и соответствующей рабочей точкой в камере 6 всасывания образуют либо обе доли Mg бедного энергией свежего газа (часть М) одновременно, либо же по одной из них. «
5.Способ по пп. 1-4, о т л и ч аю щ и и с- я тем, что бедные энергией доли «2 бедного рнергией свежего газа (часть М) преимущественно состоят из воздуха, но также из подготовленного отработавшего газа, бедной топливовоздушной смеси или
из смеси этих компонентов.
6.Двухтактный двигатель внутреннего сгорания с посторонним зажиганием, картерным насосом и петлевой продувкой, от-личающийся тем, что к картерному йасосу 2 для .
части F свежего заряда, а также М и/или Mj подключено не менее одной всасывающей линии 19,22 и/или 24.
7.Двигатель по п.6, о т л ич а ю ш и и с я тем, что находящиеся на. стороне картера отверстия 23 и/или 25 всасывающих линий 22 и/или 24 управляются движущимися частями, кривошипно-шатуниого механизма.
8.Двигатель по пп. 6 и 7j О тличающийся тем, что всасывающие линии 22 и/или 24 для бедного энергией свежего газа непосредственно подключены к камере 6 всасывания картерного насоса 2 и выходные отверстия 23 и/или 25 управляются поршнем 5, движущимся в цилиндре 1.
9.Двигатель по пп. 6-8, отличающийся тем, что всасывающие линии 22 и 24 входят параллельно или под острым углом к ориентировочной плоскости 14 в камеру 6 всасывания в зоне бедных энергией доей М и М бедного эне ргией свежего газа (часть М) .или направлены на эти зоны.
10.Двигатель по пп. 6-9, о т- , ичающийся тем, что направения впуска долей W- и .Mj одинаковы с направлением части F свежего заряда.
11.Двигатель по i;n.6, отлиающийся тем, что на выходе всасывающей линии 19 на стороне кар тера установлены направляющие поток элементы 26..
12.Двигатель по пп.6-8, о т л и-v
чающийся
тем, что для получения особенно выгодного направления впуска бедных энергией долей М и М на поршне выполнен паз 27, торцовая кромка 28 которого управляет отверстием 29.
13. Двигатель по п.б, о т л нчающийся тем, что для поддержания упорядоченного выпуска послойного свежего заряда из камеры всасывания 6 в отверстия 9 и 10 продувочного канала на союроне картера к окнам поршня 5 прикреплены направляющие лопатки 30.
14.Двигатель по пп. б и 13,о тличающийся тем, что в продольном направлении продувочного канала 31 размещен направляющий щиток 32 и при наличии направляющей лопатки 30 у поршня 5 имеется бесстыковый переход от одного направляющего устройства к другому.
15.Двигатель по п.6, о т л ич а ю щ и и с я тем, что от зоны бедного энергией свежего газа (часть М) в камере б всасывания отходит третий продувочный канал 33, который в зоне встречи продувочных потоков выходит на стенку цилиндра.
16.Двигатель по п.15, о т л ичающийся тем, что третий продувочный канал 33 расположен в плоскости, проходящей перпендикулярно и соосно к ориентировочной плоскости 14.
17.Двигатель по п.15, о т л ичающийся тем, что камера 4 сгорания в головке цилиндра 3 расположена эксцентрично к оси цилиндра
в зоне центра восходящего потока объединенного потока свежего газа.
18.Двигатель по п. 17, о т л и- чающийся тем, что камера сгорания при положении поршня в в.м.т. имеет кругообразное сечение 35.
19.Двигатель по п.18, отличающийся тем, что кругообразное сечение 35 образуется от подходящих к другу и дополняквдихс до формы круга углублений в днище поршня 36 и головки цилиндра 3.
20.Двигатель по п.б, о т л ичающийся тем, что по меньшей мере количество одного из компонентов свежего заряда произвольно изменяется.
21.Двигатель по п.20, о т л ичающийся тем, что в качестве произвольно изменяемой части свежего заряда использована богатая энергией топливовоздушная смесь, (часть F) .
22.Двигатель по пп. 6,20 и 21, отличающийся тем, что клапан 37 приводится в действие для пропуска долей М и М2 в зависимости от положения дроссельного клапана 38 во всасывающей линии 19 для части F свежего заряда.
23.Двигатель по п.22, о т л ич ающи и с я тем, что клапан
37 вскоре после прохождения необ- ходимого для состояния холостого хода двигателя положениядроссельного клапана 38 открывается для полного освобождения поперечного сечения.
24.Двигатель по п, 23, отличающийся тем, что клапан 39
предусмотрен, .для пропускания долей М4 и/или М , который во время замедления двигателя в зависимости от характеризующей это состояние двигателя величины регулирования приводится в действие.
25.Двигатель по п.24, о т л ичающийся тем, чтр регулирующей величиной.для приведения клапана 39 в действие служит разрежение
во всасывающей линии 19 для части свежего заряда..
