Устройство для впуска смеси в двухтактный двигатель внутреннего сгорания Советский патент 1990 года по МПК F02B33/30 F16K15/16 

Изобретение относится к двигате- лестроению, а именно к двухтактным двигателям внутреннего сгорания.

Цель изобретения - повышение эффективности.

На фиг. 1 представлено устройство для впуска смеси; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1j на фиг. 4 - устройство при положении рамки, соответствующем средним и высоким скоростным режимам двигателя} на фиг. 5 - вариант выполнения устройства для впуска смеси; на фиг. 6 - сечение В-В на фиг. 5.

Устройство для впуска смеси в двухтактный двигатель внутреннего сгорания (фиг. 1) содержит впускной .патрубок 1 с впускным каналом 2, сообщенным с кривошипной камерой 3 двигателя. Во впускном канале 2 установлен пластинчатый обратный клапан 4, содержащий корпус 5 с криволинейным седлом 6, имеющим рабочую поверхность 7. На седле 6 одним своим концом 8 жестко закреплена плоская упругая пластина 9. Профиль рабочей поверхности 7 седла 6 выполнен по радиусу с выпуклостью, обращенной к пластине 9. По периметру незакрепленных сторон пластины 9 шарнирно на оси 10 установлен уплотнительный эдемент - рамка 11 в исходном фиксированном положении I, прилегающая к седлу 6. Рамка закрывает клиновидный щелевой канал между пластиной 9 и седлом 6. Между внутренней стенкой 12 рамки 11 и контуром пластины 9 имеется зазор h, величина которого определяется технологическими допусками и температурным изменением линейных размеров пластины 9 и рамки 11. Высота Н стенок рамки 11 по ее периметру равна расстоянию от рабочей поверхности 7 седла 6 до пластины 9 или незначительно превышает указанное расстояние, например, на величину Н,(фиг. 1 и 3), причем боковые стенки рамки выполнены с уменьшающейся к закрепленному концу 8 пластины 9 высотой/

Верхняя кромка 13 рамки 11 расположена не ниже уровня нерабочей поверхности 14 пластины 9. В этом случае между рамкой 11 и пластиной 9 образуется дроссельная щель 15, обладающая значительным гидравлическим сопротивлением. Рамка 11 установлена на оси 10 с возможностью удаления из зоны перемещения пластины 9 и разме

5

0

5

0

5

0

5

щенйя на боковой поверхности 16 корпуса (фиг. 3 и 4) в фиксированном положении II, соответствующем средним и высоким скоростным режимам работы двигателя. Внутренняя стенка 12 рамки

11по форме выполнена эквидистантно траектории перемещения чонтура пластины 9, Выполнение поверхности стенки

12эквидистантно траектории перемещения контура пластины обеспечивает постоянство зазора h и снижение утечек смеси при пуске двигателя. Внутренняя стенка 12 плотно прилегает к кромке 17 седла по его периметру, что обеспечивает герметичность пары сопряжения рамка - корпус (фиг. 3).

Герметизация указанного сопряжения может быть обеспечена и другим способом, а именно: нижняя кромка 18 рамки 11 прилегает к боковой поверхности 16 корпуса 5 (фиг. 3). При этом форма боковой поверхности 16 корпуса соответствует траектории перемещения нижней кромки 18 рамки при движении ее от исходного положения I до положения II, соответствующего средним и высоким скоростным режимам работы двигателя. Поворот рамки 11 осуществляется через рычаг 19 органа управления клапаном, прикрепленный к ней и кинематически связанный через тягу 20 с органом управления двигателем, например рукояткой управления дросселем карбюратора двигателя (не показан).

Кинематическая связь рамки 11 с рукояткой дросселя уменьшает количество органов управления на двигателе и обеспечивает автоматизацию управления рамкой. Преимущества выполнения устройства по первому варианту заключается в следующем. Для перемещения рамки из положения I в положение II требуется небольшой рабочий ход тяги органа управления. Рамка 11 сцентрирована на корпусе 5 и не вибрирует на нем от действия возмушающих колебаний, а это стабилизирует заданный зазор h и уменьшает вероятность задевания пластины 9 о рамку 11.

Устройство по второму варианту (фиг. 5) выполнено аналогично первому варианту, но имеет некоторые особенности. Рамка 11 в исходном положении I не охватывает корпус 5, а оперта на седло 6 и прилегает к нему по всему периметру, как минимум, нижней кромкой 18. Рамка 11 удаляется из

зоны перемещения пластин 9, т.е.. из положения I в положение II в направлении от корпуса 5. Рамка 11 в .прло- жении II убрана в углубление 21, выполненное в стенке впускного патрубка 1i Конфигурация углубления 21 соответствует конфигурации рамки 11. На фиг. 5 рамка 11 в положении II показана штриховой линией.

Для исключения задевания свободного конца пластины 9 о поверхность 22 рамки 11 (при малом зазоре h) во время перемещения ее из положения I в положение II поверхность 22 выполнена по радиусу R 1 + h, где 1 - длина пластины 9 от места ее защемления до свододного конца (фиг. 5).

