Двухтактный двигатель внутреннего сгорания Советский патент 1986 года по МПК F02B33/04 

Изобретение относится к машиностроению, в частности двигателестрое нию, а именно к системам продувки и наполнения двухтактных двигателей внутреннего сгорания.

Известен двухтактный двигатель внутреннего сгорания, содержащий по меньшей мере один цилиндр с выхлопным окном, перекрьшаюш;ий это окно поршень, связанный кинематически с коленчатым валом, разделяющий объем цилиндра на рабочую и компрессорную полости и снабженный внутренней полостью, соединенной по меньшей мере через один автоматический клапан с компрессорной полостью цилинд- ра, а через магистраль подачи сжатой горючей смеси - с рабочей полостью ij

Недостатком известного двигателя является быстрое падение давления продувочной смеси в процессе дозаряд ки цилиндра, что снижает экономичность двигателя.

Цель изобретения - повьпиение экономичности.

Цель достигается тем, что рабочая полость цилиндра снабжена по меньшей мере одним продувочным окном компрессорная полость по меньшей мере ОДН1Ф1 неперекрьшаемым поршнем, дополнительным перепускным окном, причем эти окна соединены собой дополнительным продувочным каналом, а магистраль подачи сжатой горючей смеси выполнена в виде, канала дозарядки, соединенного с рабочей полостью через перекрьшаемое поршнем окно в стенке цилиндра и с внутрен- ней полостью поршня через перепускно окно в стенке цилиндра и боковое окно в поршне. Отношение высоты дополнительного продувочного окна к высоте выпускного, окна может быть выпол нено равным 0,2-0,5 и боковое окно в поршне может -быть выполнено с совмещением его верхней кромки с нижней кромкой перепускного окна в стенке цилиндра при перекрытии поршнем выхо кого окна на величину не менее 10%.

На фиг,1 изображен цилшздр двигателя при среднем положении, поршня (процесс сжатия в подпоршневой полости и наполнения внутренней полости поршня продольный разрез; на фиг.2 то же, при положении поршня в нижней мертвой точке (процесс основной продувки), продольный разрез; на Фиг.З - цилиндр двигателя при среднем положении поршня (процесс основного наполнения надпоршневой полости) , продольный разрез.

Двигатель содержит цилиндр , поршень 2 с перегородкой 3, кинематически связанный штоком 4 с коленчатым валом, картер 5, в котором размещается механизм преобразования

возвратно-поступательного движения

поршня во вращательное движение ко- ленчатого вала (не показано), головку 6 цилиндра с камерой 7 сгорания и свечой 8 зажигания. В стенке цилиндра имеются вьтускное окно 9,

связанное с атмосферой, дополнительные продувочные окна 10 и дополни- тельные перепускные окна 11, связанные между собой дополнительными продувочными каналами 12, продувочные окна 13 и перепускные окна 14, связанные между собой каналами 15 доза- рядки, С подпоршневой компрессорной полостью 16 продувочные окна 10 сообщаются через дополнительные перепускные окна 11 и дополнительные продувочные каналы 12. Канал 5 до- зарядки и связывающие его с цилиндром окна образуют магистраль подачи сжатой горючей смеси. С внутренней полостью 17 поршня 2 посредством боковых окон 18, вьшолненных в юбке поршня 2, продувочные окна 13 сообщаются через перепускные окна

14 и каналы 15 дозарядки. При необходимости с целью исключения про- рьша свежего заряда из внутренней полости поршня через зазор сопряжения юбка поршня-цилиндр, сверху и

снизу боковых окон 18 могут устанавливаться поршневые кольца. Перегородка 19 с уплотнением 20 отделяет подпоршневую компрессорную полость б от картерной и отверстие 21,

поверхность которого служит направляющей штока 4. 1ток 4 имеет уплотнения 22. Уплотнение надпоршневого пространства ципиндра 1 осуществляется компрессионными кольцами 23,

Установленными на поршне 2. В перегородке 3 поршня 2 располагаются отверстия 24, закрьшаемые автоматичес- - кими клапанами 25, устанавливаемыми со стороны внутренней полости 17

поршня 2. В подпорщневой компрессорной полости 16 расположено впускное окно 26, снабженное автоматическим клапаном (не показано) для предотвращения обратного выброса свежего

заряда при его сжатии в подпоршнево пространстве 16. Отношение высоты дполнительных продувочных окон 10 к высоте вьтускного окна 9 равно 0,2- 0,5 и выбрано из условия достатЪч- ной продувки надпорганевой полости, минимального выброса свежего заряда и получения необходимого Давления свежего заряда во внутреннем пространстве поршня.

