Двухтактный двигатель внутреннего сгорания с принудительным зажиганием и послойным распределением заряда Советский патент 1980 года по МПК F02B17/00 

(54) ДВУХТАКТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ С ПРИНУДИТЕЛЬНЫМ ЗАЖИГАНИЕМ И ПОСЛОЙНЫМ

1

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателям внутреннего сгорания, а именно к двухтактным двигателям внутреннего сгорания с принудительным зажиганием и послойным распределением заряда.

Известны двухтактные двигатели внутреннего сгорания с принудительным зажиганием и послойным распределением заряда, содержащие, по крайней мере, один цилиндр с поршнем, камеру сгорания, снабженную свечой зажигания, продувочными и выпускными окнами, главный карбюратор, подающий бедную смесь в камеру сго; ания через продувочные окна и вспомогатепьньй карбюратор, подающий обогащенную смесь в зону свечи зажигания при помощи поршневого компрессора. Такое выполнение двигателя позволяет производить продувку цилиндра , бедной смесью, а наполнение - обогащенной

Однако установка на каждый цилиндр отдельного поршневого компрессора, кинематически связанного с коленчатым ва- , РАСПРЕДЕЛЕНИЕМ ЗАРЯДА

лом двигателя, существенно усло5княет его конструкцию, увеличивает габариты н вес, снижает налей«ость и долговечность.

Известны также двухтактные двигатели внутреннего сгорания с принудительным зажиганием и послойным распределением заряда, содержащие, по меньшей мере, одну пару ступенчатых цилинпров со ступенчатыми поршнями, установ10ленными со сдвигом фаз на 18 0 , камеры сгорания, снабженные свечами зажигания, продувными и выпускными окнами, кривошипные камеры,.соединенные с главным карбюратором, подающим бедную