26.Двигатель по п.24, о т л и.4 а ю щ и и с и тем, что регулирующей величиной для приведения в дейс.твиё клапана 39 служит электрический сигнал, получаемый от напряжения генератора и регшизуемый при закрытом дроссельном клапане 38 всасывающей линии 19.
27.Двигатель по пп. 24-26, о тличающийоя тем, что во время фазы сжатия в камеру 6 всасывания двигателя подается бедный энегией свежий газ (часть М).
28.Двигатель по п. 27, отличаю щ и и с я тем, что дополнительный, всасывающий трубопровод 42 для бедного энергией свежего газа(часть М) подключен к третьему продувочному каналу 33 в зоне отверсти на стороне,камеры всасывания или в зоне входа канала.
1. Способ для послойного заряда двухтактного двигателя внутреннего сгорания с посторонним эажигайием, картерным насосом и петлевой продувкой, отличаюмийся тем, что картерным насосом двигателя всасы вают в освобожденное поршнем во время всасывания пространство цилиндра богатую энергией топливовоздушную смесь и бедный энергией свежий газ, этими качественно различными частями Рим соответственно свежего заряда в,камере б всасывания картериого насоса 2 без существенной диффузии образуют послойный заряд, который ориентируют в камере всасывания и в камере сгорания относительно ориентировочной плоскости 14, которая про- , ходит через камеры всасывания и сгорания параллельно оси цш:индра и в которой лежит линия 13 Связи между идентичными точками 11 и 12 входных отверстий продувочного кангша на сто роне картера, при этом обеспечивают расположение каждой.поверхности разграничения масс между различными частями F и М свежего заряда параллельно ориентировочной плоскостд 14 и, используя ориентированный по поло| жению,послойннй заряд в камере вса.сывания, путем упорядоченного выпуска свежего заряда из камеры 6 всасывания в отверстия 9 и 10 продувочно|ГО канала поддерживают расслоение заряда в продувочных потоках до камеры 7 сгорания. 2.Способ по п. 1, о т ,л и ч а юta и и с .я тем, что в кг1мере всасыва ния картерного насоса создают часть М свежего заряда с поверхностью 15 разграничения масс на той стороне ориентировочной плоскости 14, на которой в камере 7 сгорания находится отверстие 8 выпускного канала, и этим размещением части М свежего заряда образуют действующую во время О) перетока разделительную завесу из бедного энергией свежего газа межС ду поступаюшей богатой энергией топливовоздушной смесью (часть РУ и S вытекающим ртработавшим.газом А. 3.Способ по п. 1, о т л ич а ющ и и с я тем, что в Камере всасывания картерного насоса образуют часть М свежего заряда с поверхностью 17 разделения на .той стороне ориентировочной плоскости 14, на которой в кгалере 1 сгорания образуется точка натекания продувочных потоков на стенке цилиндра, и этим разме щением части М свежего заряда образуют действующую во время перетока разделительную завесу из бедного энер гией свежего газа между вступающей богатой энергией топливовоздушной смейью (часть F) и направляющей поток стенкой цилиндра в камере 7 сгорания. : 4. Способ по пп. 1-3, отличающийся тем, что в зависимости от потребностей в связи с конструкционными предпосылками данного двухтактного двигателя внутреннего сгорания с посторонним зажиганием
Изобретение касается способа послОйного заряда для эксплуатации двухтактных двигателей внутреннего сгорания с посторонним зажиганием с картерным продувочньал насосом и петлевой продувкой, а также, двигателей, работающих по этому способу. Двухтактные двигатели внутреннего сгорания.с посторонним зажиганием малых и средних размеров обычно заса сывают необходимую для работы двигателя внутреннего сгорания топливовоз душную сяесь в картер. Эта смесь предварительно сжимается опускающимс в цилиМш е поршнем и после открытия продувочных каналов и Пс1дения давления в камере сгорания ниже давления в насосе картера нагнетается в камеру, сгоранияi При перетекании ноВОЙТОПЛИВ1ОВОЗдушной смеси одновремённо вытесняется в канал отработавших газов часть находящихся еше в ка мере сгорания газообразных продуктов сгорания. Этот процесс вытеснения со смесью отработавших газов двухтактного двигателя внутреннего сгорания с посторонним зажиганием неизбежно свя зан . с тем, что в канал отработавших газов попадает не толькочасть свежих зарядов с отработавшими газами в качестве потерь при продувке и что свежие газы смешиваются с горячими остаточными газами, в результате чего уже в период продувки могут произойти нежелательные предваритель 1ные реакции. Недостатками двухтактного двигателя по сравнению с четыре тактным являются высокий расход топлива из-за потерь при продувке не- сгоревшей топливовоздушной смеси, загоаованность воздуха, отложение несгоревших составных частей в системе выпуска, термические трудности И т.д. При этом различаются два принципиальных направления, которые отличаются друг от друга как в выборе средств, так и в ожидаемой эффективности. С одной стороны, предпринимает ся попытка уменьшить потери в одновременно протекающем процессе истекания отработавших газов и втекании топливово;здушной смеси тем, что путем оптимизации числа, формы и псзложения каналов достигается более благоприятный поток свежих газов или путем внесения блокирующей среды между отработавшим газом и свежим газом избегается контакт или смешение компонентов. При этом соз ранение характеристик, отличающих простоту двухтактного двигателя, в значительной мере еще возможно. Другие решения ориентируются в том направлении, чтобы подвести свежую топливовоздушную смесь с полным обходом нежелательного контакта с отработавшими газами в верхнюю часть камеры сгорания непосредственно вблизи источника зажигания. Этой радикальной мере соответствуют и требующиеся для этого средства. Затрать без исключения довольно значительные. В соответствии с задачей изобретения дальнейшая характеристика известных технических р«иений ориентируется на предложения, которые предусматривают продолжающееся во время процесса продувки разделение истекающих отработавших газов и одновременно втекающих свежих газов также втекающей блокирующей средой Тем самым производится и отмежевание рт способов, в которых
перед свежим газом имеется лишь сравнительно небольшой объем воздуха или отработавшего газа.
