Двигатель внутреннего сгорания Советский патент 1989 года по МПК F02D17/02 

7

(PU2.1

(Л

4

СО

ел

оо

Л1П111телы1ый патрубок камеры 25 сгорания каждогч) из отк;1ючаемых иилиид1)ов 2 связан с впускным к);1:1екто|)ом 4 через заслонку и выполнен в виде эжектора 2i. Пассивное сон. ю эжектора связано с KO.I- . leKTOpoM 4, диффузор подключен к соеди- ннте:1ьному патрубку, а активное сон. ю 19 через одну из дополнительных коробок 15 нодключено к одному из Д 5. Пос медний установлен в камере 25 сгорания неотключаемого цилиндра. Фазы газораснределения каждой пары связанных между собой через эжектор 21 цилиндров смещены на 180 но углу поворота коленчатого вала. Иток к.танана Д 5 и засло н а соединнтельного нат- рубка цилиндров одной пары кине.матпчески

связаны между с(бой. В результате такого вынолнепия снижается расход тонлива на малых и средних оборотах и повышается мощность двигате.ля за счет наддува воздуха iia малых и средних оборотах и повышается мощность двигателя за счет наддува воздуха Б неотключаемые цилиндры. Кроме того, у11роп1ается запуск двигателя во время работы Д, что позволяет снизить ем- коеть аккумуляторной батареи для работы стартера. 1редотвра1цается нодсос масла через норц1невую г-руппу при д.чительной работе с отк..1юченными цилиндрами, что исключает шунтнровапие свечей зажигания и снижает расход масла. 13. ил.

Изобретение относится к автоматическому регулированию двигателей внутреннего сгорания. Цель изобретения - повышение экономичности двигателя на режимах холостого хода и малых нагрузок. В каждой дополнительной клапанной коробке 15 установлены впускные и выпускные клапаны. В декомпрессорах (Д) 5, выполненных в виде патрубков, установлены клапаны и штоки. Соединительный патрубок камеры 25 сгорания каждого из отключаемых цилиндров 2 связан с впускным коллектором 4 через заслонку и выполнен в виде эжектора 21. Пассивное сопло эжектора связано с коллектором 4, диффузор подключен к соединительному патрубку, а активное сопло 19 через одну из дополнительных коробок 15 подключено к одному из Д 5. Последний установлен в камере 25 сгорания неотключаемого цилиндра. Фазы газораспределения каждой пары связанных между собой через эжектор 21 цилиндров смещены на 180° по углу поворота коленчатого вала. Шток клапана Д 5 и заслонка соединительного патрубка цилиндров одной пары кинематически связаны между собой. В результате такого выполнения снижается расход топлива на малых и средних оборотах и повышается мощность двигателя за счет наддува воздуха в неотключаемые цилиндры. Кроме того, упрощается запуск двигателя во время работы Д, что позволяет снизить емкость аккумуляторной батареи для работы стартера. Предотвращается подсос масла через поршневую группу при длительной работе с отключенными цилиндрами, что исключает шунтирование свечей зажигания и снижает расход масла. 13 ил.

Изобретение относится к аи му регу.чировашпо д;1пга км1. я сгорания.

и,е.чь изобретения rioiibiuieHiie эксмю

мичиоети на |)ежимах холостого л;)да п ма- .1ЫХ нагрузок.

Па ()1П . I показана схема л.вигаге.тя внутреннего сгорания; на фиг. 2 - де- KOMiipeccop в закрьггом но..:1ожеппи; на (|)иг. 3к/кикишая коробка декомпрессора в нроцессе нагнетания воздуха во впускной коллектор; на фиг. 4 - то же, в нроцессе папо. шения отк.чючаемого (ьг лоннымп 1 азамн из впускногс коллектора во время гакта «рабочий ход в отключаемом цп.шндре; на фиг. 5 - то же, с ша- рнковымп впускными и выпускпыми клапанами; на фиг. 6 - зависимость эффективнов- Hoii мопиюстп Nf н часо1 ого )асхода Gr двигателя в зависимости от частоты врап1,е- 1П1Я, где кривая а характеризует эффективную мониюеть при всех работаюнщх ци. пшдрах, кривая а характеризует эффек- гивную мониюеть нри всех рабогак)н1.нх цнлиндрах, крнвая б --- эффектнвпую мощность дапного двигателя с двумя отключенными цилиндрамн, крнвая и - эффективную мощность известного двигателя с двумя отключенными цилиндрами, кривая с - расход топлива извест1101Ч) двигателя и кривая д -- у дапного двигателя с двумя отключенными ци.тиндрамн; на фнг. 7-9 - устройство впускного ко, лектора д1И1гателя в трех проекциях; па фиг. 10 - схема установки заслонки во впускном коллекторе; па фи1 . 1 1 - схе.ма соединения заслонки с тяга.мн; на фиг. 12 - схема вк.чючения декомпрессора с тягой заслонки; на фпг. 13 --- порядок работы цилиндров двнгателя и фазы газораспределения.

