Двигатель внутреннего сгорания

(72) Авторы изобретен А, И. Хуциев и Б. В. Евстифеев) Заявител ломенский филиал Всесоюзного заочного политехни института 4) ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАН ванию сгор-. аимуще- лением Известен двигсодержащий поцилиндр, камерупускной каналыс впускным кас установленнымдля перепуска в. цилиндра 1,Изобретение относится к конструир тепловых машин и предйазначено для рехконтактных двигателей внутреннего ния с воспламенением от сжатия, пре венно работающих с повышенным дав на выпуске,тель внутреннего сгорания,меньшей мере один рабочийсгорания, впускной и вы.1с клапанами и соединенныйналом воздушный ресиверв нем обратным клапаномоздуха в сторону рабочего Недостатком предложенного устройства является низкая экономичность двигателя из-за отсутствия возможности регулирования интенсивности продувки в зависимости от коли-26 честна остаточных газов в камере сгорания, которое обусловливается величиной противо- давления на выпуске, режимом работы дви- гателя, либо другими факторами. Цель изобретения - повышение экономичности двигателя за счет регулирования интенсивности продувки,Указанная цель достигается тем, что воздушный ресивер соединен с впускным каналом при помощи неподвижной втулки, вкоторой концентрично размещена подвижнаявтулка с тягой, причем обратный клапанустановлен в торце подвижной втулки со сто.роны воздушного ресивера, а на боковойповерхности неподвижной втулки выполненысквозные каналы для сообщения внутреннейполости с воздушным ресивером и на концах ее выполнены ограничители перемещения.Боковая поверхность подвижной втулкиснабжена отверстиями,На торце подвижной втулки со сторонырабочего цилиндра установлен обтекатель,На фиг, 1 изображено устройство двигателя внутреннего сгорания, продольный разрез;на фнг. 2 - возможный вариант устройства.В воздушном ресивере 1 размещена неподвижная втулка 2, которая соединяет воздуш.ный ресивер 1 с впускным каналом 3, со.889878 общающимся с камерой сгорания 4 с помощью впускного клапана 5, Внутри неподвижной втулки 2 концентрично размещена подвижная втулка б, в торце которой со стороны воздушного ресивера 1 установлены обратный клапан 7 и тяга 8, а со стороны рабочего цилиндра 9 - обтекатель 10. На боковой поверхности неподвижной втулки 2 выполнены сквозные каналы 11 для сообщения ее внутренней полости 12 с воздушным ресивером 1, а на боковой поверхности подвижной втулки 6 выполнены сквозные отверстия 13 для сообщения впускного канала 3 с воздушным ресивером 1. На коннцах неподвижной втулки 2 выполнены ограничители 14 и 15 перемещения подвижной втул.,ки 6, Часть воздуцпюго тракта, заключенная между обратным 7 и впускным 5 клапаном двигателя, образует продувочный ресивер 16,Двигатель работает следующим образом, Воздух из воздушного ресивера 1 через каналы 11 во втулке 2 проходит к обратному клапану 7 и, отжимая его лепестки, попадает в продуво пый ресивер 16, откуда в период наполнения через открытый впускной клапан 5 заполняет рабочий цишшдр двигателя свежим зарядом.На также сжатия из-за запаздывания за. крытия впускного клапана часть воздушного заряда цилиндра перетекает обратно в продувочный ресивер 16, выход из которого в воздушный ресивер 1 закрыт обратпым клапаном 7, Набрав в продувочный ресивер 16 необходимое количество воздуха, впускной клапан 5 закрывают. В конце такта выпус. ка при открытых выпускных клапанах (це показаны) продувочный ресивер 16 подклю. чают к надпоршневой полости рабочего цилщщра 9 посредством открытия впускного клапана 5. Запасенный в продувочном ресивере воздух перетекает в камеру сгорания 4 и очищает ее от отработавших газов, выталкивая их через выпускные клапаны.Во время наполнения цилиндра свежим зарядом, когда давление в воздушном ресивере двигателя выше давления в продувочном ресивере (и в цилиндре двигателя), обратный клапан 7 открывается, пропуская воздух из воздушного ресивера 1 в рабочий цилиндр 9, и процесс повторяется.Перемещение подвижной втулки 6 с обрат. ным клапаном 7 в сторону сквозных кана лов 11 неподвижной втулки 2 (влево на фиг. 1) увеличивает объем продувочного ре. сивера 16, а следовательно и количество воздуха, отбираемогодля продувки, усиливая тем самым интенсивность очистки камеры сгорания (например при увеличевшемся противодавлении на выпуске). Положение подвиж 1 О 2 О 25 ЗО 33 4 О 43 4ной втулки 6 с обратным клапаном 7, когдасквозные каналы обеих втулок совмещены(фиг. 2), обеспечивает заполнение рабочегоцилиндра свежим зарядом, минуя сопротивле.