Двухтактный двигатель внутреннего сгорания Российский патент 2023 года по МПК F02B33/04 F01M3/00 F01M13/02 

Известна система смазки двухтактного двигателя внутреннего сгорания (ДВС) с кривошипно-камерной продувкой, защищенная патентом РФ №2773168, которая выполнена с возможностью смазки пары трения поршень-цилиндр двигателя моторным маслом, а шатунных и коренных подшипников консистентной смазкой, при этом система содержит емкость с моторным маслом, трубопровод с дозатором для подачи масла из емкости в отверстие в цилиндре двигателя, в шатунном и коренном подшипниках установлены сальники.

Известная система смазки двухтактного ДВС позволяет снизить расход масла за счет раздельной подачи масла и топлива в рабочий цилиндр. Снижение расхода масла приводит к снижению количества выбросов вредных веществ в атмосферу, а следовательно, к повышению экологичности двигателя. Однако использование консистентной смазки в шатунных и коренных подшипниках приводит к частой проверке наличия смазки в них и при необходимости ее дополнения в подшипники. В случае, когда по недосмотру, смазка в подшипниках отсутствует, или ее недостаточно двигатель может выйти из строя. Так же в процессе работы двигателя излишки моторного масла поступающего для смазки пары трения поршень-цилиндр попадают на вращающиеся детали кривошипно-шатунного механизма разбиваясь о них переходят в состояние масляного тумана и перемешиваясь с воздухом в кривошипной камере образуют масло воздушную смесь, которая через продувочный канал поступает в рабочий цилиндр, а после рабочего такта, не полностью сгоревшее масло выбрасывается через выпускное окно в атмосферу, что приводит к загрязнению окружающей среды.

Известен двухтактный ДВС Rotex 850 E-Tekc принятый за прототип, электронный источник (https://yandex/ru/video/preview/157787741052075815034) - (видео 1) и (https://www.youtube.com/watch?v=HbKdIbOUhrk) - (видео 2) дата обращения 22.06.2023 г., который содержит рабочий цилиндр, поршень, шатун, впускное и выпускное окно, продувочный канал, кривошипную камеру, емкость с моторным маслом. Емкость с моторным маслом соединена, через подающий насос с каналом для подачи масла в опорном подшипнике. Канал для масла в опорном подшипнике связан каналом для масла в подшипнике шатунной шейки. Смазка стенок рабочего цилиндра осуществляется за счет того, что из подшипника шатунной шейки и внутреннего подшипника выдавливается масло и в контакте с вращающимися деталями кривошипно-шатунного механизма образуется масленый туман который с воздухом в кривошипной камере образует масляно-воздушную смесь, которая попадая в рабочий цилиндр, через продувочный канал, смазывает стенки рабочего цилиндра, а после рабочего такта не полностью сгоревшее масло вылетает через выпускное окно в атмосферу, что приводит к загрязнению окружающей среды. Автор видео 1 утверждает, что из внутренних подшипников масло поступает в полость, где располагается ось вращения помпы, дальше из этой полости масло, по возвратному маслопроводу, поступает в бак для масла. Однако в видео 2 автор признает это ошибкой и утверждает, что излишки масла из внутренних подшипников поступает в кривошипную камеру.

В двигателе по прототипу применяется раздельная подача топлива и масла в рабочий цилиндр, что уменьшает расход масла за счет того, что бензин не смывает масленую пленку с цилиндра во время работы двигателя и отдельно принудительно подается масло в подшипники кривошипно-шатунного механизма. Часть масла из подшипников кривошипно-шатунного механизма попадает в кривошипную камеру, образуя с воздухом в кривошипной камере масляно-воздушную смесь, которая по продувочному каналу поступает в рабочий цилиндр, а после рабочего такта, не полностью сгоревшее масло, выбрасывается через выпускное окно в атмосферу, что приводит к загрязнению окружающей среды.

Однако расход масла остается большим в сравнении с расходом масла в четырехтактном ДВС.

Поэтому техническим результатом предлагаемого двухтактного двигателя внутреннего сгорания является снижение токсичности отработанных газов и расхода масла.

Результат достигается тем, что двухтактный двигатель внутреннего сгорания, который содержит поршень, шатун, коленчатый вал, рабочий цилиндр с впускными и выпускными окнами, обратный клапан, который расположен во впускном окне, кривошипную камеру, соединенную с рабочим цилиндром через маслоотделитель и продувочный канал. Систему смазки с сухим картером и «поддон» для масла, головку рабочего цилиндра с камерой сгорания со свечей зажигания и устройством подачи топлива. В отличие от прототипа маслоотделитель соединен с объемом рабочего цилиндра через продувочный канал и через дополнительный канал с кривошипной камерой, а также соединен каналом возврата масла, через обратный клапан, с кривошипной камерой. Обратный клапан, расположенный в канале возврата масла открывается в момент разряжения воздуха в кривошипной камере при движении поршня к верхней мертвой точке (ВМТ) и одновременно очищается маслоотделитель от собранного масла в кривошипную камеру и предотвращает перетекание воздуха между кривошипной камерой и рабочим цилиндром.

