Двигатель внутреннего сгорания со сгоранием при постоянном давлении Советский патент 1986 года по МПК F02B75/04 F01P3/02 

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания.

Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение надежности двигателя с жидкостным циркуляционным охлаждением путем совмещения функций водяного насоса и выпускного клапана при размещении последнего во внутренней полости головки цилиндра.

На фиг. 1 схематически показан предлагаемый двигатель с дополнительным и рабочим поршнями, установленными в гильзе цилиндра; на фиг. 2 - дополнительный поршень в зоне торцовых выступов, местный разрез.

Двигатель (фиг. 1) содержит гильзу цилиндра 1, по меньшей мере один рабочий поршень 2, связанный с кри- вошипно-шатунным механизмом (не показан) , головку цилиндра 3 с подпру- жиненным дополнительным поршнем 4, - установленным соосно рабочему поршню 2 VI образующим с ним камеру 5 сгорания переменного объема, и подпружиненный выпускной 6 и впускной 7 клапаны. Дополнительный поршень 4 снабжен выхлопными отверстиями 8, а выпускной клапан 6 размещен соосно дополнительному поршню 4 во внутренней полости 9 меяоду ним и голов- кой цилиндра 3, выполнен с внутренним сквозным каналом 10 для отвода выхлопных газов и с торцовыми выступами 11, размещенными в выхлопных отверстиях 8 дополнительного поршня 4 с возможностью осевого перемещения (.фиг. 2) 5 причем внутренняя полость 9 между дополнительным поршнем 4 и головкой цилиндра 3 подключена к системе охлаждения двигателя. Поверх ность дополнительного поршня 4, обращенная к головке цилиндра 3, снабжена по меньшей мере одной цилиндрической направляющей 12, а сама головка цилиндра 3 снабжена упором 13 для ограничения осевого перемещения дополнительного поршня 4. Между дополнительным поршнем 4, гильзой цилиндра 3, выпускным клапаном 6 и доцол- нительным поршнем 4 установлены коль ., цевые уплотнения 14 и 15, а внутренняя, полость 9 между дополнительным поршнем 4 и головкой цилиндра 3 снабжена предохранительным клапаном 16 дроссельного типа. Впускной клапан 7 выполнен лепесткового типа с осью качания, .расположенной на внутренней кромке гильзы цилиндра 1.

5

0 5 0 5 0 5 0 5

Двигатель работает следующим образом.

При возвратно-поступательном движении рабочего поршня 2 в гильзе цилиндра 1 в зоне верхней мертвой точки (ВМТ) в камеру 5 сгорания подается топливо, и после его воспламенения начинается рабочий ход поршня 2. Одновременно происходит перемещение дополнительного поршня 4, вследствие чего процесс сгорания осуществляется приблизительно при постоянном (стабильном) давлении (обьем внутренней полости 9 между го.повкой цилиндра 3 и дополнительным поршнем 4j заполненный жидкостью, изменяется незначительно). При дальнейшем перемещении рабочего поршня 2 в зоне нижней мертвой точки (НМТ) происходит открытие выхлопных отверстий 8 вследствие подьема торцовых выступов 11 и выхлопные газы через них и внутренний сквозной канал 10 выпускного клапана 6, скользящего по направляющей 12, отводятся в выпускной коллектор двигателя (не показан), а дополнительный поршень 4 в этой фазе цикла возвращается в нижнее по чертежу положение, ограниченное упором 13. Зарядка гильзы цилиндра 1 осуществляется в последующих фазах перемещения рабочего поршня 2 через впускной клапан 7, выполненный лепесткового типа с осью качани.ч, расположенной на внутренней кромке гильзы цилиндра 1.

В процессе циркуляции жидкости через внутреннюю полость 9, снабженную предохранительным клапаном 16 дроссельного типа, она омывает наружную поверхность выпускного клапана 6, отводя от него тепло, а проникновению жидкости в камеру 5 сгорания препятствуют кольцевые уплотнения 14 и 15 (между дополнительным поршнем 4 и гильзой 1т,илиндра 3 и между выпускным клапаном 6 и дополнительным поршнем 4).

Таким образом, развитая внешняя поверхность выпускного клапана 6 со стороны внутренней полости 9 выполняет функцию водяного насоса, способствуя эффективному охлаждению выпускного клапана и циркуляции ох- лалодающей среды, а наличие дополнительного поршня 4 обеспечивает работу двигателя с переменной степенью сжатия и стабильным давлением его31257257

рания. При этом упрощается конструкция двигателя в целом, положительно сказываясь на показателях надежности.

ны кл те

Формула изобретения

1. Двигатель внутреннего сгорания со сгоранием при постоянном давлении и системой циркуляционного жидкостного охлаждения, содержащий гильзу цилиндра, по меньшей мере один рабочий поршень, связанный с кривошипно- щатунным механизмом, головку цилиндра с подпружиненным дополнительным поршнем, установленным соосно рабочему поршню и образующим с ним каме- ру сгорания переменного объема,и подпружиненный выпускной и впускной клапаны, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности, дополнительный поршень снабжен выхлопными отверстиями, а выпускной клапан размещен соосно дополнительному поршню по внутренней полости между ним и головкой цилиндра, выполнен с внутренним сквозным каналом для отвода выхлопных газов и с торцовыми выступами, размещенными в выхлопных отверстиях дополнительного поршня с возможностью осевого перемещения, причем внутренняя полость между дополнитель

0

5

0

5

ным поршнем VI головкой цилиндра подключена к системе охлаждения двигателя,

2.- Двигатель по п. l.o т л и ч а- ю щ и и с я тем, что поверхность дополнительного поршня, обращенная к головке цилиндра снабжена по меньшей мере,одной цилиндрической направляющей.

3. Двигатель по пп. 1 и 2, о т- личающийся тем, что головка цилиндра снабжена упором для ограничения осевого перемещения до- полнз:1тельного поршня.

А. Двигатель по пп. 1-3, о т л и- чающийся тем, что между дополнительным поршнем и гильзой цилиндра, вьтускным клапаном и дополнительным поршнем установлены кольцевые уплотнения.

5,Двигатель по пп. 1-А, отличающийся тем, что впускной клапан выполнен лепесткового типа с осью качания, раслоложенной на внутренней кромке гильзы цилиндра.

6.Двиг атель по пп. 1-5, о т л и- чающийся тем, что внутренняя полость между дополнительным поршнем и головкой цилиндра снабжена предохранительным клапаном дроссельного типа.

Редактор С. Лисина

CPUS . Z

Составитель В. Ткаченко Техред И.Попович

Заказ 4894/28Тираж 523Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор А. Зимокосон

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания. Изобретение позволяет упростить конструкцию и повысить надежность двигателя путем совмещения функций водяного насоса и выпускного клапана, установленного в головке цилиндра. Пр и согласованном перемещении рабочего 2 и дополнительного 4 поршней происходит открытие выпускного клапана 6, расположенного в дополнительном поршне 4полости 9 головки цилиндра 3. Выхлопные газы отводятся через внутрен- НИИ канал 10 клапана, наружная поверхность которого одновременно омывается охлаждающей средой, прокачиваемой через полость 9 самим клапаном. 53.п. ф-ы. 2 ил. jO 16 (Л tpue.i 1Z