Характерным для этого специального направления усилием гю предупреждению потерь топлива во время периода продувки является предложение в описании изобретения к патенту ДТ-590331, При этом отдельный подвод воздуха и горючей смеси показывается уже как заранее известный. Указанное предложение предусматривает в ходе дгшьнейшего совершенствования раздельного подг йода качественно различных частей заряда образование между вытекающим отработавшим газом и втекающей горючей смесью перегородки из возду ха. Этот процесс в принципе может быть поддержан в течение всей продолжительности периода продувки, потому чт.о управляемые поршнем окна расположены в той же зоне цилиндра,, Решающими для этого являются предоставленные для каждого рабочего цик :ла объемы Долей свежего заряда. В предлагаемом случае исходят из того, что для подачи свежего заряда предусмотрены отдельные органы подачи, которые обеспечивают превышение всего объема продувки над рабочим объемом двигателя. Таким образом не используется действие насоса картера ни для одного из .двух компонентов свежего заряда, что является недостатком.
Описание изобретения к патенту ДТ-669490 содержит предложение, в котором втекающая в камеру сгорания топливовоздушная смесь направляется отдельно подведенным и соответствующим образом направленным воздухом на головку цилиндра и одновременно окутывается этим воздухом. Этот эффект сомнителен уже потому, что продувочный воздух должен проделать относительно длинный путь, пока он поступит в зоне продувоч.ных каналов для смеси. Далее из-за сильно различных углов впуска долей свежих зарядов вместо введения смес следует предполагать смешение ее с воздухом. Отрицательно на затрата объеме конструкции и функции должна сказываться сложность устройст.ва для подачи долей свежих зарядов, так как наряду с рабочим поршнем предусмотрены жестко с ним соединенный насосный поршень и свободн передвигающийся между этими двумя поршнями шибер.
Описание изобретения к патенту ДТ-881885 предлагает действие разделительной завесы между отработавшим газом и свежим зарядом реализо-ч вать так, что при рабочем ходе поршня часть отработавших газов перед открытием выпускного канала запоянит находящиеся вне цилиндра камет ры, из которых эти отработавшие газы во время продувки расширяются и образуют разделительную завесу между вытекающими отработавшими газами и втекающим свежим зарядом, В данном случае эта завеса состоит не из воздуха, а из отработавших газов. Наряду с ненадежной продолжительностью поддержания этой разделительной завесы следует сказать об отрицательном влиянии на термический коэффициент полезного деис ВИЯ двигателя ввиду сокращения возможности работоспособности расширяющихся отработавших газов. Кроме того, затрудняется равномерное ох-Лсикдение стенки цилиндра из-за имеющихся по периметру цилиндра камер для накопления отработанных газов.
В выкладнс описании изобретения к акцептованной .заяйке ДЦ-123821 предлагается известный уже принцип разделительной завесы между вытекающими отработавшими газами и втекающей в камеру смесью реализовать тем, что богатая смесь засасывается в предусмотренные аккумулирующие камеры, причем в качестве таких камер используются перепускные каналы. Как аккумулирующи камеры для богатой смеси,так м другие продувочные камеры для бедной смеси или воздуха соединены как с картером, так и с камерой сгорания. Картерный насос отвечает за всасывание и вытеснение долей свежего 1эаряда4 Проблематичным является расчет параметров аккумулирующих камер для богатой смеси, так как пр слишком малом объеме камер теряется преследуемая эффективность из-за смешивания компонентов свежего заря Однако с этим нежелательным эффектом приходит 5я считаться потому, что при открытии продувочных канало отработавшие газы от камера сгорани проникают в продувочные каналы и неизбежно вытесняют-богатую смесь из аккумулирующих камер в картер.
Недостатком является относительно большое количество деталей конструкции, так как для двух впускных трактов для различных ,в качественно и количественнсмл отношении долей свежего заряда требуются отдельные органы подготовки смеси и дроссельные, органы, а также не менее одного возвратного клапана.
