем камеры сгорания и увеличенной степенью сжатия уменьшают стандартный объем камеры сгорания 4 двигателя, выпускаемого заводом-изготовителем, при этом увеличивается степень сжатия по сравнению со стандартной степенью сжатия. Это производится уменьшением расстояния между днищем поршня 2 и противоположной днищу поршня поверхностью 9 камеры сгорания 4. Уменьшение расстояния между днищем поршня 2 и противоположной днищу поршня 3 поверхностью 9 камеры сгорания 4 могут осуществлять или путем снятия части поверхности головки 3, прилегающей к цилиндру, путем снятия части поверхности цилиндра 1 или блока цилиндра, прилегающей к головке, или путем уменьшения толщины прокладки 8 между головкой 3 и цилиндром 1. После чего определяют величину К_с коэффициента уменьшения объема камеры сгорания как отношение объема уменьшенной камеры сгорания к объему стандартной камеры сгорания. После чего, уменьшают проходное сечение впускного тракта для рабочего заряда на величину кратную К_с. Уменьшение проходного сечения впускного тракта для рабочего заряда могут осуществлять путем изменения положения дроссельной заслонки так, чтобы площадь проходного сечения была в К_с меньше стандартного проходного сечения впускного тракта.

При этом также уменьшают величину хода впускного клапана 5 кратно К_с, обеспечивая уменьшение подачи рабочего заряда в цилиндр кратно К_c, и уменьшают угол опережения зажигания, вручную или с автоматически с помощью регулятора, обеспечивая подачу искры при нахождении поршня 2 на расстоянии от верхней мертвой точке, кратном К_c.

Уменьшение хода впускных и выпускных клапанов 5 и 6 могут осуществлять путем установки новых кулачков или путем смещения распределительного вала.

После осуществления указанных операций при работе двигателя с уменьшенной камерой сгорания 4 впускной клапан 5 открывается на уменьшенную величину хода, при этом заслонка обеспечивает уменьшенное проходное сечение для подачи рабочего заряда, в результате чего двигатель имеет меньший и более оптимальное значение коэффициента наполнения. Сжатие рабочего заряда происходит при большей в К_c раз степени сжатия, а искра подается при положении поршня 2, не доходящего до ВМТ расстояния меньшего, чем при стандартном положение поршня в момент подачи искры, в К_c раз. На такте рабочего хода при этом создаются более эффективные температура и давление и увеличивается степень расширения рабочего тела, что увеличивает КПД и повышает эффективность работы двигателя и снижает расход топлива. При выпуске отработавших газов выпускной клапан 6 открывается на меньшую кратно К_c величину хода.

Изобретение может быть использовано в четырехтактных двигателях внутреннего сгорания. Способ работы бензинового двигателя внутреннего сгорания, содержащего цилиндр, поршень, головку цилиндра, камеру сгорания, образованную поверхностями головки и днищем поршня, заключается в уменьшении стандартного объема камеры сгорания двигателя, выпускаемого заводом-изготовителем, и увеличении степени сжатия путем уменьшения расстояния между днищем поршня и противоположной днищу поршня поверхностью камеры сгорания. Определяют величину К_с коэффициента уменьшения объема камеры сгорания как отношение объема уменьшенной камеры сгорания к объему стандартной камеры сгорания. Далее уменьшают проходное сечение впускного тракта для рабочего заряда на величину, кратную K_c, уменьшают величину хода впускного клапана, обеспечивая уменьшение подачи рабочего заряда в цилиндр кратно К_c. Обеспечивают уменьшение величины хода выпускного клапана на величину, кратную К_с, и уменьшают угол опережения зажигания. Технический результат заключается в повышении коэффициента полезного действия, снижении расхода топлива и увеличении эффективности работы двигателя. 6 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Способ регулирования и работы бензинового двигателя внутреннего сгорания, содержащего, по меньшей мере, один цилиндр, поршень, головку цилиндра, камеру сгорания, образованную поверхностями головки и днищем поршня, заключающийся в уменьшении стандартного объема камеры сгорания двигателя, выпускаемого заводом-изготовителем, и увеличении степени сжатия путем уменьшения расстояния между днищем поршня и противоположной днищу поршня поверхностью камеры сгорания, отличающийся тем, что определяют величину К_с коэффициента уменьшения объема камеры сгорания, как отношение объема уменьшенной камеры сгорания к объему стандартной камеры сгорания, уменьшают проходное сечение впускного тракта для рабочего заряда на величину, кратную К_с, уменьшают величину хода впускного клапана, обеспечивая уменьшение подачи рабочего заряда в цилиндр кратно К_с, уменьшают величину хода выпускного клапана на величину, кратную К_с, и уменьшают угол опережения зажигания. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что уменьшение расстояния между днищем поршня и противоположной днищу поршня поверхностью камеры сгорания осуществляют путем снятия части поверхности головки, прилегающей к цилиндру или к блоку цилиндров. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что уменьшение расстояния между днищем поршня и противоположной днищу поршня поверхностью камеры сгорания осуществляют путем снятия части поверхности цилиндра или блока цилиндра, прилегающей к головке. 4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что уменьшение расстояния между днищем поршня и противоположной днищу поршня поверхностью камеры сгорания осуществляют путем уменьшения толщины прокладки между головкой и цилиндром. 5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что уменьшение проходного сечения впускного тракта для рабочего заряда осуществляют путем изменения положения дроссельной заслонки. 6. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что уменьшение хода впускных и выпускных клапанов осуществляют путем установки новых кулачков. 7. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что уменьшение хода впускных и выпускных клапанов осуществляют путем смещения распределительного вала.