Двухтактный двигатель внутреннего сгорания с кривошипно-камерной продувкой Советский патент 1989 года по МПК F02B33/02 

1

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателе- строению, а именно к двухтактным двигателям внутреннего сгорания.

Цель изобретения - улучшение тех- нико -экономических показателей и по-; вышение надежности и долговечности.

На фиг.1 представлен двигатель, общий вид; на фиг, 2 - переходник между карбюратором и впускным каналом; на фиг. 3 - впускной канал двигателя; на фиг. 4 - вид А на фиг.З; на фиг. 5 - обратный пластинчатый клапан; на фиг 6 - корпус обратного

пластинчатого клапана; на фиг. 7 - ш1астина обратного пластинчатого клапана; на фиг о 8 - ограничитель подъема пластины; на фиг 9 - цилиндр двигателя, разрез в вертикальной плоскости; на фиго Ю - поршень, разрез в вертикальной плоскости.

Двигатель (фиг,1) содержит цилиндр |1 с впускным каналом 2, продувочными каналами 3 (не показаны) и выпускными каналами 4 (4иГо9)в,В гильзе 5 Цилиндра I перемещается поршень б. |впускной канал 2 .связан через пере- 1ходник 7 с карбюратором 8 и через JBnycKHoe окно 9 с кривошипной каме- рой 10 (фиГсЗ). Впускной канал 2 направлен в сторону кривошипной каме- |ры 1Q, образует с осью цилиндра 1 iyron 65 - 105° и выполнен в виде усе- |ченной двухскатной призмы, сужающей- ся по направлению к цилиндру под уг- |лом 25 - 35° в вертикальной плоскос- 1ти сечения. Ширина впускного канала 2 на входе составляет 0,75-1,0 |диаметра Д цилиндра, высота (0,7 - 0,8) Д, а его площадь (0,7 - 0,8) Iплощади F поршня б Дпина впускного канала 2 составляет (0,8 - 1,1) Д ;ширина на выходе (0,50 - 0,75) Д, а 1 высота (0,3 - 6,4) Д. Площадь впуск- ;ного канала на выходе составляет (0,2 - 0,3) F, а объем 0,45 - 0,55 рабочего объема цилиндра Vy, или (0,15 - 0,25) объема кривошипной камеры Во впускном канале 2 перед впускньм .окном 9 закреплен корпус 11 обратного пластинчатого клапана с прикрепленными к нему пластинами 12о Корпус 11 обратного пластинчатого клапана выполнен из литьевого полиамида в виде двухскатной призмы с углом при вершине б 45 - 55°, площадью входа (0,4 - 0,7) X FO, на боковых поверхностях корпуса 11 выполнены не менее двух прямоугольных окон 13 площадью каждого не более (0,1 5 - 0,20) F , высота корпуса составляет (0,8 - 0,9) Д. Пластины 12, консояьно закрепленные на основании корпуса II клапана, выполнены в виде прямоугольника с закругленными радиусом R (0,02 - 0,04) Д углами и закругленными кромками дпиной не более (0,75 - 0,80) Д, шириной (0,3 - 0,Л Д, толщина пластин в зависимости от материала составляет для стеклотекс- толата на эпоксидной смоле )(0.0065 0,01) Д, для пластин из стальной пружинной термообработанной ленты ((0,003 - 0,005) Д.

На корпусе 11 закреплены ограничители 14 подьема пластин 12 клапана Ограничитель 14 подьема пластин 12 выполнен из стали или пластмассы толщиной (0,013 - 0,017) Д криволиней- 0 ным с радиусом кривизны - (1.35 - 1,45) Д, рассчитанным на максимальную амплитуду подъема конца пластин (0,15- 0,20) Д.

Пластины 12 и ограничители 14 кре- 5 пятся к корпусу 11 клапана при помо- щн винтов 15, Переходник 7, установленный между карбюраторами 8 и впускным каналом 2, вьтолнен в виде призматического диффузора с углом раскры- 0 тия в горизонтальной плоскости 30 - 40°, в вертикальной плоскости 3 - 7°, длиной (0,3 - 0,5) Д,

Карбюратор 8 установлен с возможностью образования между осью его 5 канала и осью впускного канала 2 двигателя угла, равного 15 - 45