Усложнение конструкции для ак-. кумулирующих камер в большинстве случаев нужно, так как в использовании более двух продувочных каналов нет необходимости. Упомянутая выгод отмечается, таким образом, только в особых случаях. Смазка частей приводного механизма требует либо дозирующего насоса для смазочного масла, либо применения различным обра.зом предварительно смешанного горючего, либо неэкономного применения предварительяо смешанного топлива и доли свежего заряда, которая не должна иметь контакта со смазываеккгми частями приводного механизма.
В большинстве случае значительно больпюе число деталей конструкции и неудовлетворительная эффективность предусмотренных мер явились причиной тому, что ни одна из описанных конструкций не могла утвердиться и найти серийного применения в приводных двигателях дорожных автомобилей.
Цель изобретения - предложение способа дня послойного заряда для двухтактных двигателей внутреннего сгорания с посторонним зажиганием с картерным насосом и петлевой продувкой. Изобретение лишь в незначительной степени должно касаться преимуществ простой конструкции оейачного двухтактного двигателя с посторонним зажиганием. Наряду с уменьшением выпуска окиси углерода СО, в отработавших газах должны быть снижены и доли несгоревших углеводородов.
Изобретение ставит задачу простыми средствами и при возможном сохранении- характерных признаков обычного двухтактного двигателя: насоса картера, смазки смесью масла с горючим, управления газоходами дви жушимися частями приводнрго механизма и петлевой продувки с двумя каналами, - внести слоями свежий заряд в камеру сгорания двухтактного двигателя.
Из сопоставления с известными техническими решениями видно, что эта задача функционально до сих пор .удовлетворительно не была решена, что необходимые для этого затраты явно отрицательно сказываются .на стоимости.и надежности работы двигателя внутреннезро сгорания и теряется простота двухтактного двигателя.
Насор картера, например, в известных решениях не може быть больше использован .обычным образом,.для подачи различных долей свежего заряда, которые должны быть введены в двигатель примерно в одно и то же время.
Всасывание чистого воздуха или бедной топливовоздушной; смеси в картер обуславливает переход к смазке свежим маслом специальным подающим насосом, Подготовка различным образом обогащенных топливом компонентов свежего заряда требует отдельных агрегатов,
Согласно изобретению способ для послойного заряда двух актнр го двигателя внутреннего сгорания с посторонним зажиганием решается тем, что для этого послойного заряда подготавливается засосанный объем насоса картера как неоднородный и послойный заряд.Благодаря чему собственно всасывающим объемом рассматривается не весь неоднородный объем картера, а преимущественно только освобождаемый поринем во время всасы0вания объем цилиндра со своими простыми геометрическими размерами.
Так как вытекание засосанного специально , неоднородного свежего заряда из всасывающей камеры насоса
5 картера в отверстия на стороне картера продувочных каналов происходит, если упрощенно рассматривать, в виде аэрогидродинамической ложбинЫ, т.е. вытекание происходит не произвольно j а по предвидимым принципам,
0 то эта неоднородность свежего заряда продолжает существовать в потоках продувки до камеры сгорания и образует при- правильном пространственном соответствии предела массы долей све5жего заряда разделительную завесу из воздуха и/или отработавшего газа, или бедной топливовоздушной смеси (в зависимости от желаемой структуры послойного заряда) между вытекаю0щим отработавшим газом и втекающим свежим газом в камере сгорания, Так как весь свежий заряд может быть подан насосом картера, возможно сохранение простой смазки смесью
5 масла с горючим без ограничения. С другой стороны, функционально не,, представляет собой проблемы и переход на смазку свежим маслом с помощью особого дозирующего насоса.
0
Для реализации этого способа в устройстве компоненты свежего заряда в.камеру всасывания должны быть подведены отдельно и таким образом, чтобы они там по возможности
5 меньше смешивались друг с другом, или с помощью направляющих уст-, тройств необходимо препятствовать образованию выраженной качественной граничной поверхности, проходящей в направлении оси цилиндра.
0
Эта граничная поверхность должна иметь пространственную ориентацию относительно входных отверстий продувочных каналов на стороне картера, чтобы образовалась возмож-г
5 но хорошая равномерность слоев заряда и в продувочных потоках,и в запраВке камеры сгорания. Следующим условием являетс;я соответствие компонентов свежего заряда и их питаю0щих трубопроводов с образованными граничной поверхностью (по горизонгтальной проекции двигателя) круговыми секторами диаметра цилиндра, а именно следует подводить компонент
5 бедного свежего заряда к тому круго-вому сектору, в котором в камере сгорания лежит выпускное окно для | отработавших газов.
Построение наслоения заряда на противоположиой газоотводному каналу стороне камеры всасывания является другой выгодной возможностью применения способа согласно изобретению. Эффект заключается в меньшем покрытиии еще жидкими частичками топлива стенок при попадании свежего заряда на стенку цилиндра, а при благоприятном расположении и форме камеры сгорания еще и стенки головки цилиндра, благодаря чему снижается эмиссия несгоревших долей топлива в значительной мере, внешним выражением этого эффекта является уменьшение видимого облака выхлопных газов и загазованность воздуха.
