Двигатель внутреннего сгорания

,12 392 ц 4 Р 02 Р 15/04 ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ СТВУ ОРСКОМУ СВИ бочее" тво СССР 4, 1970, о СССР О, 1979,НУТР ндр, с ко,установ причем жен ря икомраниось ма, альный к емкосаращения зодикулярноединения ерпедля с(54)(57) ДВИГАТЕЛЬ В НИЯ, содержащий цили группу, соединенную лом через кривошипно низм, головку цилинд цилиндрическим золот ной в нем камерой сг менным окном, причем лотника расположена оси цилиндра, канал ННЕГО СГОРА- поршневую енчатым ванный меха- снабженную с размещеня и газообраполости цилиндра с камероисгорания, систему топливоподачи исистему зажигания, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышениянадежности путем непрерывного сообщения камеры сгорания с рабочей полостью цилиндра, газообменное окно выполнено круговым по цилиндрическойповерхности золотника с перемычками,причем ширина перемычки выполненаменьше диаметра канала, соединяющегорабочую полость цилиндра с камеройсгорания, а головка цилиндра снабжена дополнительным золотником ленным параллельно основному дополнительный золотник снаб дом емкостей различного объе в головке выполнен соедините нал для подключения одной из тей к камере сгорания.Изобретение относится к машиностроеник 1, а именно к двигателям внут реннего сгорания с изменяющимся объемом пипиндрон,Цепь изобретения - лсньпцение надежности путем непрерывного сообщения камеры сгорания с рабочей полостью цилиндра и обеспечение нозможности работы двигателя на различных видах топлива.На фиг.1 изображен двигатель внутреннего сгорания; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - разрезы Б-Б и В-В на фиг,2; на фиг.4 - то же но лри положении золотника, повернуотом на 907 нигатель внутреннего сгорания (ЛВС) содержит цилиндр 1 (показан одноцилиндровый двигатель), поршень 2, соединенный с коленчатым налом 3, через кривошипно-шатунный механизм 4, головку 5 цилиндра, снабженную золотником 6, с размещенной н ней камерой 7 сгорания, причем ось вращения золотника 6 расположена перпендикулярно оси цилиндра 1.На цилиндрической поверхности золотника 6 выполнены четыре окна 8 для впуска в рабочую полость 9 цилиндра 1 рабочей смеси и выпуска отработавших газов (ОГ). Между этими окнами выполнено газообменное круговое окно 10 с перемычками 11, причем толщина перемычек меньше диаметра ,канала (не показан), ссединявщего рабочую полость цилиндра с камерой сгорания. Круговое окно 10 предназначе. но для непрерывного сообщения каме.ры 7 сгорания с рабочей полостью 9 цилиндра 1, свечой 12 зажигания и форсункой 13. Золотник 6 выполняет функцию механизма газораспределении.В корпусе головки 5 цилиндра выполнены восемь каналов: четыре из них: 14 - 17 являются впускными, .че-" рез которые подается в цилиндр свежий заряд, а четыре других: 18 - 21 выпускными, через которые производится впуск из цилиндра ОГ,Головка 5 цилиндра снабжена дополнительным золотником 22, установленным параллельно золотнику 6, причем золотник 22 снабжен рядом емкостей 23 (глухих) различного объема, и в головке 5 вьгпслнен соединительный канал 24 для подключения одной иэ емкостей 23 к камере 7 сгорания в эо"50После установки дополнительногозолотника 2 в соответствующее положение и переключение устройства подачи топлина с помощью пусковых средствприводится во вращетельное движение 55 коленчатый вал 3. От него через цепную передачу вращательное движениепередается золотнику 6 с передаточнымчислом 1:4 т.е. частота вращения га 5 1 О 5 2 О 25 ЗО 35 4 О Я 5 потнике 6. 1 своротом золотника 22на несколько десятков градусов вокруг своей оси зти емкости могут бытьподключены через отверстия н стенкахзолотника и соединительный канал 24в корпусе головки 5 - к объему камеры 7 сгорания, увеличивая или наоборот уменьшая таким образом ее объем.С целью уменьшения объема камеры сгорания днище поршня 2 (фиг.1 и 2) выполнено с выступом 25, соответствующим по форме надпоршненой полости 26,При подходе поршня 2 к верхней мертвой точке (ВМТ) ныступом 25 сжимаемая рабочая смесь вытесняется из полости 26 в камерусгорания, повышая в рабочем цилиндре степень сжатия. Золотник 6 приводится в движение от коленчатого вала 3 через цепную передачу: звездочку 27, цепь 28и звездочку 29 с соотношением 1:4.Двигатель работает н четырехтактном режиме (фиг.1-3):,впуск н цилиндрсвежего заряда; сжатие; воспламенение топлина рабочий ход; выпуск отработанных газон, продувка камерысгорания.