Двигатель внутреннего сгорания
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 1712643
Автор: Лысов
Текст
СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 643 ИЗОБР ОПИСАН Т И 1976 Недост ются значи ка двигат двигающие лотнениям дуктов сготеля явля- ловки бло. авляются имыми уп опуск прое ударных ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ(57) Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано в поршневых двигателях внутреннего сгорания(ДВ С) с воспламенением от сжатия. Изобре-:тение позволяет повысить эффективностьработы ДВС, ДВС, содержащий картер, коленчатый вал, шатунно-поршневые группы,аксиально подвижные относительно картера объединенные узлы цилиндр - головкацилиндра, имеющий цилиндр, снабженныйнаправляющим устройством и уплотняемой .сИзобретение относится к двигателестроению и может быть использовано в поршневых двигателях внутреннего сгорания своспламенением от сжатия,Известен поршневой двигатель внутреннего сгорания, содержащий поршень,.имеЮщий головную часть, подвижную в ак-сиальном направлении относительно осно-.вания, связанного с шатуном, причем междуоснованием и головной частью предусмот-рена гидравлическая подушка изменяемого,объема, заполнением или опорожнениемкоторой регулируется объем камеры сгора"ния, расположенной над поршнем.Недостатками данного двигателя являются наличие значительных инерционныМсил, приводящих к повышенным износам набыстроходных двигателях, а также конструктивная сложность исполнения и неста(я)5 Р 02 Е 1/00, Р 02 О 15/ кольцевой гидравлической подушкой, внутренняя полость кОторой сообщена масляным каналом с масляной магистралью двигателя, снабжен уплотняемым кольцевым поршнем, закрепленным на цилиндре и расположенным во внутренней полости кольцевой гидравлической подушки с возможностью аксиального перемещения. Внутренняя полость гидравлической подушки по обеим сторонам кольцевого поршня сообщена соответственно с масляным каналом со стороны, обращенной к головке цилиндра, и с дренажем в картер со стороны, обращенной к коленчатому валу, а кольцевой поршень выполнен подпружиненным со стороны подвода масла. Предлагаемый ДВС обладает повышенной эффективностью за счет автоматического изменения степени сжатия его при запуске и под нагрузкой, уменьшенной массой и габаритами, простотой устройства. 1 ил. бильность маслопитания. гидравлической подушки вследствие расположения подводящей гидролинии в подвижных деталях.Известен поршневой двигатель внутреннего сгорания, содержащий устройство для изменения степени сжатия в цилиндре, имеющее установленный в,буферной камере поршень, в полости которого расположен неподвижный плунжер с магистралью и каналом, соединяющим полость и камеру, заполняемыми сжатым воздухом, позволяющим уменьшить ударные нагрузки,атками данного двига тельное усложнение го ля, при котором доб ся элементы с необход и, недопускающими пр рания, а также наличинагрузок, возникающих при рю их при резком нара- масс,атакжедлины коленвалаивсегодвистании давления в процессе сгорания. гателя.евой двигатель внут- Известен, взятый в качестве прототипа,Известен поршневой двигреннего сгорания, содержа, содержащий кроме ос- поршневойдвигательвнутреннегосгоранияновной дополнительную камеру сгорания, 5 с воспламенением от сжатия, содержащийпозволящую регулироватьровать степень сжатия, картер, коленчатый вал, шатунно-поршнепутем изменения о ъема иобъема изменения объема вые группы, аксиально подвижные относиосновной камеры сгорания, причем канал, тельно картера объединенные узлысоединяющий обе камеры, контролируется цилиндр-головка цилиндра (Ц- Ц), причемспециальным клапаном, что позволяет пу указанные узлы имеют возможность сдвитем одновременного регулирования подачи гаться в осевом направлении с помощьютоплива и воздуха. в оха.