Количественньич отношением между топливовоздушной смесью и блокирующей средой-данный способ в своем действии может быть оптимирован. В зависимости от степени полностью Не устраняемого смшиивания долей Компонентов свежего заряда и склонности топливовоздушной смеси к воспламенению при богатой смеси долИ: блокирующих сред могут быть увели .чены и тем самым повышены толщина и действие разделительных завес с условием, что для данного двигателя нутреннего сгорания исходят из сохранения параметров мощности.
Хотя двухтактные двигатели внутреннего сгорания в принципе выделяют чрезвычайно малое количество угарног6 газа, подвод отработавшего газа для образования разделительной за« весы может быть выгбдным в тех случаях или сферах производства, в ; которых двигатель уже работает на ч сверхстехиометрической топливовоздуш ной смеси. Это может положительно сказываться на холостом ходу и при низкой -парциальной нагрузке двигаеля, так как этим улучшается стабильность смены заряда без отрицательного изменения коэффициента збыт.ка воздуха богатого энергией свежего заряда. Кроме того, процесс нагрева двигателя после старта или ри низких наружных температурах моет быть сокращен или в целом усиен.
Необходимая для воспламенения сверхстехкометрических однородных смесей запальная искри с высокой плотностью энергии и большой проолжительностью горения не нужна, то немаловажно Для затрат на установку для зажигания. .
На фиг. 1 показано схематическое изображение двухтактного дви-; гателя внутреннего сгорания с посоронним зажиганием (а и б ); на
фИг. 2 - схематическое изобра1жёмие шагов для создания разделительной завесы из,бедного энергией свежего заряда между отработавшим газом и богатым энергией свежим зарядом (е-Ь) и между богатым энергией свежим зарядок и направляющей поток стенкой цилиндра (1 и д) ;на фиг.З устройство двухцилиндзрового двухтактного двигателя внутреннего сгорания с посторонним зажиганием, план; на фиг. 4- удобообтекаемое устройство выпускного трубопровода для богатого энергией свежего заряда на фиг. 5 - управление бедной энергией долей свежего заряда юбкой по хаия; на фиг. 6 - направляющая лопатка у поршня; на фиг. 7 - нгшрав ляющий щиток.в продувочном канале; на фиг. 8 - схематическое изображение характера потока в камере сгорания при наличии обеих разделительных завес и третьего Продувочного канала; на фиг. 9 - срабатывание одного клапана для бедных энергией долей свежего заряда от дроссельного клапана впускного трубопровода для богатого энергией свежего заряда; на фиг. 10 - то же, от исполнительного органа в зависимости от давления во впускном трубопроводе для богатого энергией свежего заряда; на фиг. 11 подвод бедной энергией доли М свежего заряда во время замедления мотора в третьем продувочном канале или перед ним.
На фиг.1 а и б, а также на фиг 2Лq изображены основные &гаги способа послойного заряда для двухтактных двигателей внутреннего сгорания с посторонним зажиганием с картерньм насосом и петлевой продувкой.
На фиг. 1 а и б показаны разрезы принципиальной схемы двухтактного двигателя внутреннего сгорания с пос торрнним зажиганием.
В цилиндре 1 к которому примыкает картерный насос 2 и который, с Другой стороны закрывается головкой цилиндра 3 с камерой 4 сгорания, скользит поршень 5 При. положении поряйня в в.м.т. во внутреннем диаметре цИлиндра открывается камера 6 всасялвания, при положении в н.м.т. - камера 7 сгорания. В цилиндре расположены отверстия 8 выпускного канала и отверстия 9 и 10 продувочного канала на стороне картера. Между идентичными точками 11 и 12 отверстий 9 и 10 продувочного канала проходит . линия 13 связи. Параллельно к оси цилиндра и по линии 13 связи ориентировочная плоскость 14, которая образует важную функциональную основу для создания послойного заряда во всасывающей камере б и его действия в камере 7 сгорания. Фиг,2 показывает разрез освобождаемом поршнем 5 во время-всасывания камеры 6 всасывания при положении поршня примерно в в.м.т. В камере 6 всасывания находится свежий заряд, состоящий из богатой энергией топливовоздушной смеси и бедного энергией свежего газа. Между обеими качественно различными F и М соответственно свежего заряда существует поверхность 15 разграничения масс. Часть М сйежего заряда б;ыла образована на той стороне ориентировочной плоскости 14, на которой в камере 7 сгорания находится отверстие 8 выпускного канала. Расстояние 16 кюжду ориентировочной плоскостью 14 и nosepXHOCTbfp 15 разграничения масс изменяется в той же мере/ в какой изменяется отнсоиемие частей свежего заряда друг к другу. фкг, 2б показывает разрез камеры всасывания на уровне входных отверстий 9 и 10 в продувочный канал на стороне картера в фазе перепуска свежего в камеру 7 сгорания. Движение втекайиих в отверстия цродувочно.го канала частей свежего зар да отмечено стрелками, чтобы в этом месте показать продолжающееся насло ёйиё зарядов продувочных потоков ка следствие наслоения зарядов в камер всасывания. Фиг. 2 6 показывает выходящие в камере 7 сгорания слоеные продувочные потоки и образование желаемой разделительной завесы из чдсти М между одновременно втекающей .