Двухтактный двигатель внутреннего сгорания Советский патент 1992 года по МПК F02B75/32 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к двухтактным двигателям внутреннего сгорания со сжатием горючей смеси и ее воспламенением от компрессии или искры, и может быть использовано, в частности, в мотоблоках и тракторах.

Известен двухтактный двигатель внутреннего сгорания типа ИЖ-Юпитер-3-01 1, содержащий два рабочих цилиндра, поршни с шатуном, коленчатый вал, коробку передач с выходным валом.

Известен двигатель ИЖ-Юпитер-3-01 имеет значительные потери мощности на преодоление трения, для получения наибольшего крутящего момента требуется значительное количество оборотов. Кроме того, имеют место потери топлива при продувке цилиндра и наличие масла и топливе для смазки поршней, что ведет к загрязненному выхлопу и снижает его эксплуатационные качества.

Наиболее близким к изобретению является двигатель 2J содержащий корпус, цилиндры с поршнями, имеющие возвратно-поступательное движение, штоки которых соединены скользящим шарнирным устройством с плечом коромысла, которое кинематически связано с блоком храпового механизма одностороннего вращения выходного вала, этим преобразуя прямолинейное движение первого во вращательное движение второго при непрерывном движении, при наличии устройства для регулировки диапазона колебаний колебательного элемента от движения поршней.

Данный двигатель конструктивно сложен, особенно храповой механизм наличием большого количества собачек, требуется регулировка по применяемому топливу и диапазона колебаний, практически проблематичен в эксплуатации.

Целью изобретения является повышение эффективности рабочего процесса, экс- плуатационных качеств и упрощение конструкции двигателя.

Цель достигается тем, что двигатель, содержащий корпус с параллельно расположенными цилиндрами, поршни, размещенные в

4 СЬ О

Ј

цилиндрах и образующие с последними рабочие полости, коромысло, установленное на оси в корпусе и шарнирно соединенное с поршнями, две муфты свободного хода с наружными обоймами и с храповиком, кинематически связанные с коромыслом, выходной вал, кинематически связанный с коромыслом, снабжен двумя тягами, первые плечи которых шарнирно соединены с коромыслом, выходной вал расположен параллельно оси коромысла, муфты свободного хода установлены на выходном валу, цилиндры двигателя выполнены в виде отдельных блоков с верхними и нижними крышками с направляющими втулками, установленными в нижних крышках, поршни выполнены со штоками, размещенными в направляющих втулках, муфты свободного хода выполнены в виде храповиков, жестко установленных на валу, и собачек разной длины, шарнирно установленных на наружных обоймах и взаимодействующих с зубьями храповика, причем второе плечо первой тяги шарнирно соединено с наружной обоймой второй му,фты свободного хода.

На фиг.1 схематически изображен вертикальный разрез двигателя; на фиг.2 - его вертикальный разрез по цилиндрам и оси валов.

Двигатель содержит корпус 1, два рабочих блока цилиндров 2, имеющих выхлопные окна 3, всасывающие отверстия 4, продувочные каналы с окнами 5, отверстия б с трубопроводом 7 топливной смеси, верхнюю крышку 8 с камерой 9 сгорания, нижнюю крышку 10 с направляющей втулкой 11 для штока 12, жестко соединенного с поршнем 13, имеющим лабиринтное уплотнение и расположенным в замкнутом цилиндре 2, Каждый шток 12 имеет вилку 14, взаимосвязанную с пальцем 15 в плече коромысла 16 через подшипник 17. Коромысло 16 жестко закреплено на оси 18 и шарнирно связано тягами 19 и 20 с наружными обоймами 21 и 22 муфт свободного хода, имеющими на шарнирах собачки 23 разной длины, обеспечивающие сцепление с зубьями храповика 24, жестко закрепленного на выходном валу 25, вращающимся на подшипниках 26 закрытого типа с постоянной смазкой (фиг.2). На оси 18 жестко закреплен рычаг 27, взаимосвязанный через палец 28 с вилкой 29 штока 30, жестко соединенного с поршнем 31 нагнетателя - цилиндра 32, имеющего всасывающие отверстия 33, выходные отверстия 34, нижнюю крышку 35 с направляющей втулкой 36, сальником 37, буксой 38,