в основную и дополни- гидравлических средств в зависимости оттельную камеры получать степень сжатия давления воспламенения и опираются нанаиболее выгодную для работы двигателя. элементы картера через кольцевую гидравНедостатками данного двигателя явля лическую подушку, заполняемую из масляются сложная система регулирования под- ной магистрали двигателя через обратныйачи воздуха и топливтоплива в основную и клапан, а давление в подушке ограничивадополнительную камеры сгорания, а также ется, клапаном ограничения давления, нанеобходимость специального привода воз- нижнем конце каждого цилиндра, входящедушнои заслонзаслонки и специального клапана, 20 го в состав объединенного узла, имеютсяразделяющего камеры сгорания, что также направляющее устройство и уплотняемаяусложняс ожняет эксплуатацию двигателя, кольцевая гидравлическая подушка, внутИзвестен поршневой двигатель внут- ренняя полость которой сообщена каналомреннего сгорания, содержащий поршень, смасляноймагистральюдвигателя.шатун, соединенныйенный с поршнем при помо Недостатком прототипа является низщи эксцентрикового пальца, и механизм по- кая эффективность работы двигателя вследворота пальца вокруг оси, выполненный в ствие нестабильности процессавиде пружины кручения, благодаря чему возвращенияблокаобъединенныхузловциобеспечивается автоматическое изменение линдр-головка цилиндра в положение, соотстепени сжатия в зависимости от режимов 30 ветствующее минимальному объему камерыработы двигателя, сгорания, в результате большого количестваНедостатком данного двигателя являет- уплотнений и условий их работы в контактеся негарантированный поворот эксцентри- с выхлопными газами, не гарантирующимикового пальца вокруг оси в нужный момент, возврат под воздействием силы тяжести,так как это зависит от состояния поверхно Кроме того, имеются предпосылки попадастей трения пальца ица и состояния пружины, что ния смазочной жидкости в охлаждающую иможет привести к произвольному измене- наоборот через подвижные уплотнения, анию степени сжатия в разных цилиндрах также возможен "пробои" выхлопных газовдвигателя. во всасывающий канал газораспределения,Известен поршневой двигатель внут приводящий к закоксовыванию стыка и пореннего сгорания, содержащий поршень, тере подвижности объединенного узла, чтошатун, соединенный с поршнем при помо- в конечном счете также отражается на эфщи пальца и с шейкой коленчатого вала при фективной работе двигателя.помощи эксцентриковой втулки, которая Целью изобретения является повышежестко связана с шестерней, в свою очередь 45 ние эффективности работы двигателя засвязанной с механизмом, размещенным в счет автоматического изменения степенищеке коленвала и воздействующим на экс- сжатия(с повышенной при запускедвигатецентриковую втулку, в результате поворота ля на сниженную при вводе в рабочий рекоторой изменяЕтся длина хода поршня и жим),соответственно степень сжатия в камере 50 Укаэанная цель достигается тем, чтосгорания двигателя. двигатель внутреннего сгорания, включаюНедостатками данного двигателя явля- щий картер, коленчатый вал, шатунно-порются сложность механизма поворота экс- шневые группы, аксиально подвижныецентриковой втулки шейки коленвала, относительно картера объединенные узлывозможность несвоевременного срабатыва цилиндр - головка цилиндра, где на цилинния этого механизма, что может привести к дре имеется направляющее устройство, а напроизвольноизвольному изменению степени сжатия нижнем его конце - уплотняемая кольцеваяв разных цилиндрахдвигателя, вместе стем гидравлическая подушка, внутренняя поувеличиваются размеры щек коленвала, что лость которой сообщена масляным каналомвлечет за собой увеличение инерционных с масляной магистралью двигателя, содер1712643 20 25 30 35 40 45 50 55 5жит закрепленный на цилиндре уплотняемый кольцевой поршень, расположенный во внутренней полости кольцевой гидравлической подушки с возможностью аксиального перемещения, причем внутренняя полость гидравлической подушки по обеим сторонам кольцевого поршня сообщена со.