частью р и вытекающим отработавшим газом А Основная идея предлагаемого спос ба для послойного заряда в камере всасывания картерного насоса может быть далее применена в том отношении, что на противоположной отверст 8 выпускного канала стороне ориенти ровочной плоскости 14 образуется часть М свежего заряда, в результат чего образуется разделительная заве са из, части М свежего заряда между направляющей вверх стенкой цилиндра и частью F богатой топливовоздушной смеси.. При этом уменьшается эмиссия несгоревших частей топлива. Так как действие петлевой продувки наряду с расположением продувочных каналов зависит также от направляющей стенки цилиндра, на которую попадают пр дувочные потоки и объединяются в во ходямий поток, то неизбежно, что на стенку.цилиндра попадают еще жидкие части топлива, которые движущимся вверх поршнем вжимаются в эаэо между стенкой цилиндра и огневой Перемычкой поршня. Эти части топлива и з.г за близкого к стенке положе ния не могут участвовать в процессе сгорания и являются непрёодолен-f ной пока причиной высокой эмиссии глеводородов двухтактного двигатея., В соответствии с этими соображениями на фиг. 22 и изображены разрезы как на фиг. 2с и Ь счастью М свежего заряда, расположенной в камере б всасывания на противоположной выпускному каналу стороне ориентировочной плоскости 14. Аналогично уже описанным процессгил при перепуске свежего заряда образуется дальнейшая разделительная завеса между стенкой цилиндра и частью F свежего заряда, чем уменьшается попадание на стенку еще жидких чiacтeй топлива, а также может быть снижен выброс несгоревших углеводородов. Реализация способа в устройстве требует особых мер для трех оказываюдах решающее iвлияние на эффективность предпосылок: образование четких или предупреждение расплывчатых границ между качественно разными долями свежих зарядов, а также соблюдение обусловленного функцией положения этих границ относительно описанной ориентировочной плоскости во всех рабочих состояниях, овладевание процессом истечения таким образом, чтобы слои заряда в продувочных пото ках сохранились и были достигнуты желаемые раз делит е:г1ьные завесы в камере сгорания, количественное регулирование различных частей свежих зарядов по потребностям соответствую щего рабочего состояния двухтак,тного двигателя внутреннего сгорания с посторонним зажиганием его условиям эксплуатации ., Этим условиям соответствуют избиpaeN&ie средства. Наиболее.просто подсоединить к картерному насосу двухтактного двигателя по меньшей мере столько всасывающиэс линий, сколько хочется образовать различн ых долей свежих зарядов в камере всасывания картерного насрса.Для предупреждения нежелательных смешений этих долей направления впуска должны быть таковы, чтобы выходящие в камере всасывания потоки свежих зарядов выходили по возможности параллельно или под острым углом к ориентировочной плоскости 14 или были направлены в таком направле НИИ; Последнее требуется особенно тогда,когда из-за нехватки места не мс5Жет быть реализовано соответствующее этим условиям направление впуска Желательно, чтобы различные потоки не впускать в противопотоке друг к другу. Особое внимание должно быть уделено истечению послойного свежего заряда из камеры всасывания в продувочные каналы.-Необходимо обеспечить, чтобы на основе упорядоченног истечения в виде аэрогидродинамического стока с началом перепуска свежего заряда установилось наслое ние заряда Ив, продувочный потоках, чтобы создавать желаемые разделите ные завес4а перманентно и с начала процесса продувки. Предпочтительно, чтобы вертикальные кромки и переход отверстий продувочных каналов со ст роны картера были одинакового рода и удобообтекаемые. Для предупреждения дальнейшего смешения частей све жего заряда при протекании по рродувочным.каналам может быть исполь зовано разделение ПРОДУВОЧНЫХ каналов, например, путем заливки нйпр ляющих щитков. Этот же эффект может быть получен путем увеличения числа продувочных каналов, зато затраты На это значительно выше.. В связ.и с созданием разделительной завесы между втекающей богатой энергией топливовоздушной смесью и поддерживающей восходящий поток сте кой цилиндра особенно выгодным может оказаться третий продувочный ка нал, проходящий между обоими продувочными каналами. В соответствии с положением впускного отверстия третьего продувочного канала на стороне картера на участке части М преимущественно подает свежий газ., а таккак продувочное отверстие треть его канала на стороне камеры сгорания выгодно расположено в зоне точк попадания и соединения обоих потокй петлевой продувки, наиболее эффекти но может быть реализовано уменьшени попадания на стенку еще не испарившихся частей топлива. Бедный энергией поток по стенке при удобной форме и положении кгшеры сгорания в головке цилиндра может быть поддержан еще до этого места. Эксцентрическая камера сгорания