Совмещение верхней кромки боковых окон 18 с нижней кромкой окон 14 каналов 15 выбрано из условия перекрытия кромкой дншда поршня 2 вьтускного окна 9 не менее чем на 10%. При меньшем перекрытии использование каналов 12 неэффективно. Расположение верхних кромок продувочных окон 13 выбирается из условия Pj,, где Pj - давление свежего заряда в полости 17 поршня 2 и в каналах 15, а Р, - давление газов в надпоршневом пространстве во время рабочего хода при совмещении кромки днища поршня 2 с верхними кромками продувочных окон 13. Нижняя кромка перепускных окон 1I располагается не выгае кромки юбки поршня 2 при его положении в нижней мертвой точке и ее положение определяется из условия оптимального дросселирования свежего заряда через перепускные окна 11 при продувке цилиндра 1 через продувочные окна 10 и получения необхо40

димого давления во вну;тренней полости 35 рез впускное окно 26. Вблизи верхней 17 поршня 2. Рабочий процесс двигателя происходит следуклцим образом. Во время рабочего хода при движении поршня 2 к нижней мертвой точке происходит сжатие свежего заряда в подпоршневом пространстве 16 и заполнение свейсиг зарядом внутренних полостей 17 поршня 2 через автоматические клапаны 25, установленные в отверстиях 24 перегородки 3 со стороны внутренней полости 17. При открытии кромкой днища поршя 2 продувочных .окон 13 давление заряда в полости 17 поршня 2 и в каналах 15 препятствует поступлению в них газов находящихся в надпоршневом пространстве. Вблизи нижней мертвой точки кромка днища поршня 2 открьшает вы45

50

мертвой точки происходит сгорание рабочей смеси и начинается рабочий ход. Рабочий цикл двигателя повторяется .

Применение сочетания объемов компрессорной полости двигателя поз-i. воляет расширить фазу дозарядки цилиндра и получить увеличение мощност- ных показателей и топливной экономичности.

Двигатель внутреннего сгорания позволяет сократить процесс выброса свежей горючей смеси из цилиндра через выпускное окно во время процесса .продувки, что не только повышает его топливную экономичность, но. и уменьшает токсичность выхлопных газов.

o

5

0

5

пускное окно 9 и начинается свободный выход о /работавших газов из цилиндра 1. При открытии кромкой днища поршня 2 продувочных окон 10 начинается продувка цилиндра I, давление свежего заряда в подпоршневой полости 16 понижается и клапаны 25 закрывают отверстия 24 в перегородке 3 поршня 2, препятствуя выходу свежего заряда из полости 17 поршня 2. При движении поршня 2 к верхней мертвой точке после того, как верхние кромки боковых окон 18 в юбке поршня совместятся с нижними кромками перепускных окон 14, начинается процесс дозарядки и основного заполнения цилиндра 1 свежим зарядом из внутренней полости 17 поршня 2 через каналы 15 и продувочные окна 13. Максимальное времясечение . при совмещении боковых окон 18 в юбке поршня с перепускными окнами 14 приходится на закрытие выпускного окна 9, что позволяет осуществлять дозарядку цилиндра 1 свежим зарядом за счет избытка давления во внутренней. полости 17 поршня 2. После перекрытия кромкой днища поршня 2 верхней кромки продувочных окон 13 в цилиндре 1 начинается сжатие рабочей сме - си.В этот же период при движении поршня от нижней к верхней мертвой точке происходит заполнение подпоршневой полости 16 свежим зарядом че

рез впускное окно 26. Вблизи верхней

мертвой точки происходит сгорание рабочей смеси и начинается рабочий ход. Рабочий цикл двигателя повторяется .

Применение сочетания объемов компрессорной полости двигателя поз-i. воляет расширить фазу дозарядки цилиндра и получить увеличение мощност- ных показателей и топливной экономичности.

Двигатель внутреннего сгорания позволяет сократить процесс выброса свежей горючей смеси из цилиндра через выпускное окно во время процесса .продувки, что не только повышает его топливную экономичность, но. и уменьшает токсичность выхлопных газов.

Фиг.

5

/3

Фиг.

Составитель М.Файн Редактор М.Товтин Техред А.Кравчук Корректор А,Ильин

Заказ 7035/31 Тираж 523 Подписное ВНИШ1И Государственного комитета- СССР

по, делам изобретений и открытий 113035, Москва, Жт35, Раушская наб., д.4/3

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

Фш.Л