Двухтактный двигатель внутреннего сгорания работает следующим образом,

Перед запуском необходимо переключить всасывающий трубопровод 33 от карбюратора на всасывающий патрубок отверстия 4 рабочих цилиндров 2, а выходные отверстия 34 нагнетателя соединить через известную приставку с ресивером, открывая клапан, воздух под давлением поступает; в верхнюю или нижнюю часть цилиндра 32 (фиг.2) нагнетателя, перемещая

поршень 31 вверх или вниз, одновременно поднимая или опуская рычаг 27 с коромыслом 16 и поршнями 13, производящими вса- сывание и сжатие топливной смеси, которая, воспламеняясь искрой от специального генератора, поочередно обеспечивает рабочий ход поршней 13. Двигатель начинает работу. Закрытие клапана переводит поршни 31 нагнетателя на работу восстановления давления в ресивере, при

разогреве и значительной скорости движения поршней 13 сила сжатия топливной смеси может быть предельной за счет силы энергии веса движущихся деталей, двигатель переходит на компрессионное зажигание или детонационное более полное сгорание топливной смеси, что значительно увеличивает мощность двигателя по вращения выходного вала 25, сила крутящего момента которого многократно увеличивается

за счет длины плеч коромысла 16 и количества рабочих ходов на один оборот, сила сгораемого топлива в цилиндрах 2 поршнями 13 с лабиринтным уплотнением прямолинейно без трения от прижимающих сил

поочередно передается через шток 12, вилку 14, подшипник 17 на палец 15 в плече коромысла 16, шарнирно соединенного тягами 19 и 20 с обоймами 21 и 22 муфт свободного хода. Коромысло при каждом

наклоне вращает их в разные стороны, при этом одна обойма собачкой 24 сцепляется с зубьями храповика 24, вращая выходной вал 25, другая обойма, вращаясь в обратную сторону, взводит собачки 23, при обратном

наклоне они сцепляются с храповиком 24 и продолжают вращение выходного вала 25 в ту же сторону. Разная длина собачек 23 обеспечивает надежное сцепление при разной высоте подъема поршней 13, что имеет

значение при применении жидкого или газообразного топлива, имеющих разную степень воспламенения. Обратное переключение всасывания топливной смеси от карбюратора к цилиндру 32 нагнетателя

обеспечивает работу двухтактного двигателя с наддувом.

Формула изобретения Двухтактный двигатель внутреннего угорания, содержащий корпус с параллельно расположенными цилиндрами, поршни, размещенные в цилиндрах и образующие с последними рабочие полости, коромысло, установленное на оси в корпусе и шарнирно соединенное с поршнями, две муфты свободного хода с наружными обоймами и с храповиком, кинематически связанные с коромыслом, выходной вал, кинематически связанный с коромыслом, отличэющий- с я тем, что, с целью повышения эффективности рабочего процесса, эксплуатационных качеств и упрощения конструкции, двигатель снабжен двумя тягами, первые плечи которых шарнирно соединены с коромыслом, выходной вал расположен параллельно оси коромысла, муфты свободного хода

установлены на выходном валу, цилиндры двигателя выполнены в виде отдельных блоков с верхними и нижними крышками с направляющими втулками, установленными в

нижних крышках, поршни выполнены со штоками, размещенными в направляющих втулках, муфты свободного хода выполнены в виде храповиков, жестко установленных на валу, и собачек разной длины, шарнирно

установленных на наружных обоймах и взаимодействующих с зубьями храповика, причем второе плечо первой тяги шарнирно соединено с наружной обоймой первой муфты свободного хода, а второе плечо второй

тяги - с наружной обоймой второй муфты свободного хода,

Использование: двигателестроение. Сущность изобретения: двигатель содержит корпус 1 с параллельно расположенными цилиндрами 2, поршни 13. образующие с последними рабочие полости, коромысло 16, установленное на 18 в корпусе и шарнирно соединенное с поршнями 13. Две муфты свободного хода с наружными обоймами 21 и 22 кинематически связаны с коромыслом 16. На наружных обоймах 21 и 22 установлены собачки 23 различной длины, взаимодействующие с зубьями храповика 24, установленного на выходном валу 25. Коромысло 16 соединено с муфтами свободного хода через тяги 19 и 20. 2 ил.

S&