Предлагаемый двигатель обеспечивает очистку масляно-воздушной смеси поступающей из кривошипной камеры в рабочий цилиндр через маслоотделитель, дополнительный канал с кривошипной камерой и продувочный канал от масла. Через канал возврата масла соединяющий маслоотделитель с кривошипной камерой стекает отфильтрованное масло обратно в «поддон» для масла и далее через систему смазки с сухим картером масло возвращается в бак для масла, тем самым снижая расход масла и исключая его попадание в атмосферу, что повышает экологичность двигателя.

Предлагаемый ДВС иллюстрируется эскизом фиг. 1, где показана общая схема двигателя.

Предлагаемый двигатель работает следующим образом.

В камеру сгорания 1 через устройство подачи топлива 2 подается топливо, образуя топливо-воздушную смесь в рабочем цилиндре 3, которая воспламеняется с помощью свечи зажигания 4. В результате воспламенения топливо-воздушной смеси рабочий поршень 5 двигается из верхней мертвой точки (ВМТ) к нижней мертвой токи (НМТ) вращая коленчатый вал 20. При движении рабочего поршня 5 вниз, в кривошипной камере 6 создается давление, которое перекрывает обратный клапан 7 во впускном окне 8. При дальнейшем движении рабочего поршня 5 открывается выпускное окно 9 и продувочный канал 10 с маслоотделителем 11. Масло из бака для масла 12 подается под давлением через систему смазки с сухим картером 13 в опорный подшипник 14 и в подшипник шатунной шейки 15. При работе двигателя масло выдавливается из обоих подшипников 14, 15 и попадает в кривошипную камеру 6. В контакте с вращающимися деталями масло разбивается, образуя масленый туман, который смазывает стенки рабочего цилиндра 3. При открытии продувочного канала 10 масляно-воздушный туман, проходя через дополнительный канал 16 с кривошипной камерой 6, попадает в маслоотделитель 11, масло отфильтровывается, и стекает в канал возврата масла 17 до обратного клапана 18, который открывается в сторону кривошипной камеры 6. Отфильтрованный воздух попадает из маслоотделителя 11, через продувочный канал 10, в рабочий цилиндр 3. При движении рабочего поршня 5 к (ВМТ) давление в кривошипной камере 6 снижается ниже атмосферного, открывается обратный клапан 18 и 7. Через открытый обратный клапан 18 отфильтрованное масло поступает в «поддон» для масла 19, из которого масло через систему смазки с сухим картером 13 поступает в бак для масла 12, а через открытый обратный клапан 7 в кривошипную камеру 6 поступает атмосферный воздух для следующего цикла.

Изобретение может быть использовано в двухтактных двигателях внутреннего сгорания. Двухтактный двигатель внутреннего сгорания содержит поршень (5), шатун, коленчатый вал (20) и рабочий цилиндр (3) с впускным и выпускным окнами (8) и (9). Обратный клапан (7) расположен во впускном окне (8). Кривошипная камера (6) соединена с рабочим цилиндром (3) через продувочный канал (10). Система смазки выполнена с сухим картером (13) и поддоном (19) для масла. Головка рабочего цилиндра выполнена с камерой (1) сгорания со свечей (4) зажигания и устройством (2) подачи топлива. Маслоотделитель (11) соединен с объемом рабочего цилиндра (3) через продувочный канал (10) и через дополнительный канал (16) с кривошипной камерой (6). Маслоотделитель (11) также соединен каналом (17) возврата масла, через обратный клапан (18), с кривошипной камерой (6). Технический результат заключается в снижении токсичности отработанных газов и в снижении расхода масла. 1 ил.

Двухтактный двигатель внутреннего сгорания, содержащий поршень, шатун, коленчатый вал, рабочий цилиндр с впускным и выпускным окнами, обратный клапан, который расположен во впускном окне, кривошипную камеру, соединенную с рабочим цилиндром через продувочный канал, систему смазки с сухим картером и «поддон» для масла, головку рабочего цилиндра с камерой сгорания со свечей зажигания и устройством подачи топлива, отличающийся тем, что маслоотделитель соединен с объемом рабочего цилиндра через продувочный канал и через дополнительный канал с кривошипной камерой, а также соединен каналом возврата масла, через обратный клапан, с кривошипной камерой.