Двигатель 1 состоит из Hiarynno- норшневой rpvHHbi, коленч.атого вала и блока 2 цилиндров, па котором установлена голов25

20 блока 3 с органами газораспреде. ЮН ия н BiiycKiHjiM кол. 1ектором 4.

В камеры сгорания отключаемых ни- липд)ов встав,лены декомпрессоры 5. Кроме того, впускной коллектор двигателя имеет за- ivionKii { на соединителыЦ)1х патрубках от- к.; ючаемых и1линдров. Заслонки не|)екр1ЛВи- ют доступ топливовоздушной с.месн в цилиндры двигателей и связывают их с атмосферой через дополнительный пагрубок 7. Pi i4arn 8 унрав.тения заслопка.ми

30 ми 9 связаны с педалью акселератора и. синхроппо отклоняются с засло}1ками карбюратора. Мижний конец К) рычаг;; Н П- равления зас.чопками и|1и своем крайнем но- .пожении (ет.воркн закрьггы) го. юв- ку 11 клапана 12 деком11|)ессора.

Патрубок 13 декомпрессора подк. иочен

ар.мированным резинотканев)1м шлангом 14 к клананной коробке 15 декомпрессора. В к.чапанной коробке устачов,-|е1;ы два ,ie- нестковых к.чапана. Впускной K/ianan 16 соединяет натрубок 13 декомпрессора с ным Ko. iлектором.

40

Кланан 17 в(} и|)емя такта « сж ггпсл- соединяет отключаемый ци.линдр с nef.irKucj- чаемым цилинд(ом (-па фиг. 3 указ; Ь о , i- ками), в котором в даннь.п .мспк пт нпо- пеходит такт «всасывание. К.ланач 17 чере:; шланг 18, актр.впое сонло 9. установ.лен- ное в ди(|)(})узо.)ной части 20 э:.4(ектора 21, выполненного н соединитгмьных нгпрубкпх впуекного ко. 1лектора 11еотк. 1К)чае.мых п.и- лпндров, связан с декомнрессором 5.

К. 1апапная коробка может бьггь вьн:о,ь нена как е лепестковыми, так и с ui;ip;i- ковыми клапанами (cfinr. 5) ii;ui с тра диционны.ми тарельчатыми.

Во время открытия к, анана 22 карбюратор, уста1К)в,1епп1 1Й па ф.ланце 23, связан через впускной патрубок 24 н эжектор с Камерой 25 сго)а11ия.

Двигатель работаетгследующнм образом.

На оборотах выит средних (на фиг. 6 выше 3500 об/мин) двигатель работает обычным образом. Заслонки впускного коллектора открыты, топливовоздушная смесь из карбюратора поступает во все цилиндры, а дополнительные патрубки 7, связывающие коллектор с атмосферой, герметично закрыты. Декомпрессоры в отключаемых цилиндрах (во втором и третьем) выключены, их органы газораспределения закрыты.

На малых, холостых и средних оборотах (до 3500 об/.мин) педаль акселератора находится в начальном положении (холостые обороты) или нажата на половину ее максимального хода. При этом клапаны декомпрессоров открыты, а заслонки 6 в соединительных патрубках отключаемых цилиндров изолируют их от карбюратора и через дополнительный патрубок 7 связывают цилиндры с атмосферой. Тогда во второй н третий цилиндры (фиг. 13) во время такта «всасывание поступает чистый воздух. После закрытия органов газораспределения в отключаемо.м цилиндре сжимается чистый воздух. При повышении давления в нем воздух идет через декомпрессоры в клапанную коробку. Здесь клапан 16 плотно закрыт потоком воздуха, а клапан 17 открывается и воздух под давлением с боль- скоростью выходит через активное сопло 19 эжектора 21. Момент сжатия воздуха в третьем цилиндре двигателя совпадает с мо.менто.м всасывания топливовозду1иной смеси в первом цилиндре, а сжатие во втором цилиндре совпадает со всасыванием в четвертом цилиндре. Поэтому декомпрессор третьего цилиндра подключен шлангом с эжектором первого цилиндра, а декомпрессор второго цилиндра - с эжектором четвертого .цилиндра (фиг. 9).