Впускное окно 9 выполнено в гильзе 5 цилиндра 1 так, что его нижияя кромка расположена на расстоянии 0 ( - 1,7) хода поршня S от верхней кромки гильзы 5 цилиндра 1, в верхней части впускного окна 9 в гильзе 5 выполнена прорезь 16 шириной (0,15 - 0,25) Д и высотой (0,45 - « 0,50) S, верхняя кромка зтой прорези направлена под углом 20 - 50 к оси цилиндра 1 и расположена на уровне верхних кромок продувочных окон 17 на высоте (0,75 - 0,85) S от верх- 40 ней кромки гильзы 5 цилиндра I, В юбке поршня 6 напротив впускного окна 9 выполнены от одного до четырех оксж 18 площадью проходного сечения (0,02 - 0,06) F на высоте (0,4 - 45 0,5) S от нижней кромки поршня 6, на межцентровом расстоянии друг от друга (0,3 - 0,4) Д симметрично относительно вертикальной оси впускного окна 9,

Двигатель работает следующим обра-

50

зом.

При перемещении поршня 6 в гильзе 5 цилиндра 1 к верхней мертвсЛ точке образуется разрежение в криво- шипной камере 10 двигателя, куда пос- тупает горючая смесь из карбюратора 8. При этом продувочные каналы, прорезь 16 и выпускные 4 каналы закрыты. Поток топливо-воздушной смеси

отгибает ynpyrjie пластины 1 2 до прилегания их к ограничителям 14 подъема пластин 12 и через окна 13 в корпусе 11 клапана и впускное окно 9 поступает в кривошипную камеру 10 двигателя Впуск топливо-воздушной продолжается до момента вырав- нивайия полного давления в кривошипной камере 10 и впускном канале 2, При движении поршня 6 к нижней мертвой точке топливо-воздушная смесь в кривошипной камере 10 сжимается и при выравнивании давления в кривошипной камере 10 и впускном канале 2 упругие пластииы 12 свободными концами плотно прилегают к поверхностям корпуса 11 клапаиа, закрьюая впускной канал 2„ При дальнейшем движении пориня 6 вниз открьшаются про- дувочиые окна 17 и прорезь 16, выпускные 4 каналы и окна 18 в поршне. Топливо-воздушная смесь из кривошипной камеры 10 по продувочным каналам и через перепускные окна 18 в юбке поршня 6, по прорези 16, огибая верхнюю кромку поршня 6, поступает в над поршневре пространство в цнпиндре 1 . При этом через выпускные каналы 4 интенсивно удаляются продукты сгорания, вытесняемые сбежей смесью, т,е« осуществляется продувка цилиндра 1, Затем, перемещаясь к верхней мертвой точке, поршень 6 закрывает продувочные и выпускные каналы, поступившая в цилиндр 1 рабочая смесь сжимается и воспламеняется Далее происходит такт расширения и циклы повторяются.

я

Формула изобретены

I. Двухтактный двигатель внутреи него сгорания с кривошипно-камерной продувкой, содержащий по меньшей мере один цилиндр, снабженный основил- ми и дополнительными продувочными и звыпускными каналами, соединенным с каналом карбюратора впускным каналом, в котором установлен призматический корпус обратного пластинчатого клапана с прямоугольными пластинами из упругого материала и ограничителями движения пластин, и гильзой с впускным, продувочными и выпускными окнами, размещенный в цилиндое поршень с окнами, выполненными в его боковой стенке и соединяющими впуск- нЫ канал с кривошипной камерой, и головку цилиндра, о т л и ч а ю 232

10

15

щ и и с я тем, что, с целью улучшения технико-экономических показателей и повьшгения надежности и долговечности, он снабжен переходником, размещенным между карбюратором и впускным каналом и выполненным в виде призматического диффузора с углами раскрытия в горизонтальной плоскости 30 - 40°, в вертикальной плоскости 3-7°, длиной 0,3 - 0,5 диаметра Л цилиндра, карбюратор установлен с возможностью образования между осью его канала и осью впускного канала угла, равного 15-45 , впускной канал наклонен в сторону кривошипной камеры, образует с осью цилиндра угол 65 - 105° и выполнен

