Двухтактный двигатель внутреннего сгорания

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 4 15/6, Г 33 30 ОПИС ЭОБРЕТЕНИЯ чНВ.1 В ИДЕТЕЛЬСТВ АВТОРСКОМ к линии заделки ожная ему сторона ающими радиусами ть канала впуска и конца пластины на ей длины г, пласти оотно шепнем де ва ас тоты ости ери- двим,теьнниусаины,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Тульский ордена Трудового Красного Знамени и ордена Октябрьской Революции машиностроительный завод им. В. М. РябиковаЪ (72) А. А. Плешанов, В. В. Панов, А. И. Балахтар, М. Г. Акимов, Е. И. Гололобов и М: В. Чибисова(54) (57) 1. ДВУХТАКТНЪЙ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий по меньшей мере один цилиндр с поршнем и кривошипной камерой и канал впуска свежего заряда в кривошипную камеру с размещенным в нем обратным клапаном, перекрывающим впускное окно и выполненным в виде пластины, снабженной по меньшей мере одной выемкой, обращенной к кривошипной камере, отличающийся тем, что с целью повышения эффективных показателей двигателя путем снижения инерционности пластины клапана и исключения резонансных явлений, выемка выполнена в форме треугольника со сторонами, сопряженными радиусами, причем один из радиусов 801244418 А расположен касательно пластины; а противопол треугольника с прилег повторяет по форме ча отстоит от свободного величину О, - 0,2 рабо ны, которая выражена г Ь - толщина пластины;пмвкс - максимальная частота вращенила двигателя;Е - модуль упругости материала птины;р - средняя погонная плотность рчего участка пластины;- практическое превышение часвращения максимальной мощипри разгоне, опредыяемое экспментально, для двухтактногогагеля равное 1,15.2. Двигатель по п. 1, отличающийсячто радиус сопряжения сторон треуголка выемки выполнен равным 0,5 - 0,7 радЙ скругления свободного конца пласткоторый выражен соотношениемК.= (0,25 - 0,35) ВИзобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, а именно к двухтактным двигателям внутреннего сгорания.Цель изобретения - повышение эффективных показателей двигателя путем снижения инерционности пластины клапана и исключения резонансных явлений,На фиг, 1 изображен двигатель внутреннего сгорания с обратным клапаном на впуске; на фиг. 2 - пластина обратного клапана; на фиг. 3 - выполнение выемки в пластине обратного клапана; на фиг. 4 - разрез А - А на фиг. 2 и 3; на фиг. 5 - разрез Б - Б на фиг. 2; на фиг. 6 - разрез В - В на фиг. 3.Двигатель внутреннего сгорания содержит по меньшей мере один цилиндр 1 с поршнем 2 и кривошипной камерой 3, канал 4 впуска свежего заряда в кривошипную камеру, имеющий впускное окно 5, в котором размещен корпус 6 обратного клапана с пластиной 7 и ограничителем 8. На пластине выполнена выемка 9 (фиг, 2) с ребрами 10 жесткости.Выемка 9 на пластине 7 обратного клапана выполнена в форме треугольника со сторонами, сопряженными радиусами, составляющими 0,5 - 0,7 от радиуса скругления свободного конца пластины 7, причем один радиус сопряжения касателен линии заделки пластины 7, а противоположная ему сторона с прилегающими радиусами идентична окну 5 канала 4 впуска и отстоит от свободного конца пластины 7 на величину 0,1 - 0,2 рабочей длины. Рабочая длина и радиус округления свободного конца пластины 7 определяются из соотношенийК = (0,25 - 0,35)где 1 - рабочая длина пластины клапана;Ь - толщина пластины;и- максимальная частота вращениявала двигателя;Е - модуль упругости материала пластины;р - средняя погонная плотность рабочегоучастка пластины;К - радиус скругления свободного концапластины;- практическое превышение частотывращения максимальной мощности при разгоне, определяемое экспериментально, для двухтактного двигателя равное 1,15.