- ответственно с масляным каналом со стороны, обращенной к головке цилиндра, и сдренажем в картер со стороны, обращенной 10 к коленчатому валу, а кольцевой поршень.выполнен подпружиненным со стороныподвода масла.Таким образом, путем расширения функций уплотняемой кольцевой гидравличе-. 15 ской подушки засчет введенияподпружиненного кольцевого уплотняемо- . го поршня имеется возможность повысить эффективность двигателя, а также снизить его массу и габариты, упростив конструкцию,Ка чертеже представлена схема поршневого двигателя внутреннего сгорания ,Поршневой двигатель 1 внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия содержит картер 2, коленчатый вал 3, шатун- но-поршневые группы 4, аксиально подвижные относительно картера 2, объединенные узлы цилиндр 5 - головка цилиндра 6, причем на цилиндре 5 имеется направляющее устройство 7 и уплотняющая кольцевая гидравлическая подушка 8, внутренняя полость 9 которой сообщена масляным каналом 10 с масляной магистралью 11 двигателя 1, а также закрепленный на цилиндре 5 уплотняемый кольцевой поршень 12, расположенный во внутренней полости 9 кольцевой гидравлической подушки 8 с возможностью аксиального перемещения. Внутренняя полость 9 гидравлической подушки 8 по обеим сторонам кольцевого поршня 12 сообщена соответственно с масляным каналом 10 со стороны, обращенной к головке цилиндра 5, и с дренажем 13 в картере 2 со стороны, обращенной к коленчатому валу 3, а кольцевой поршень 12 выполнен подпружиненным с помощью пружины 14 со стороны подвода масла каналом 10. Работа двигателя,Перед запуском. двигателя объединенные узлы цилиндр 5 - головка цилиндра 6 отжаты в направляющем устройстве 7 пружиной 14 через закрепленный на каждом цилиндре кольцевой поршень 12 в положение, соответствующее максимальной степени сжатия, Усилие каждой пружины выбирается из условия уравновешивания равнодействующей силы, воздействующей от среднего давления газов цикла при запуске двигателя и его работе при отсутствии нагрузки на коленчатом валу. При проворачивании стартером коленчатого вала 3 поршень в цилиндре 5 будет сжимать воздух, давление, которое при этом возникает, воздействует на головку цилиндра 6. Возникающая при этом равнодействующая сила стремится переместить объединенные узлы цилиндр 5 - головка цилиндра 6 в положение, соответствующее меньшей степени сжатия. Однако усилие пружины воспрепятствует этому и степень сжатия останется максимальной. После запуска двигателя 1 внутренняя полость 9 гидравлической подушки 8 заполнится маслом, нагнетаемым масляным насосом двигателя, Давление масла, воздействуя на кольцевой поршень, компенсирует некоторое повышение среднего давления цикла в цилиндре 5 и -исключит возможность колебательного процесса в подпружиненных элементах, Таким образом, при работе двигателя 1 без полезной нагрузки на коленчатом валу 3 степень сжатия останется максимальной,При нагружении коленчатого вала 3 полезной нагрузкой возрастает максимальное давление сгорания в каждом из цилиндров 5. Соответственно возрастет и среднее давление цикла, Газовые силы, воздействуя на головку цилиндра 6, преодолевают сопротивление пружины 14 и переместят объединенные узлы цилиндр 5 - головка цилиндра 6 в положение, соответствующее меньшей степени сжатия. При дальнейшем увеличении нагрузки процесс будет продолжаться до того момента, когда запас хода кольцевого поршня 12 будет выбран, и объединенные узлы Ц-ГЦ займут положение, соответствующее минимальной степени сжатия. При уменьшении нагрузки на коленчатом валу 3 снизится и среднее давление цикла, Усилие