Способ работы двухтактного двигателя внутреннего сгорания и двухтактный двигатель внутреннего сгорания Советский патент 1992 года по МПК F02B19/02 F02B75/12 

fv/У

няется и сгорает топливовоздушная смесь, перепускают продукты сгорания в цилиндр и выпускает из цилиндра отработавшие газы, причем сжатый воздушный заряд перемещают от места впрыска; топлива к месту воспламенения топливовоздушной смеси. Устройство для осуществления этого способа снабжено диском,.установленным в головке цилиндра с возможностью вращения вокруг оси, параллельной оси цилиндра, и кинематически связанным с коленчатым валим и по меньшей мере одной дополнительной камерой сгорания,v расположенной в диске и снабженной перепускными каналами и секторными

.окнами, выполненными с возможностью периодического и последовательного сообщения с окнами разделительной стенки цилиндра, .отделяющей рб-ьем цилиндра от дополнительной камеры, форсункой и свечой зажигания, а последняя смещена относительно форсунки на расстояние, превышающее длину секторного окна, при этом секторные окна выполнены с центральным углом, равным по величине числу ft , деленному на количество камер сгорания, а кинематическая связь диска с коленчатым валом выполнена в виде зубчатой передачи. 2с. и.Т з.п. ф-лы, .:. ;. 3 ИЛ. -:. - ; .- ,. .. :;.;- .. :. . : . -

Сущность изобретения: цилиндр двигателя продувают возду иШм зарядом, сжимают воздушный заряд в цилиндре, перепускают сжатый воздух во внешнюю камеру сгорания, впрыскивают в нее топливо, при этом воспламеА 8

Изобретение относится к двигате- лестроениго, в частности к способам работы двухтактных двигателей внут- реннегс).сгорания.

Широко йзв.естны способы работы двухтактных двигателей внутреннего сгорания и устройства для их осуществления, .выполняющие функции: заполнения рабочего цилиндра окислителем,

сжатия, впрыска топлива, создание воздушно-топливной смеси с последующим сжиганием для воспроизводства рабочего хода поршня.

Известные способы и устройства дл их осуществления, как правило, имеют

. низкую полноту сгорания топлива из-з «алого времени подготовки сйеси.

2Г Известен способ работьГдвигателя, при.котором топливно-воздушнёя смесь Подается сначала в предварительную Камеру, для первичного его подогрева и испарения.топлива в окислителе, затем в .рабочую камеру .сгорания для осуществления рабочего действия

Наиболее близким по технической, сущности является способ работы двухтактного двигателя внутреннего .сгорания путем продувки цилиндра воз душным зарядом, сжатия воздушного заряда в цилиндре, перепуска сжатого заряда во внешнюю камеру сгорания впрыска в нее топлива воспламенения и сгорания топливо-воздушной смеси, перепуска продуктов сгорания в, цилиндр и выпуска из цилиндра отработавших газов , устройство для его осуществления содержит по меньшей.мере один цилиндр с размещенным в нем кинематически связанным с коленчатым

5

0

5

0

5

0

5

валом, поршнем, выполненный с впуск - .

НЫМ, ВЫПУСКНЫМ И ПРОДУВОЧНЫМ ОКНаМИ, 4v

и снабженный разделительной стенкой с окнами, головку цилиндра с установленными в ней свечой зажигания и форсункой и камеру сгорания.,

Однако известные способы имеют ограниченное время подготовки смеси,. недостаточное для полного испарения топлива и смешивания его в окислителе, устройства сложны и металлоём- ки. -. , ,.

Целью предлагаемого изобретения является повышений экономичности двухтактного двигателя, . .

Поставленная цель достигается тем,; что в известном способе сжатый воздушный заряд перемещают от места впрыска топлива к месту воспламенения топливовоздушной смеси.

В зависимости от расчетного времени, в течение которого в смеси произойдет окончательный процесс испарения топлива и смешение его в окислителе, выбирается способ перемещения потока отдел ьных сжатых воздушных зарядов (возможно от одного цилиндра

К ДРУГОМУ ЦИЛИНДРУ ОТ В.М.Т. ОД-.-;

ного. цилиндра к в.м.т. того же цилиндра и др.) и количество камер сгорания в потоке несущем отдельные сжатые воздушные заряды.

Для осуществления способа предлагается известный двухтактный двигатель, снабженный диском, установленным в головке цилиндра с возможностью вращения вокруг оси, параллельной оси цилиндра, и кинематически связанным с коленчатым валом, и по

5

меньшей мере одной дополнительной, камерой сгорания, камеры сгорания расположены в диске и снабжены перепускными каналами и секторными окнами, выполненными с возможностью периодического и последовательного сообщения с.окнами разделительнойi стенки цилиндра, форсункой и св.ечой зажигания, а последняя смещена относительно форсунки на расстояние, превышающее длину секторного окна, секторные окна выполнены с центральным углом (X, , равным по величине .числу .If, деленному на количество камер сгорания, а кинематическая связь диска с коленчатым валом выполнена в виде зубчатой передачи. ;. :-

На фиг. 1 изображен общий вид двигателя, разрез; на фиг. 2 - сече- ние А-А на фиг. 1; йа фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1..