ние обратного клапана 7 (принудительноепостоянное открытие обратного клапана),что целесообразно, например, при отсутствииповышенного противодавления на выпускеи организации естественной продувки камерысгорания. В крайнем левом положенииподвижной втулки 6 с обратным клапаном7, когда втулка б достигает ограничителей15, происходит перекрытие сквозных каналов11 втулки 2 боковой поверхностью втулкиб, что исключает поступление воздушногозаряда в рабочий цилиндр двигателя, Этимобеспечивается отключение цилиндра для случая экстренной остановки двигателя или вслучае необходимости отключения одногоили нескольких цилиндров на режиме холостого хода с целью уменьшения расхода топ.лица двигателем обтекатель 10 служит дляразделения встречных йотоков воздуха иуменьшения потерь при проходе газа черезканалы,При работе предложенного двигателя с повышенным противодавлением на выпускеочистка надпоршневого объема от остаточныхгазов может осуществляться путем заполнения иа такте сжатия воздухом из цилиндра9 продувочного ресивера 16 (из-за запаздывания закрытия впускного клапана 5) и использования этого воздуха для принудительной продувки камеры сгорания 4 в периодперекрытия клапанов.Устройство отличается от известного тем,что обратный клапан конструктивно выполнен в виде подвижного элемента, перемещение которого вызывает изменение объемапродувочного ресивера. Расположение перетошых каналов обеспечивает три режима.работы устройства: работу с постоянно открытым обратным клапаном; работу с различ.ными объемами продувочного ресивера; отключение питания рабочего цилиндра воздухом. Возможность выбора режима работы устройства в зависимости от количества остаточ. цых газов в камере сгорания обеспечивает снижение эксплуатационного расхода топлива двигателя, работающего с различными противодавлениями за цилиндром.Расчетным анализом системы установлена целесообразная величина изменения объема . продувочного ресивера в пределах 50 - 400% от объема камеры сгорания. В противном случае значительно возрастают газодинамические потери от сопротивления воздушному5 889878потоку и влияние относительной величины неиспользуемой части продувочного воздуха.Таким образом, предлагаемый двигательвнутреннего сгорания обеспечивает повышениеэкономичности за счет регулирования интен.сивности продувки камеры сгорания двигателя с переменным давлением за цилиндром,что исключает как транзитный расход воздуха через цилиндр, так и неполное удалениеостаточных газов из надпоршневой полости. 1 ОКроме того, в данном двигателе внутреннегосгорания предусмотрено как принудительноепостоянное открытие обратного клапана,так и перекрытие впускного трубопроводадля отключения цилиндра. 1В качестве обратного клапана могут бытьиспользованы, например, прямоточные клаланы, широко применяемые в воздушныхкомпрессорах и свободнопоршневых генераторах газа.20 Формула изобретения 1, Двигатель внутреннего сгорания, содер- эзжащий по меньшей мере один рабочий цилиндр,камеру сгорания, впускной и выпускной каЬйалы с клапанами и соединенный с впускнымканалом воздушный ресивер с установленнымв нем обратным клапаном для перепуска воэ.духа в сторону рабочего цилиндра, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения экономичности двигателя, воздушныйресивер соединен с впускным каналом припомощи неподвижной втулки, в которой кон.центрично размещена подвижная втулка с тягой, причем обратный клапан установлен вторце подвижной втулки со стороны воздушного ресивера, а на боковой поверхностинеподвижной втулки выполнены сквозные каналы для сообщения ее внутренней полостис воздушным ресивером и на концах еевыполнены ограничители перемещения.2, Двигатель по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что боковая поверхностьподвижной втулки снабжена отверстиями.3. Двигатель по пп. 1 и 2, о т л и ч аю щ и й с я тем, что на торце подвижнойвтулки со стороны рабочего цилиндра установлен обтекатель,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент Германии На 472992, кл. 46 а 52,опублик. 1929.889878 Пожо рек 10924 5 За 584 П рственного комитета СССР бретеиий и открытий Ж - 35, Раушская наб дписно раж ВНИИПИ Госу по делам и 113035, Москв