30

35

в виде усеченной двухскатной призмы, 20 сужающейся по направлению к цилиндру под углом 25 - 35 в вертикальной плоскости сечения, ширина впускного канала на входе составляет (0,75 - 1,0) Д, высота (0,7 - 0,8) Д, его 25 площадь на входе 0,7 - 0,8 площади FP поршня, длина впускного канала 0,8 - 1,1 Д, ширина впускного каиала на выходе (0,50 - 0,75) Д, высота (0,3 - 0,4) Д, его площадь на выходе (0,2 - 0,3) РП, а объем впускного ка-, нала составляет 0,45 - 0,55 рабочего объема Vj цилиндра или 0,15 - 0,25 объема V кривошипной камеры, нижняя кромка впускного окна расположена на расстоянии 1,5 - 1,7 хода S поршня от верхней кромки гильзы .цилиндра, в верхней части впускного окна выполнена по меньшей мере одна прорезь с шириной (0,15 - 0,25) Д и 40 высотой (0,45 - 0,50) S, верхняя

кромка прорези направлена под углом 20 - 50 к оси цилиндра и расположена на уровне верхних кромок продувочных окон, размещенных на высоте „ (0,75 - 0,85) S от верхней кромки гильзы цилиндра, корпус обратного клапана вьтолнен из литьевого полиамида в виде двухскатной призмы с углом Е при вершине, равным 45 - 55°, и площадью входа (0,4 - 0,7) F, на боковой поверхности корпуса выполнено по меньшей мере два прямоугольных окна с площадью каждого,ранной (0,15 - 0,20) „ , высота корпуса составляет (0,8 - 0,9) Д, пластины выполнены с длиной, равной (0,75 - 0,8) Д, и шириной. (0,3 - 0,4) Д, кромки и углы пластин клапана закруглены, радиус округления углов состав-.

50

55

ляет (0,02 - 0,04) Д, ограничитель движения пластин выполнен из стали или пластмассы толщиной (0,013 - 0,017) Д, криволинейным с радиусом кривизны, равным (1,35 - 1,45) Д, с возможностью максимального отклоне- ния конца пластины на расстояние (0,15 - 0,2} Д, а окна в поршне выполнены в количестве от одного до четырех с суммарной площадью, равной (0,02 - 0,06) Fn, на высоте (0,4 - 0,5) S от нижней кромки поршня и расположены симметрично относительно

вертикальной оси впускного окна с межцентровым расстоянием, равным. (0,3 - 0,4) Д.

2.Двигатель по п.1, о т л и - чающийся тем, что пластины клапана выполнены из стеклотекстолита на эпоксидной смоле толщиной, составляющей (0,0065 - 0,01) Д,

3.Двнгатель попо1,отли- ч а ю щ и и с я тем, что пластины клапана вьшолнены из стальной пружинной термообработанной ленты толщиной, составляющей (0,003 - О,005)Д.

Изобретение позволяет улучшить техникоэкономические показатели и повысить надежность двигателя Двигатель содержит цилиндр с впускным продувочным и выпускным каналами. Впускной канал связан через переходник с карбюратором и через впускное окно - с кривошипной камерой, а его ось образует с осью цилиндра угол 65 - 105 с. Впускной канал вьшолнен в виде усеченной призмы с определенными соотношениями размеров. Во впускном канале перед впускным окном закреплен корпус обратного пластин- чатого клапаиа. Корпус выполнен из полиамида и содержит не менее двух прямоугольных окон. Конструктивные особенности корпуса, геометрические параметры пластинчатых элементов и ограничителей их подъема определены в интервале значений Карбюратор установлен с возможностью образования 15-45 угла между осью его канала и осью впускного канала двигателя. Переходник, установленный между впускным каналом и карбюратором, выполнен в виде призматического диффузора (соотношения размеров приведены). Определено местоположение впускного окна относительно верхней кромки гильзы. В верхней части впускного окна прорезь с определенными гиометрическнми параметрами. В юбке поршня напротив впускного окна выполнены окна, количество и плошадь окон определены в интервале значений. Пластины клапана выполняются из различных материалов. При перемещении поршня к верхней мертвой точке в кривошипной камере создается разрежение, поток топливо- воздушной смеси отгибает пластины клапана и через окна в корпусе клапана поступает в кривошипную камеру. Впуск смеси продолжается до момента выравнивания давления в кривошипной камере и во впускном канале. 2 з.п. ф-лы, 10 ило I С/)

фие.1

/4

М

,75) Л

«

Фиг, 6

х/г

«s«о cs «

/

/аз...а4Ъ

fpug.J

itt

(Риг.6

Фив. 9

К.ЛотВ,

Фиг.ю