Выполнение устройства по второму варианту позволяет использовать одну о бщую рамку для уплотнения нескольки пластин 9, установленных на одном седле 6, имеющем несколько проходных окон, что позволяет снизить жесткост пластин 9, а также обеспечить благоприятные резонансные характеристики их. В обоих вариантах устройства ось 10 служит элементом крепления пластины 9 и элементом шарнирного закрепления рамки 11, что обеспечивает упрощение сборки устройства.

Устройство для впуска смеси в двухтактный двигатель работает следующим образом.

Перед пуском двигателя рамка 11 прилегает к седлу 6 и находится в своем фиксированном положении I. При прокручивании коленчатого вала во время пуска двигателя и движении поршня от НМТ к ВМТ понижается давление в кривошипной камере 3. Когда давление в кривошипной камере 3 становится меньше атмосферного, то под действием перепада давления пластина 9 начинает открываться и выходит за пределы рамки 11, открывая проходное окно для впуска смеси, и последняя поступает из карбюратора двигателя в кривошипную камеру 3. При движении поршня от ВМТ к НМТ давление смеси в кривошипной камере 3 повышается, и пластина 9 под действием упругих сил деформации начинает закрываться, и когда давление смеси становится больш атмосферного, пластина заходит в зону, ограниченную рамкой 11. Так как дроссельная щель 15 между рамкой 11 и пластиной 9 обладает большим гидравлическим сопротивлением на всем

0

0

5

0

5

честв двигателя, его энергоэкономические

пути перемещения пластины 9 от исходного Ъоложения до положения прилегания ее к седлу, утечки смеси из кривошипной камеры минимальны, т.е. значительного обратного выброса смеси не происходит,. При этом повышается наполнение кривошипной камеры 3 двигателя. Повышение наполнения кривошипной камеры 3 горючей смесью обеспечивает улучшение пусковых ка- а также повышает

показатели. Перевод двигателя на средней или

5 высокий скоростные режимы осуществляется органом его управления, который перемещает заслонку карбюратора и через тягу 20 и рычаг 19 перемещает рамку 11 из исходного положения I

0 в положение II. При переводе двигателя на средний или высокий скоростной режим возрастает энергия потока смеси, в том числе и кинетическая энергия, увеличивается скорость пе5 ремещения пластины 9. В этих условиях пластина закрывается и прилегает к седлу за счет упругих сил деформации, сил инерции и возросшего динамического напора смеси,- поэтому задержка закрытия пластины минимальна, и, поэтому не происходит обратный выброс смеси.

Перемещение рамки из положения I в положение II позволяет снизить гидравлическое сопротивление устройства за счет удаления рамки 11 из зоны перемещения пластины 9 и исключения лобового сопротивления рамки 11, уменьшения изменения направления движения потока смеси, уменьшения времени задержки открытия клапана при перемещении пластины от положения прилегания к седлу до исходного положения и увеличения времени открытого состояния клапана, а также за счет образования большего проходного сечения между седлом и пластиной при равном напоре смеси на нее. Гидравлическое сопротивление устройства на средних и высоких скоростных режимах двигателя может быть допотнитепьно снижено за счет некоторого увеличения кривизны седла 6.

0

Формула изобретения

Устройство для впуска смеси в двухтактный двигатель внутреннего сгорания, содержащее сообщенный с кривошипной камерой впускной канал с размещенным в нем обратным клапаном, снабженным корпусом с седлом и упругой пластиной, жестко закрепленной одним концом на седле, уплотнительный элемент и орган управления клапаном, шарнирно установленный на корпусе и кинематически связанный с органом

управления двигателем, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности, уплотнительный элемент выполнен в виде рамки, охват тывающей по периметру с зазором упругую пластину и соединенной с органом управления клапаном с возможностью поворота.

Изобретение позволяет повысить эффективность устройства для впуска смеси в двухтактный двигатель внутреннего сгорания. Устройство содержит впускной патрубок 1 с впускным каналом 2, сообщенным с кривошипной камерой 3 двигателя. Во впускном канале 2 установлен пластинчатый обратный клапан 4, содержащий седло 6 и упругую пластину 9, закрепленную на седле 6. По периметру незакрепленных сторон пластины 9 с зазором шарнирно с возможностью поворота установлен уплотнительный элемент в виде рамки 11, которая может быть зафиксирована в двух положениях. В одном положении, при запуске, рамка 11 выведена в зону перемещения упругой пластины 9, а в другом положении, при среднем и высоком скоростном режимах, рамка 11 выдвинута из зоны перемещения упругой пластины 9 и открывает клиновидный щелевой канал между пластиной 9 и седлом 6. Поворот рамки 11 осуществляется через рычаг 19 органа управления клапаном, кинематически связанный тягой 20 с органом управления двигателем в соответствии с режимами работы двигателя. Устройство позволяет снизить гидравлическое сопротивление потоку смеси на режимах средней и высокой нагрузок. 6 ил.

Фиг. 2 п

6-5 (подернуто)

Фиг.З

ФигМ

1 21

Tt

Фиг.5

В-6(по6ернуто)

Фиг.В