с возможно кругообразным сечением имеет в этом отношенииТО преимущество, -ЧТО восходящий поток свежего заряда наиболее выгодно преобразуется в вихрь, который с учетом предыдущих рассуждений вблизи стенки беден энергией. Регулирование количества долей М и Mi2 бедного энергией свежего газа М должно быть согласовано с родом регулирования двигателя с внешним смесеобразованием,которое обычно осуществляется путем дросселирования потока части F после смесеобразовательного органа. Исходя из конструкционных затрат, количественное регулирование двух долей М и Mj функционально хотя и не является. ошибкой, но было бы связано с большими затратами. Установлено, что имеет место достаточное регулировани бедными энергией компонентами свежего заряда, если имеется двухпозиционнре регулирование между холостым ходом и отдачей мощности двигателя, т.е. что йри холостом ходу в камеру всасывания не вводится бедный энергией свежий газ или лишь небольшое количество, но что вскоре после превышения числа оборотов при холостом ходу или при открытии дроссельного клапана за положение холостого хода открываются и всасывающие линии для бедного энергией свежего газа. Дальнейшее количественное регулирование долями М и . осуществляется автоматически в зависимости от разрежения в камере всасывания, т.е. при постоянном числе оборотов при парциальной нагрузке в камеру всасывания подается большее количество бедного энергией свежего газа, чем при полйой нагрузке.Этим автоматическим обеднением парциальной нагрузки устраняются термические проблемы и проблемы зажигания, а отдача мощности двигателя при полной нагрузке не уменьшается. В области парциальной нагрузки с увеличением объема свежего заряда через бедный энергией компонент улучшается стабильность продувки с устранением сгущения при низких парциальных нагрузках. Однако выходящее за рамки этих основных потребностей регулирование бедным энергией свежим газом позволяет положительно влиять на критическое эксплуатационное, состояние, в частности в связи с приводным двигателем дли дорожных автомобилей е переменной нагрузкой и переменным числом оборотов. Известно, что с сокращением эмиссии СО при холостом ходу возникают проблемы, которые выражаются несоответствием числа оборотов двигателя при снижении их с числом оборотов передачи. Оказалось, что это несоответствие может быть уменьшено вентиляцией всасывающей линии. Однако это связано с тем недостатком, что завеса топливо - стенка во всасывающей линии испаряется, в результате чего двигатель срабатывает инертно при переходе к отдаче мощности. Усиленный подвод бедного энергией свежего газа во время фазы замедления непосредственно в камеру всасивания практически в непосредственной близости к продувочным канал м предупреждает испарение топлива во впускном трубопроводе со своими отрицательными последствиями,. обедняет еще засосанную через систему холостого хода богатую энергией топливовоэдушную смесь до трудновоспламеняемости и еще повышает тормозное действие двигателя, что желательно у двухтактных двигателей. Реализация этих благоприятных харак теристик требует исполнительного ор гана, хртя бы для одной из долей бедного энергией свежего газа, ко торый срабатывает в зависимости 6т установленной величины и впускает бедный энергией свежий газ в камеру всасывания. Требующейся установочной величиной может быть как разрежение в дросселированной всасывающей линии для богафой энергией части свежего заряда, которое действует на мембра ную коробку, так и электрический сигнал, получаемый в зависимости от напряжения генератора при находя{цемся у упора дроссельном клапане, KOTOpaft подается на исполнительный электротлагнит. На фиг. 3-11 на примере двухцилиндрового двухтактного двигателя внутреннего сгорания с посторонним зажиганием с механизмом управления впуском богатой энергией части свежего заряда плоскими вращающимися золотниками изображена в устройстве разработка согласно изобретению. Применение предлагаемого способа равньм образом возможно с учетом описанных принципов для каждого дру го двухтактного двигателя внутренне го, сгорания с посторонним : зажиганием с петлевой продувкой, имеющего не менее двух продувочных каналов и картерный насос. На фиг. 3 ука:занный двухтактный двигатель изображен в плане. Цилиндр 1 показан в разрезе по камера всасывания при положении поршня в в«м.т. и цилиндр 1 в разрезе по камере сгорания при положении поршня в н.м.