пружины 14 превысит противодействующие ему газовые силы и переместит блок узлов Ц-ГЦ в положение, соответствующее более высокой степени сжатия,Таким образом, достигается бесступенчатое регулирование степени сжатия в зависимости от нагрузки на коленчатом валу 3 двигателя 1, При остановке двигателя 1 газовые силы перестанут воздействовать на головку цилиндра 6 и усилие пружины 14 вернет блок Ц-ГЦ в положение, соответствующее максимальной степени сжатия,. тем самым подготовив двигатель 1 к новому запуску,Таким образом, предлагаемаяконструкция двигателя внутреннего сгорания повысит эффективность системы в работе путем автоматического изменения степени1712643 ф о р мул а изо бр ете н ия Составитель А. ГладкихРедактор С. Лисина Техред М.Моргентал Корректор М, Максимишинец каз 521 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 сжатия с повышенной при запуске двигателя на сниженную при вводе в рабочий режим за счет выполнения на внешней поверхности цилиндра уплотняемого кольцевого поршня, расположенного во внутренней полости кольцевой гидравлической подушки, выполненной в картере двигателя и сообщенной с масляной магистралью и дренажем в картер. Кольцевой поршень выполнен подпружиненным. Все указанные особенности конструктивного решения обеспечивают стабильность возвращения блока объединенных узлов Ц-ГЦ в положение, соответствующее максимальной степени сжатия.Исключена возможность попадания смазочной жидкости в охлаждающую и наоборот, а также "пробоя" выхлопных газов во всасывающий канал газораспределителя, что также положительным образом отражается на эффективности работы двигателя.Кроме того, предлагаемая конструкция имеет%еньшие габариты и металлоемкость вследствие уменьшения высоты картера, конструкция упростится в результате отсутствия подвижных газовых переходов от головки цилиндра к картеру.Предлагаемое конструктивное решение обеспечит возможность использования данной системы в двигателях с горизонтальным расположением цилиндров. Двигатель внутреннего сгорания, содержащий картер, коленчатый вал шатунно поршневую группу, масляную магистраль,цилиндр и головку цилиндра, причем последние жестко связаны между собой и аксиально подвижны относительно картера, а цилиндр снабжен направляющим устройст вом на своей наружной поверхности и уп лотняемой кольцевой гидравлическойподушкой, причем ее внутренная полость сообщена каналом с масляной магистралью, отл и ч а ю щи й ся тем, что, с целью 15 повышения эффективности путем автоматического изменения степени сжатия, на внешней поверхности цилиндра, в нижней его части закреплен уплотняемой кольцевой поршень, охватывающий цилиндр по пери метру и расположенный во внутренней полости кольцевой гидравлической подушки с возможностью аксиального перемещения, образуя во внутренней полости кольцевой гидравлической подушки верхний и нижний 25 объемы, причем верхний объем сообщен смасляной магистралью, а нижний посредством дренажа - с картером, причем уплотняемый кольцевои поршень подпружинен в верхнем объеме внутрен ней полости кольцевой гидравлическойподушки.
СмотретьЗаявка
4710147, 26.06.1989
ЧЕЛЯБИНСКОЕ ВЫСШЕЕ ВОЕННОЕ АВТОМОБИЛЬНОЕ ИНЖЕНЕРНОЕ УЧИЛИЩЕ ИМ. ГЛАВНОГО МАРШАЛА БРОНЕТАНКОВЫХ ВОЙСК П. А. РОТМИСТРОВА
ЛЫСОВ СЕРГЕЙ ЮРЬЕВИЧ
МПК / Метки
МПК: F02D 15/04, F02F 1/00
Метки: внутреннего, двигатель, сгорания
Опубликовано: 15.02.1992
Код ссылки
<a href="https://patents.su/4-1712643-dvigatel-vnutrennego-sgoraniya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Двигатель внутреннего сгорания</a>
Предыдущий патент: Способ работы поршневого двигателя внутреннего сгорания и двигатель внутреннего сгорания
Следующий патент: Двигатель внутреннего сгорания с системой рециркуляции отработавших газов
Случайный патент: Устройство для проведения корректурных проб