Соотношение выведено с учетом того, что на всех режимах работы двигателя на пластину действуют одновременно изгибающий момент от равнораспределительной нагрузки на пластину, обусловленный перепадом давлений во впускном тракте двигателя, ударные нагрузки в зоне контакта пластины с корпусом клапана в момент ее посадки наклапан, напряжение изгиба от собственной частоты колебаний. Собственная частота колебаний пластины с поперечной нейтральной линией определяется из соотношения5 1 Огдето - рабочая длина пластины от линиизаделки;Е - модуль упругости материала пластины;1 - момент инерции поперечного сечения 15 пластины относительно нейтральнойоси сечения, перпендикулярной к плоскости колебаний;ц - масса единицы длины пластины.Учитывая, что двигатель должен сохранять надежную работоспособность в диапа зоне частот вращения коленчатого вала от 0до пмакс, то для исключения резонанса пластины частота собственных колебаний пластины Р 2 должна быть больше максимальной частоты возмущающих колебаний Р" -, равной ЛМаКс 9 лРилакс, воюй60Ъ 35 где смаке - максимальная частота вращениявала двигателя, соответствующая режиму максимальной мощности 1/мин;- практическое превышение частоты вращения максимальной мощности при разгоне, определяемое экспериментально для двухтактного двигателя равное 1,15.Таким образом, исходя из условияР 2 ) Рвсзм РабОЧаЯ ДЛИНа ПЛаСтИНЫ ОПРЕДЕ- ляется из последнего соотношения.40 Колебания с продольной узловой линией, так называемые третьей формы, характерные в данном случае тем, что имеют максимальную амплитуду в свободных углах пластины, приводят к повышенным ударным нагрузкам в углах пластины в мо мент посадки ее на седло 6 клапана иявляются основной причиной разрушения материала пластины на ее углах. С целью исключения указанного дефекта целесообразно увеличение радиуса скругления углов пластины, что однако приводит к уменьшению проходного сечения клапана и повышению его сопротивления. Исходя из приведенных противоречивых условий и на основании проведенных экспериментальных работ оптимальная величина радиусов скругления углов пластины К должна определяться из условияК = (0,25 - 0,35)Х,гдето - рабочая длина пластины (длина отлинии заделки).1244418 087Я иа 2 оставитель К. Демехред И. Вересираж 880ударственного коизобретений иЖ - 35, Раушст, г. Ужгород ентьевКорректор В. БуПодписноемитета СССРоткрытийкая наб., д. 4/5ул Проектная 4 Редактор Е. КопнаЗаказ 3798/39В Т ИПИ Гос по деламМосква ППП Па 11303филиал тен Ширина В пластины не оказывает существенного влияния на ее надежность и выбирается конструктивно из условия достаточного проходного сечения клапана.Выемка выполняется глубиной до 1/2 толщины пластины. Из условия обеспечения равномерного распределения эпюры изгибающего момента и повышения чувствительности конца пластины форма выемки определена в виде треугольника со сторонами, сопряженными по радиусам г, один из которых касателен линии заделки пластины, а противоположная ему сторона с прилегающими радиусами идентична окну канала впуска и отстоит от свободного конца пластины на величину 11 = 0,1 - 0,2 рабочей длины.Исходя из противоречивых условий максимального облегчения пластины и исключения возникновения концентраторов напряжения и на основании тензометрирования напряжения в пластинах в рабочем диапазоне частот двигателя определено, что радиус скругления углов треугольной выемки г должен быть равным 0,5 - 0,7 от радиусов скругления углов пластины.При движении поршня 2 внутри цилинд ра 1 вверх в кривошипной камере 3 создается разрежение. Под действием этого разрежения свободный конец пластины 7 обратного клапана впуска поднимается, и свежая 10 смесь из канала 4 поступает в кривошипную камеру 3. Подъем пластины ограничивается ограничителем 8. Когда давление до и после пластины клапана выравнивается, пластина за счет собст венной упругости выпрямляется и ложитсяна корпус 6, перекрывая проходное сечение канала 4 впуска, препятствуя тем самым нежелательному обратному выбросу заряда.