Перед пуском н работу золотник22 переключается на степень сжатия,соответствующую тому виду топлива,на котором будет работать двигатель,например, если двигатель будет работать на низкокачественном октановомбензине, тс х камере 7 сгорания подключается через соединительный канал24 емкость 23 максимального объема,обеспечивающая степень сжатия и рабочем цилиндре 1, равную 6 - 7.Если двигатель работает на дизельном топливе, то поворотом золотника22 соединительный канал 24 перекрывается и двигатель переводится на самую высокую степень сжатия, равную16 - 20,Топливо в камеру 7 сгорания можетподаваться двумя способами: черезкарбюратор и впускные каналы 14 - 17или с помощью топливного насоса ифорсунки 13, как в дизеле.зораспределительного золотника 6 ниже частоты вращения коленчатого вала3 в четыре раза,Рабочие циклы двигателя построенынг следующем чередовании тактов и 5фаз газораспределителя.Первый так- - впуск в цилиндр свежего заряда (фаза впуска совпадает сдвижением поршня 2 из ВМТ вниз). Вначальный момент золотник 6 плавно 10отпирает четыре впускных канала 1417 и свежий заряд из этих каналовустремляется в цилиндр 1 по следующему тракту: окна 8 в золотнике 6, камера 7 сгорания, круговое окно 10,надпоршневая полость 26.Приблизительно на полпути движения поршня 2 впускные каналы 14 - 17отпираются на полный проход, затемпри подходе поршня 2 к НМТ эти каналы плавно запираются.Второй такт - сжатие (фаза сжатиясовпадает с началом движения поршня2 из НМТ в ВМТ); В процессе сжатиявосемь впускных и выпускных каналов д14 - "1 перекрыты золотником 6 наглухо (фиг.4). Процесс заключается в вытеснении свежего заряда из цилиндра1 в надпоршневую полость 26 и затемзубчатым выступом вытесняется черезкруговое окно 10 в камеру 7 сгорания.Третий такт - воспламенение топлива, Рабочий ход - сжатый заряд воспламеняется либо свечой 12 зажигания, если двигатель работает на бен 35эиновом топливе, либо посредствомвпрыскивания в камеру 7 сгорания через форсунку 13 топлива, если двигатель работает на дизельном топливе,Под воздействием резко возросшего 40давления газов в камере 7 сгоранияпоршень 2 идет иэ ВМТ вниз, совершаяпри этом. рабочий ход и передавая вращательное движение коленчатому валу45Четвертый такт - выпуск отработан-ных газов, продувка камеры сгорания(фаза выпуска газов начинается приподходе поршня к НИТ). В этот моментзолотник 6 плавно открывает четыре0выпускных канала 18 - 21 и отработанные газы устремляются из цилиндра 1в атмосферу по следующему тракту:надпоршневая полость 26, круговое ок-,но 1 О, камера 7 сгорания, газообмеиные окна 8 золотника 6, выпускные каналы 18 - 21. Примерно на полпутидвижения поршня (ВМТ) выпускные каналы открываются на полный проход, а вверхнем положении каналы плавно перекрываются,Продувка камеры 7 сгорания свежимзарядом производится в момент нахождения поршня 2 в верхнем положении,а также в момент перекрытия фаз впуска свежего заряда и выпуска отработанных газов. В процессе продувкиостаются полуоткрытыми два впускныхканала 14 и 15, расположенных в левом торцовом переходе камеры 7 сгорания, и два выпускных канала 20 и 21,расположенные в правом торцовом переходе. В процессе продувки газы перемещаются по двум полуоткрытым левымвпускным каналам 14 и 15, вдоль центральной оси камеры 7 сгорания и далее по двум полуоткрытым правым выпускным каналам 20 и 21. Продувочныйэффект достигается эа счет увеличения поперечного сечения продувочныхканалов по ходу вращения золотника 6.В следующем цикле описанный прОцесс повторяется.Таким образом, в предлагаемой конструкции золотника 6 отсутствуют боковые усилия за счет определенногорасположения газообменных окон 8 икругового окна 10, вся сила давлениярабочих газов направлена в золотникев основном на торцовые переходы камеры 7 сгорания, расширяя их в стороны вдоль оси, стремясь растянуть перемычки кругового окна 10 (но последние имеют достаточно высокий запаспрочности).В результате компенсации боковых сил силы трения между корпусом головки 5 и золотником 6 снижаются, что позволяет повысить надежность и срок службы золотникового механизма газораспределения.Кроме того, наличие в головке цилиндра дополнительного золотника, снабженного рядом емкостей различного объема, позволяет использовать двигатель в раэличньм режимах работы и на различных видах топлйва.1270392 ХБ, В 7 Фиг 4 оставитель Н. Васильевехред Л.Сердюкова Коррект актор Е. Конча Черни акаэ 621 Проиэводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектна Тираж 523 ВНИИПИ Государственного по делам иэобретений 13035, Москва, Ж, Раущ