ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 2014 года по МПК F02B23/04 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, а именно к четырехтактным двигателям внутреннего сгорания.

Известны четырехтактные двигатели внутреннего сгорания, имеющие внутри камеры сгорания перегородку. Так, известна камера сгорания двигателя внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия [1], в которой с целью повышения экономичности двигателя имеется коаксиальная кольцевая перегородка, выполненная с пазами, оси которых совпадают с осями распыливающих сопл форсунки.

Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является двигатель внутреннего сгорания [2], содержащий цилиндр с поршнем, впускной клапан и два выпускных клапана. Клапаны приводятся кулачками от распределительного вала. Первый выпускной клапан открывается до прихода поршня в нижнюю мертвую точку на такте рабочего хода, и через него производится выпуск из цилиндра основной части (до 95%) отработавших газов. В конце такта выпуска первый выпускной клапан закрывается и открывается второй выпускной клапан. Через этот клапан и его выпускной коллектор с помощью установленного в нем вакуумного насоса происходит отсос оставшихся отработавших газов из цилиндра. Для повышения качества продувки на огневом днище крышки цилиндра между впускным и выпускными клапанами установлена перфорированная перегородка, которая заставляет рабочее тело двигаться по периферии камеры сгорания, что способствует удалению остаточных газов из периферийных областей камеры сгорания.

Недостатком данного устройства является то, что при пуске двигателя кинетическая энергия рабочего тела в цилиндре мала и перфорированная перегородка является препятствием на пути движения рабочего тела, затрудняет продувку цилиндра, воспламенение топлива и пуск двигателя. В процессе пуска при движении рабочего тела через отверстия перфорированной перегородки рабочее тело охлаждается, что также ухудшает пуск двигателя.

Цель изобретения - повышение надежности пуска двигателя внутреннего сгорания с перфорированной перегородкой, установленной в камере сгорания, путем выполнения перфорированной перегородки из материала, обладающего эффектом памяти формы.

Поставленная цель достигается установкой в камере сгорания перфорированной перегородки, выполненной из материала, обладающего эффектом памяти формы, изменяющей свое положение в период пуска и прогрева двигателя.

Новым в двигателе внутреннего сгорания является выполнение перфорированной перегородки, установленной в камере сгорания четырехтактного двигателя внутреннего сгорания, из материала, обладающего эффектом памяти формы.

На фиг.1 представлен двигатель внутреннего сгорания в период пуска; двигатель содержит цилиндр 1 с поршнем 2, впускной клапан 3, впускной коллектор 4 и выпускные клапаны 5 и 6. Выпускные клапаны 5 и 6 соединяют цилиндр с выпускными коллекторами 7 и 8. В выпускном коллекторе 8 установлен вакуумный насос 9. На огневом днище крышки цилиндра между впускными и выпускными клапанами установлена перфорированная перегородка 10.

На фиг.2 представлен двигатель внутреннего сгорания в рабочем состоянии.

Двигатель внутреннего сгорания содержит цилиндр 1 с поршнем 2, впускной клапан 3, впускной коллектор 4 и выпускные клапаны 5 и 6. Клапаны приводятся кулачками от распределительного вала. Поршень 2 через шатун вращает коленчатый вал. Выпускные клапаны 5 и 6 соединяют цилиндр с выпускными коллекторами 7 и 8. Клапан 5 открывается до прихода поршня 2 в нижнюю мертвую точку на такте рабочего хода. Через клапан 5 и выпускной коллектор 7 производится выпуск из цилиндра основной части (до 95%) отработавших газов. В конце такта выпуска клапан 5 закрывается и открывается выпускной клапан 6. Через клапан 6 и выпускной коллектор 8 вакуумный насос 9 отсасывает оставшиеся отработавшие газы из цилиндра. Для повышения качества продувки на огневом днище крышки цилиндра между впускным и выпускными клапанами установлена перфорированная перегородка 10, которая заставляет рабочее тело двигаться по периферии камеры сгорания, что способствует удалению остаточных газов из периферийных областей камеры сгорания.

Двигатель внутреннего сгорания работает следующим образом. В период пуска холодного двигателя перфорированная перегородка 10, выполненная из материала, обладающего эффектом памяти формы, установленная на огневом днище крышки цилиндра между впускными и выпускными клапанами, прижата к поверхности крышки цилиндра и не препятствует свободному движению рабочего тела в камере сгорания, фиг.1. После пуска и прогрева двигателя в материале перфорированной перегородки 10 происходит мартенситное превращение [3], и она изменяет свою форму, отгибаясь от огневой поверхности крышки цилиндра и занимая рабочее положение, показанное на фиг.2.

При остановке и остывании двигателя материал перфорированной перегородки охлаждается и в нем происходит обратное мартенситное превращение [3], в результате которого перфорированная перегородка 10 принимает исходное положение.

Если пуск производится на горячем двигателе, перфорированная перегородка 10 имеет температуру, равную температуре крышки цилиндров, и остается в рабочем положении, обеспечивая надежный пуск и работу горячего двигателя.

Использование предлагаемого технического решения способствует повышению надежности пуска двигателя внутреннего сгорания.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. АС СССР №1470986 A1, опубл. 07.04.89, бюл. №13, «Камера сгорания двигателя внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия».

2. Патент РФ №2465469 C2 «Двигатель внутреннего сгорания», опубл. 27.10.2012.

3. Применение эффекта памяти формы в современном машиностроении. / А.С.Тихонов, А.П. Герасимов, И.И. Прохорова - М.: Машиностроение, 1981, - 80 с.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к четырехтактным двигателям внутреннего сгорания. Техническим результатом является повышение надежности пуска двигателя внутреннего сгорания. Сущность изобретения заключается в том, что двигатель содержит цилиндр с поршнем, впускной клапан и два выпускных клапана. Первый выпускной клапан открывается до прихода поршня в нижнюю мертвую точку на такте рабочего хода. Через этот клапан производится выпуск из цилиндра основной части отработавших газов. В конце такта выпуска первый выпускной клапан закрывается и открывается второй выпускной клапан, через который с помощью вакуумного насоса происходит отсос оставшихся отработавших газов из цилиндра. Для повышения качества продувки на огневом днище крышки цилиндра между впускным и выпускными клапанами установлена перфорированная перегородка, которая заставляет рабочее тело двигаться по периферии камеры сгорания, что способствует удалению остаточных газов из периферийных областей камеры сгорания. В период пуска холодного двигателя перфорированная перегородка, выполненная из материала, обладающего эффектом памяти формы, прижата к поверхности крышки цилиндра и не препятствует свободному движению рабочего тела в камере сгорания. После пуска и прогрева двигателя в материале перфорированной перегородки происходит мартенситное превращение, и она изменяет свою форму, отгибаясь от огневой поверхности крышки цилиндра и занимая рабочее положение. Если пуск производится на горячем двигателе, перфорированная перегородка имеет температуру, равную температуре крышки цилиндров, и остается в рабочем положении, обеспечивая надежный пуск и работу горячего двигателя. 2 ил.

Четырехтактный двигатель внутреннего сгорания, содержащий цилиндр с поршнем, крышку цилиндра, впускной клапан, два выпускных клапана, вакуумный насос, откачивающий продукты сгорания из цилиндра, и перфорированную перегородку, установленную на огневом днище крышки цилиндра между впускным и выпускными клапанами, отличающийся тем, что перфорированная перегородка выполнена из материала, обладающего эффектом памяти формы.