Сжатый воздух, подаваемый из активного сопла, позволяет увеличить весовой заряд в камере сгорания неотключаемого цилиндра. Эжектор работает как нагнетатель, он позволяет увеличить давление воздуха в коллекторе неотключаемого цилиндра, так как в эжектор подается двойной объем воздуха (один объем всасывания поршнем работающего цилиндра, а второй подается отключенным цилиндром через декомпрессор). Таким образом, при том же расходе топлива повышается мощность двух работающих цилиндров благодаря нагнетанию воздуха в них.

Во время «рабочего хода в отключенном цилиндре возникало бы разрежение, так как весь воздух в процессе сжатия нагнетается через пассивное сопло в эжектор. Но этого не происходит, так как при возникновении незначительного разрежения в камере сгорания отключенного цилиндра клапан 17 закрывается (отсасывае.мым воздухом), а клапан 16 открывается и в ка0

меру сгорания из вып скиого коллектора засасываются горячие выхлопные газы цилиндров. При этом снижается сопротивление движения поршня вниз (выхлопные 5 газы имеют избыточное давление 0,3- 0,6 атм) и сохраняется температура от неотключаемых цилиндров в интервале 40-60°С. Это препятствует переохлаждению неотключаемых цилиндров при их от- .- ключении и позволяет и.м сразу включаться в работу при оптимальных температурах в момент их включения в работу.

Таким образом, мощность двух цилиндров (при отключе 1ных втором и третьем 5 цилиндрах) равна не половине мощности двигателя, а больше (фиг. 6) благодаря повышению давления топливовоздупжой смеси в работающих цилиндрах в момент такта «всасывание, а также повышению давления в отключенных цилиндрах за счет повышенного давления в процессе такта «рабочий ход в отключенных цилиндрах. Ход заслонок соединительных патрубков и заслонок карбюратора синхронизирован. При работе двигателя на двух цилинд- 5 pax ход заслонок карбюратора делают меньшим, чем при работе на четырех цилиндрах. Кроме того, диапазон хода педали акселератора при переходе заслонки 6 из положения «закрыт соедините,1ьный патрубок в положение «закрыт дополни- 0 тельный патрубок 7 делают минимальным (равным 1-2°), что достигается соотношением плеч рычагов и тяг в кинематической связи педали акселератора с рычагами 8 заслонок.

5 Воздух в дополнительные патрубки 7 подается через воздушный фильтр.

Использование предлагаемого двигате,тя позволяет снизить расход топлива на малых и средних оборотах и повысить мощность двигателя за счет наддува воздуха в неотключаемые цилиндры. Кроме того, упрощается запуск двигателя во время работы декомпрессора (резко снижается сопротивление проворачивания двигателя), что позволяет снизить емкость аккумуляторной

5 батареи для работы стартера. Предотвращается подсос масла через поршнев ю группу при длительной работе с отключенными цилиндрами, что исключает 1иун- тирование свечей зажигания и снижает расход масла.

0

Формула изопретени.ч

Двигате.1ь внутреннего сго|1ан11я, содержащий отк,(ючаемые по топливно-воз.аушиой смеси и неотк. почаемые цилин.чры, каме()ы сгорания которых снабжены каждая органа- .ми газорас1 ределения и nj)ii помощи соединительного патрубка связана с впускным

0

коллектором, а при помощи газовыпускного патрубка - с выпускным коллектором, и фазы газообмена которых смещены по углу поворота коленчатого вала, по меньп1ей мере одну заслонку, установленную во впускном коллекторе для прекращения подачи смеси в отключаемые ци. и кинематически связанную при помощи тяг с педалью аксе.ператора, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности на режимах холостого хода и малых нагрузок, двигатель снабжен дополнительными клапанными коробками с установленными в каждой из них впускпыми и выпускными клапанами и декомпрессорами в виде патрубков с установленными в них клапанами и штоками, соединительный натрубок камеры

сгорания каждого из отключаемых цилиндров связан с впускным коллектором через заслонку и выполнен в виде эжектора, пассивное сопло которого связано с впускным коллектором, диффузор подключен к соединительному патрубку, а активное сонло через одну из дополнительных клапанных коробок подключено к одному из декомпрессоров и последний установлен в камере сгорания пеотключаемого ци;1индра. причем фазы газораспределения каждой пары связанных между собой .через эжектор цилиндров смещены на 180° но углу поворота коленчатого ва.ла и шток клапана декомпрессора и заслонка соединительного патрубка цилиндров одной пары кинематически связаны между собой.

фи.з

1000 то 2600 jrOO 4 200 5000 5800

Фиг.

30/ip. , ,я.

0/77/(p.

7

Ъ-I

. 8

/5

CPU2.9

3o/fp.

фиг. Ю

/

rs

5

X

Л

фиг. п

/2

фиг. 12

r 3- -2f360°)

цзи. i3