т. в камере 6 всасывания картерного насоса 2 цилиндра 1 маркированы часть F свежего заряда и доли. М « М газа. Через всасываю щую линию 19 с карбюратором 20, управляемую плоскими поворотными золотниками 21, течет богатая энерг ей тощхивовоздушная смесь. Бедные энергией доли М 2 реэ всасывающие линии.22 и 24 с управляемьши отверстиями 23 и 25 подаются непосредственно в камеру 6 всас вания. Тем самам происходит уп равление отверстиями 23 и 25 поршнем 5 , который скользит в цилиндр 1. Управление этими линиями плоским поворотньол золотником тоже было бы реализуемо, однако примененный непосредственный подвод обладает преимуществом наиболее надежного распо ложения бедных энергией долей в пространстве,чем в конечном счете достигается длительное действие и симметричное образование разделител ных завес. Видны также образующие Острый угол или же проходящие парал лельно к ориентировочной плоскости 14 у камеры б всасываний концы вса сывающих линий 22 И 24, чтобы доли М и М 2 получили ориентацию к плоскости 14. Направление впуска одинак вое, чтобы противодействовать нежелательному смешиванию различных частей заряда. В разрезе сгорания цилиндра 1 изображен ход впуска в камере сгорания, вытекающий из описанного наслоения в камере всасывания. В данном случае действуют обе разделительные зайесы для экранирования богатого энергией топливовоздушной смеси. Так как бедные энергией доли М и по сравнению с частью F меньше по объему, а с другой стороны, имеет значение их по возможнос и направленное размещение, необходимо уде-. лить внимание также впуску части F. Наиболее благоприятный ход впуска также параллелен с ориентировочной плоскостью 14. Если по причинам нехватки места такое направление оптимально нельзя реализовать, то следует поддерживать это направляющими поток средствами. На фиг. 4 изображена соответствующая конструкция всасывающей линии 19. В 90-грайусном отклонении размещены нешравляющие лопатки 26, который действуют также на уменьшение сопротивлений потоков во всасывающей линии и могут способствовать увеличению расхода заряда. Для особо направленного расположения бедных энергией долей, в част- ,ности доли Мг,на противоположной выпускному каналу стороне имеется вОз мОжность привлечь.как помощь для направления юбку поршня. (фиг.5 Юбка поршня снабжается паэом 27, кромка 28 которого управляет отвер-, стием 29 для подвода доли. Нафиг. 6 для поддержания упорядоченного выпуска послойного свеже- . го. заряда из камеры всасывания в отверстие продувочного канала у бобышки поршневого пальца помещена направляющая лопатка 30, которая должна помешать, несмотря на обычно косую насадку продувочных каналов у цилиндра, уменьшению перетекания свежего заряда из примыкающей к ним части, камеры всасывания. На фиг. 7 изображено приспособление для уменьшения смещения различных частей свежего заряда на пути протекания через продувочные каналы. В качестве примера в продувочном канале 31 алюминиевого цилиндра в продольном направленииплит направляющий щиток 32, который при изготовлении стержня может быть помещен в формовочный материал. В благоприятном выполнении изобретения направляющая лопатка 30 продолжается в направ ляницем щитке 32.
На фиг. SB виде принципиальной схемы изображено взаимодействие обеих долей Mf и М в разрезе камеры сгорания двухтактного двигателя внутреннег о сгораиия. В удачной кон струкции изобретения устроен третий продувочный камал 33,. который проходит симметрично между обоими,необ;кодимыми для петлевой продувки ка налами и тем самым в выгодном мес отбирает долю Mj из ламеры всасывания бартерного насоса и вводит его в камеру сгорания в зоне попадания лроду в очных потоков на стенку цилиндра. Между стенкой цилиндра и богатой энергией топлиBOBоздушной смесью проходит разделительна: завеса по бедному энергией свежему газу, который при благоприятной форме и благоприятном положении камер : сгорания в головке цилиндра сохраняется еще и до этой точки. Наличие кругообразной камеры сгорания, образованной .подходящими друг к другу углублениями в головке цилиндра и днище поршня, обеспечивает восходящим потоком свежего газа создание вихря с бедной энергией стенной зоной воспламененного свежего заряда. ,/ , . ;...
На. фиг. 9 схематически изображено двухпозиционное регулирование долей М| и/или М Клапан 37 сразу , после перехода необходимого для сое тояния холостого,хода двигателя
положения дроссельного клапана 38 открывается для полного освобождейия поперечного сечения.
На фиг. 10 изобргикен схематически еще один клапан 39, который срабатывает в зависимости от разрежения во всасывающей линИи 19, которое образуется при замедлении мотора, и приводит к пикам в эмиссии несгоревших углеводородов и нерегулярног
0 му сгоранию в фазе сжати:я Клапан 39 дейст 9ует от ме1мбрамной коробки 40, которая через линию 41 связана с всасзаааюшей линией 19 незавиСИМОЙ изменяемой части F.
5 На фиг, .11 еще раз представлен tpetий продувочный канал 33 в разрезе. Показывается подключение второ; го всасывающего трубопровода 42 для доли М2 , который должен выходить
либо непосредственно в третьем продувочном каноше. либо через свое , отверстие на стоооне картера во всасыаающей камепе.
Этим Преследуется цель изолировать всосанную во время фазы сжатия топлйвовоздУ111Ную смесь, в особенности от стенки в камере сгорания, и тем самым от свечи зажигания, чтобы воспрепятствовать воспламене:нию., : .: -. / Признано изобретением по результатам экспертизы, осуществленной ВедОмством по изобретательству Германской Демократической Республики,
$
51
LS
Фиг. 29
/
го
iit
Фаг. г
Фиг.6
31 2
