Двигатель внутреннего сгорания

90 ОПИСАН ИИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬ Союз Советских Социалистических Республик(43) Опубликовано 07,11.81, Бюллетень (45) Дата опубликования описания 07 по делам изобретен 37-545. 88,8)открытий А. С, Лышевский и В. И, Кравченко1Новочеркасский ордена Трудового Красногополитехнический институт им, Серго-ОрджонЗ.йам,ентт ик-низе- . - :=, 3 4) ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАН орши тем,т с очлеиром, аного и а и ве- ляются 8 Изобретение относится к двигателестроению, в частности к,поршневым двигателям внутреннего сгорания.Известны поршневые двигатели внутреннего сгорания, содержащие размещенный в 5 цилиндре поршень, коленчатый вал, кривошип которого связан с поршнем через основной и дополнительный шатуны, и коромысло, связанное с основным и дополнительным шатунами и установленное в регу О лируемой опоре, закрепленной на корпусе так, что при положении поршня в верхней мертвой точке опора расположена на продолжении общей осевой линии основного шатуна и коромысла, а ось дополнитель ного шатуна совпадает с осью кривошипа и перпендикулярна к оси основного шатуна 1.Недостаток этих двигателей состоит в том, что положение и соотношения звеньев кривошипно-шатунного механизма таковы, что при уменьшении хода поршня соответственно уменьшается объем камеры сгорания, а после верхней мертвой точки объем камеры интенсивно увеличивается, что ведет к ухудшению протекания процесса сгорания и снижению технико-экономических показателей двигателя.Целью изобретения является оптимизация рабочего процесса путем регулирова- зо ния продолжительности остановкив верхней мертвой точке,Поставленная цель достигаетсяосновной и дополнительный шатуниены с коромыслом общим шарразмеры радиуса кривошипа, оснодополнительного шатунов, коромысличины регулирования опоры опредиз следующих соотношений:= 0,55 - :0,65;=7 5,ткор рогде- радиус кривошипа;1 ош в дли основного шатуна;алло, в дли дополнительного шатуна;1 ор - длина коромысла;1 ро - величина регулирования опоры.На фпг. 1 показан поперечный разрез предложенного двигателя внутреннего сгорания; на фиг. 2 - его кинематическая схема для режима номинальной мощности; на фиг. 3 - то же, для холостого хода.Двигатель состоит из цилиндра 1, содержащего поршень 2, основной шатун 3 длиной 1 ош, который сочленен общим шарни. ром 4 одновременно через дополнительный шатун 5 длиной 1 лш с кривошипом б коленчатого вала 7 и коромыслом 8 длиной 1 кор,=7,5 - :15,ро 3опирающимся на регулируемую опору 9 свеличиной регулирования 1 ро. Размеры радиуса г, кривошипа 6, шатунов 3 и 5 коромысла 8 и величина регулирования опоры 9 определяются соотношениями::0,55 - :0,65;=7,5 - :15.нор роДвигатель работает следующим образом.В блоке цилиндров 1 поршень 2 совершает возвратно-поступательное движение,которое передается основным шатуном 3одновременно через дополнительный шатун5 коленчатому валу 7 и коромыслу 8. Таккак длина 1,ор коромысла 8 больше радиусаг кривошипа 6 коленчатого вала 7, последний совершает равномерное вращательноедвижение, а коромысло 8 - возвратно-колебательное. При подходе поршня 2 кверхней мертвой точке ось образует сосью основного шатуна 3 почти прямую линию. На последнем участке траекторииобщего шарнира 4 в пределах примерно 30угла поворота коромысла 8 поршень 2 остается неподвикным. В этот момент кривошип 6 коленчатого вала 7 повернется наугол б, и далее при обратном ходе ца таком же участке угла поворота коленчатоговала 7 поршень 2 остается неподвижным,т. е. остановка поршня 2 длится в зоне углаповорота 2 б коленчатого вала 7,При смещении опоры 9 так, чтобы оськоромысла 8 составляла с осью главногошатуна 3 при положении поршня 2 в верхней мертвой точке небольшой угол Л, можно либо сократить продолжительность остановки поршня 2, либо увеличить ее. Продолжительность остановки поршня 2 вверхней мертвой точке для номинальногорежима, когда оси основного шатуна 3 икоромысла 8 лежат на одной прямой линии, а ось дополнительного шатуна 5 совпадает с осью кривошипа 6 коленчатого вала 7 и перпендикулярна к этой линии привыполненных конструктивных соотношениях и диапазоне изменения степени сжатия8 - 16, составляет 25 - 45 угла поворота коленчатого вала 7. Для холостого хода продолжительность остановки поршня 2 вверхней мертвой точке изменяется в пределах 0 - 10". Значения этих углов могутбыть существенно расширены без заметного изменения объема камеры сжатия впериод процесса сгорания путем отклонения оси коромысла 8 от осц основного шатуна 3 в пределах + 4.Таким образом, с изменением положенияопоры коромысла 8 и одновременным отклонением оси коромысла от оси основного шатуна 3 при положении поршня 2 вверхней мертвой точке процесс сгоранияпротекает практически при постоянном объеме. Это означает, что доля тепла, подве 5 1 О 15 20 2 г зо 35 1 О 15 5 О 55 ао 65 4денного при постоянном объеме, и экономичность цикла возрастают, снижается токсичность и канцерогенность отработавших г,азов.Так как остановка поршня 2 происходит в основном за счет сокращения его обратного хода, процессы очистки цилиндра 1 и подготовки свежего заряда существенно ускоряются, уменьшаются потери тепла при сжатии и улучшаются пусковые качества двигателя. Кроме того, максимальные динамические нагрузки, действующие на поршень 3, воспринимаются основным шатуном 2 и коромыслом 8 при практически неподвижных элементах в шарнирных сопряжениях, что существенно разгружает все подшипниковые узлы коленчатого вала 7 и обеспечивает плавное их нагружение, Поэтому работоспособность, надежность и долговечность этих узлов возрастают. Появляется возможность дальнейшей форсировки двигателя по параметрам рабочего процесса, скоростного и нагрузочного режимов,Формула изобретения Двигатель внутреннего сгорания, содержащий размещенный в цилиндре поршень, коленчатый вал, кривошип которого связан с поршнем через основной и дополнительный шатуны, и коромысло, связанное с основным и дополнительным шатунами и установленное в регулируемой опоре, закрепленной на корпусе так, что при положении поршня в верхней мертвой точке опора расположена на продолжении общей осевой линии основного шатуна и коромысла, а ось дополнительного шатуна совпадает с осью кривошипа и перпендикулярна к оси основного шатуна, о т л и ч а ю щ и йся тем, что, с целью оптимизации рабочего процесса путем регулирования продолжительности остановки поршня в верхней мертвой точке, основной и дополнительный шатуны сочленены с коромыслом общим шарниром, а размеры радиуса криво- шипа, основного и дополнительного шатунов, коромысла и величины регулирования опоры определяются из следующих соотношений; где г - радиус кривошипа; ош - длина основного шатуна; 1 ш - длина дополнительного шатуна; 1 ор - длина коромысла; 1 ро - величина регулирования опоры. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Рез 1 дп 1 пд а чаг 1 аЫе Мго 1 е епрпе,Лц 1 огпоог. Епд, 197, 85, Мо 6, с. 50 - 55.878990 ггра 8 леи ию М упро 5 леи:м Риа 5 Составитель Е. Пекинедактор Н. Козлова Техред А, Камышникова Корректор 3. Тарасова Заказ 2326/2 Изд,570 Тираж 581 Подписное НПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5