Устройство для осуществления способа содержит блок цилиндроб 1, го- лрвку блока цилиндров 2, в которой установлен диск 3, несущий в своем теле камеры сгорания k с секторными окнами 5, на торцах диска 3 установлены уплотнительные шайбы 6 для герметизации камер сгорания цилиндры 7 и 8 в верхней мертвой точке имеют жестко установленные разделительные стенки 9 (фиг. 3) с выполненными в них секторными окнами 10, поршни 11 шарнирно соединены с шатунами 12/ которые сидят на кривошипных шейках коленвалрв 13 и 1Л, конструктивное исполнение их может быть слитным., на коленвалах 13 и 1 сидят шестерни 15, взаимодействующие с зубчатым колесом 16, передаточное число йтой зубчатой передачи равно числу камер сгорания 4 в диске 3- Зубчатое колесо 16 и диск 3 сидят на одйЬм валу 17

1

для осуществления синхронизации враще- ния коленвалов 13 и И (или одного слитного) с диском 3 тем самым 6бес. ггечивая точное совмещение секторных: окон 5 (фиг.. 2) с секторными окнами

10(фиг. 3) к моменту подхода поршней

11в нижнюю мертвую точку. . На головке 2 установлены форсунки

18 с насосами высокого давления 19 для впрыскивания топлива в камеру сгорания k и свечи зажигания 20.

Для описания работы в качестве примера взят двигатель с пятью камерами сгорания k, запуск и работа кри вошипно-шатуннрй группы осуществля

;

10

15

20

773280 б

ется по способу двухтактного дрига- теля с применением впрыска топпипа непосредственно в камеру сгорания. Основной отличительной чертой в работе предлагаемого двигателя явля- . ется вращение камер сгорания k, находящихся в подвижном диске 3, при подходе поршня 11 к,нижней мертвой точке и первоначальном его перемещении вверх секторные окна 5 и 10 совмещаются образуя единую полость, состоящую из объема камеры сгорания и рабочего объема цилиндра 7 Гили 8) у в этот момент происходит выпуск отработанных газов и заполнение рабочего объема свежим воздухом, впрыск топлива осуществляется насосом 19 после перекрытия телом поршня 11 выхлопного отверстия, затем производится сжатие рабочей .смеси в камере сгора - ния k,. которая в это время, перемещаясь, уходит в заглушенное пространство головки блока 2 и полностью герметизируется там к концу сжатия. В гёрметизиров-эннр.м сбстоянии камера сгорания k перемещается полтора поборота коленвалов 1.3 и 14,обеспечивая полйо е. испарение топлива при подготовке рабочей смеси, активный первоначальный момент сгорания и сгорание

. топлива. . . .

При увеличении ;чйсла камер стора- . ния h в диске 3, причем., для обёспе35 ченйя непрерывного крутящего Момента. количество камер сгорания должно

.. .быть нечетным при двух рабочих цилиндрах, время для подготовки рабочей смеси (время считать в количестве

4Q.оборотов коленвала) увеличивается,

После окончания сжатия следующая камера сгорания f выходит из зоны .. г.ерметизации,обуславливая начало работы расширения газов.

25

30

- яс .

П

или (X

число камер ,невозможно обесслучае, когда ос

.„.Л...

число камер

печить постоянные фазы газораспреде- 50 ленм.я. ;. .

ч В случае, когда передаточное отношение больше количества камер или меньше .количества камер; невозможно обеспечить согласованную работу ци- 55 линдров и постоянные фазы газораспределения. -.-.

Предлагаемая конструкция двигателя по сравнению с прототипом обеспечивает идеальные условия подготовки

воздушно-топливной смеси, время приготовления которой увеличивается на определенное количество тактов, обеспечивается хорошая турбулизация сме- ги под воздействием центробежных сил, использование теплоты стенок камеры сгорания для предварительного подогрева Смеси, устраняется отрицательный

крутящий момент, возникший при повышении давления в рабочем объеме цилиндра при использовании опережения зажигания рабочей смеси в существующих двигателях, что в целом приводит к значительной экономии топлива. Формула изобретения

1„ Способ работы двухтактного двигателя внутреннего сгорания путем продувки цилиндра воздушным зарядом, сжатия воздушного заряда в цилиндре, перепуска сжатого заряда во внешнюю камеру сгорания, впрыска в нее топлива, воспламенения и сгорания топливо-воздушной смеси, перепуска продуктов сгорания в цилиндр и выпуска из цилиндра отработавших газов, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности, сжатый воздушный заряд перемещают от места впрыска топлива к месту воспламенения топливовоздушной смеси.

2, Двухтактный двигатель внутреннего сгорания, содержащий по меньшей

17732808

мере один цилиндр с размещенным в нем и кинематически связанным с коленчатым валом поршнем, выполненный с впускным, выпускным и продувочным окнами и снабженный разделительной стенкой с окнами, головку цилиндра с установленными в ней свечой зажигания и форсункой, и камеру сгорания, о тЮ ли чающийся тем; что, с целью повышения экономичности, он снабжен диском, установленным в головке цилиндра и кинематически связанным с коленчатым валом, и по меньшей

J5 мере одной дополнительной камерой сгорания, камеры сгорания расположены в диске и снабжены перепускными каналами и секторными окнами, выполненными с возможностью периодическо20 го и последовательного сообщения с окнами разделительной стенки цилиндра, форсункой и свечой зажигания, а последняя смещена относительно фор сунки на расстоянии, превышающее дли25 ну секторного окна.

30

фиг & Z

0

Б-5

/О

Фиг.З