15 смесь, при помощи впускных окон и сообщенные с соответствующими камерами сгорания при помощи продувочных каналов, и кольцевые камеры, образованные стенками ступенчатьЕХ поршней и ступен20чатых цилиндров, сообщенные с BcnoNioraтельным карбюратором, подающим обогащенную смесь, при -помощи впускных окон и снабженные нагнетательными окнами. причем кольцевая камера каждого цилинд ра сообщена с камерой сгорания парного цилиндра для перепуска обогащенной смеси при помощи регулируемых обратным клапаном перепускных каналов {,2j. Однако в таких двигателях наполнение камеры сгорания обогащенной смесью происходит одновременно с продувкой ее бехшой смесью, при открытых выпускных окнах, что приводит к выбросу части об гащенной смеси из камеры сгорания с отработавшими газами, т.е. снижает топливную экономичность двигателя и повышает токсичность отработавших газов. Цель изобретения - повышение топливной экономичности и снижение токсичности отработавших газов. Указанная цель достигается тем, что каждая пара цилиндров снабжена распределительным устройством, подключенным к перепускным каналам с возможностью перепуска обогащенной смеси из кольцевой камеры каждого цилиндра в распределительное устройство и из последнего в камеру сгорания парного цилиндра после закрытия его выпускных окон, гфичем .распределительное устройство вьтолнено в виде цилиндрического золотника, снабженного внутренней полостью и двумя отверстиями, и объем внутренней полости золотника составляет 25-50% от объема кольцевой камеры. На фиг.1 представлен предлагаемьй двшгатель; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1; , , на фиг.4 - двигатель при положении порш . ней, соответствующем наполнению камер сгорания обогащенной смесью. Двигатель содержит ступенчатые цилиндры 1 со ступенчатыми поршнями 2, установленнъхми со сдвигом фаз на 18С Поверхности ступенчатых цилиндров 1 и ступенчатък поршней 2 образуют камеры 3 сгорания, снабженные свечами 4 зажи гания, продувочными 5 и выпускнъгми 6 окнами, кривошипные камеры 7, соединен ные с главным карбюратором 8 при помо щи впускных окон 9 и сообщенные с соответствующими камерами 3 tipa помощи продувочнък каналов 10, и кольцевые камеры 11, сообщенные с вспомогательнъгм карбюратором 12 при ПОМОЩИ впускных окон 13 и снабженные нагнетательнъ1ми окнами 14. Каждая пара ступенчатых цилиндров 1 снабжена распределительным устройством 15, подключенным к перепускным каналам 16. Распределительное устройство 15 выполнено в виде цилиндрического золотника 17, снабженного внутренней полостью 18 и впускным 19 и вьтускным 20 отверстиями и кинематически связанного с коенчатыми валами 21. Предлагаемый двигатель работает следующим образом. При вращении коленчатых валов 21 ступенчатые порщни 2 каждой пары ступенчатых цилиндров 1 соверщают возвратно-п осту па тельное движение со сдвигом фаз на 18 СЯ, в результате чего происходит изменение объемов камер 3 сгорания, кривошипных 7 и кольцевых 11 камер, а золот}Ь(к 17 совершает вращательное движение, периодически соединяя свою внутреннюю полость 18 с кольцевыми камерами 11 и камерами 3 сгорания. При движении ступенчатого поршня 2 к нижней мертвой точке в кривошипной камере 7 сжимается бедная смесь, поступившая из главного карбюратора 8 через впускное окно 9. Сжатая бедная смесь по продувочному каналу Ю, вы-полненному в стенке цилиндра, поступает в камеру 3 сгорания, производя ее продувку и наполнение. После открытия ступенчатым поршнем 2 впускного окна 13 кольцевая камера 11 заполняется обогащенной смесью, поступающей из вспомогательного карбюратора 12. Одновременно ступенчатъй. поршень 2 второго цилиндра 1 пары совершает движение к верхней точке и сжимает обогащенную смесь в кольцевой камере 11. При совпадении впускного отверстия 19 золотника 17 oujuiijttui-u О1веми1ии олитняна. ± i „ерепускнъш каналом 16 обогащенная смесь из кольцевой камеры 11 поступает во внутреннюю полость 18 через нагнетательное окно 14. Нижная кромка ступенчатого поршня 2 открывает впускное окно 9 и бедная топливовоздушная смесь из главного карбюратора 8 поступает в кривошипную камеру 7. При движении ступенчатого поршня 2 первого цилиндра к верхней мертвой точке его верхняя кромка перекрьшает выпускное окно 6, а золотник 17,. поворачиваясь совмещает вьтускное отверстие 20 с перепускным каналом 16. В это время обогащенная смесь под давлением поступает из внутренней полс)сти 18 в камеру 3 сгорания в зону свечи 4 зажигания. Таким образом. Происходит расслоение заряда в цилиндре 1 на область обогащенной смеси в зоне свечи 4 зажигания и область боаной смеси в остальной части камеры 3 сгорания. При дальнейшем движении ступенчатоГо поршня 2 к верхней мертгзой точке происходит сжатие расслоенного 57 заряш и воспламенение его от электриче кой искры на электродах свечи 4 зажига ния. Фронт пламен и, образованный в области обогащенной смеси, распространяется в область бедной смеси н предопределяет ее быстрое и полное сгорание. Продукты сгорания расш1фяются. давят на ступенчатьй корень 2, который совершает рабочий ход, и после открытия выпускного ок на 6 удаляются в атмосферу. Таким образом, применение двигателя, согласно данному изобретению, позволяет повысить топливную экономичность двигателя и снизить содержание токсичных веществ в отработавших газах. Формула изобретения 1. Двухтактный двигатель внутреннего сгорания с принудительным зажиганием и послойным распределением заряда, содержащий, по меньшей мере, одну пару ступенчатых цилиндров со ступенчатыми поршнями, установленными со сдвигом фаз на 1807 камеры сгорания, снабженные свечами зажигания, тфодувочными и вьтускньдли окнами, кривошипные камеры, соединеннью с главным карбюратором, подающий бедную смесь, при помощи впускных окон и сообщенные с соответствующими камерами сгорания при помощи продувочных каналов, и кольцевые камеры, образованные стенками ступенчатых порщней и ступенчатых ци линдров, сообщенные с вспомогательным 66 карбюратором, подаюи им обогащенную смесь при помощи впускных окон и снабженные нагнетательными окнами, тфичем кольцевая камера каждого цилиндра сообщена с камерой ргорання парного цилиндра для перепуска обогащенной смеси при помощи регулируемых перепускных каналов, отличающийся тем, что, с целью повышения топливной . экономичности и снижения токсичности обработавших газов, каждая пара цилиндров снабжена распределительным устройством, подключенным к перепускным каналам с возможностью перепуска обогащенной смеси из кольцевой камеры каждого цилиндра в распределительное устройство и из последнего в камеру сгорания парного цилиндра после закрытия его выпускньрс окон. 2. Двигатель поп. 1, отличающийся тем, что распределительное устройство выполнено в виде цилиндрического золотника, снабженного внутренней полостью и двумя отверстиями. 3. Ъигатель по п. 2, о т л и ч а ющ и и с я тем, что объем внутренней полости золотника составляет 25-50% от объема кольцевой камеры. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Заявка ФРГ № 2241643, кл. К 02 В 17/00, опубпик. 1975. 2.Патент Японии № 51-44249, кл. 51 В 2, опублик. 1976.

Фиг.З

(ue.1 A-A

Фи.