Способ работы двухтактного форкамерного двигателя внутреннего сгорания и двухтактный форкамерный двигатель внутреннего сгорания

3 174форкамерный ДВС (2)., работающий налегком топливе с принудительным воспламенением, в котором продувка инаполнение цилиндра воздухом осуществляется ив кривошипно-шатунной камеры, а топливовоздушные смеси, подаваемые в цилиндр и Форкамеру, образуются путем распыливания легкоготоплива сжатым воздухом, подаваемымкомпрессором в начале такта сжатиявоздуха в цилиндре. Двигатель содержит цилиндр с поршнем, связанным посредством кривошипно-шатунного механизма с коленчатым валом, кривошипную камеру, .сообщенную с цилиндром,установленные в цилиндре и в Форкамере Форсунки, подключенные посредствомтрубопроводов к топливной емкости ик пневмокомпрессору, кинематическисвязанному с валом.Недостатком этого техническогорешения, которое принимается в качестве прототипа, является осуществление продувки Форкамеры после продувки цилиндра, в связи с чем оста-,точные газы из Форкамеры вытесняют"ся продувочным воздухом в цилиндрпосле окончания в нем продувки, чтоснижает. экономичность ДВС.Кроме того, продувка цилиндрасрганиэована с недостаточной интенсивностью,Целью изобретения является повыше"ние экономичности ДВС.Поставленная цель достигаетсятем, что в способе работы двухтакт"ного Форкамерного ДВС, включающемпродувку цилиндра воздухом с продувкой Форкамеры, сжатие воздуха в. цилиндре, подачу в начале сжатияв цилиндр и Форкамеру богатых смесейлегкого топлива с дополнительно наг"нетаемым воздухом под давлением, -.большим давлениями продувки, " в цилиндр более богатой смеси, чем вФоркамеру, принудительного воспламе"нения смеси в юркамере с последующим воспламенением смеси в цилиндреФакелом газов из Форкамеры, расширение продуктов сгорания и их выпуск,продувку Форкамеры осуществляют одновременно с продувкой цилиндра, воз"дух для продувки подают в избыточномобъеме,по отношению к объему цилиндра, ускоряют его и подают в цилиндртангенциально.В устройстве для реализации способа работы двухтактного Форкамерного 0762 4ДВС, содержащем цилиндр с размещенным в нем поршнем снабженным продувочными каналами, головку цилиндрас Форкамерой, установленные в цилиндре и в Форкамере Форсунки подачи смесей легкого топлива с воздухом., связанные с трубопроводами подвода топлива и через автоматический клапан,10 снабженный приводом, с трубопроводами подвода воздуха от пневмокомпрес"сора, датчик момента подачи, связанный с приводом автоматического клапа"на трубопровода подачи воздуха, и ре 15 гулятор режима работы, пневмокомпрессор выполнен .двухступенчатым, причемего первая ступень сообщена с проду"вочными каналами цилиндра и выполнена с рабочим объемом большим объема20 цилиндра, продувочные канаю цилиндра выполнены сужающимися к выходув цилиндр и направлены по касательнойк его боковой поверхности, а регулятор режима работы связан с клапаном25 Форсунки цилиндра,Изобретение поясняется чертежами,где на Фиг.1 представлена схема ДВС,а на Фиг.2 - схема подачи продувочного воздуха з цилиндр.30 Двигатель 1 для реализации способа содержит (см.Фиг.1) цилиндр 2 сразмещенным .в нем поршнем 3, которыйсвязан ыатуном с коленчатым валом 4,В нижней части цилиндра 2 расположе"ны выпускные окна 5. 8 цилиндр 2 ок"ном б выходит продувочный канал 7входом которого служит окно 8. Вверхней части цилиндра 2 находитсякамера сгорания 9. с Форкамерой 10.. поддоне размещен маслозаборник мас"ляного насоса 17, подключенный к масляной. магистрали 18. Рвигатель 1снабжен двухступенчатым пневмокомп"рессором 19 с воздушным Фильтром 20,с камерой 21 сжатия воздуха, объемкоторой больше объема цилиндра, икамерой 22 сжатия воздуха. Пневмо"компрессор 19 имеет привод от коленчатого вала 4. Камера сжатия 22пневмокомпрессора 19 подключена5 возМопроводом 23 к Форсунке 13 мреэ обратный клапан 25 и через авто-.,матический клапан 24 и к Форсунке 12 через обратный клапан 25 воздухопро"5 17вода 23. Камера 21 пневмокомпрессора19 через обратный клапан сообщаетсяс входным окном 8 продувочного кана-.ла 7 и подклочена магистралью 26через обратный клапан 27 к Форсунке12 форкамеры 10. Кроме того, Форсунки 12 и 13 подключены к нагнетающему бензопроводу 28. В топливныхканалах Форсунок 12 и 13 установлены автоматические клапаны, приводыкоторых и привод автоматического клапана 24 в воздухопроводе 23 подкло"цены лимией 29 их .управления к датчи"ку момента подачи топлива. Автоматический клапан топливого канала Фор"сунки 13 связан дополнительно посредством тяг, входящих в привод 30:,с регулятором режима работы (не показан) двигателя 1.Способ работы ДВС осуществляетсяследующим образом.1РКоленчатым валом 4 двигателя 1. приводится в действие двухступенчатый пневмокомпрессор 19. Воздух изатмосФеры поступаетчерез Фильтр 20в камеру 21 сжатия воздуха. Из камеры 21 воздух нагнетается в проду: вочный канал 7 через окно 8, а также в магистраль "6. Часть воздуха изкамеры сжатия 21 поступает в камерусжатия 22, где дополнительно сжимается и под гювышенным давлением нагнетается в воздухопровод 23.При движении поршня 3 вниз, к- нижней мертвой точке (НИТ); его верх. няя кромка открывает выпускные окна5. Начинается, выпуск продуктов сгорания из цилиндра 2. Давление в цилиндре 2 падает и становится нижеДавления воздуха, нагнетаемого дневмокомпрессором 19 из его камеры сжатия 21. Воздух начинает поступать изкамеры 21 по магистрали 26 через установленный в ней обратный клапан27, своим давлением закрывает обрат"ный клапан 25, проходит по воздушному каналу Форсунки 12 и открывает еевыходной клапан, Осуществляется продувка воздухом Форкамеры 10. Продук-,ты сгорания вытесняются из Форкамеры10 через ее сопла в цилиндр 2, аиз него в выпускные окна 5, Количество продувочного воздуха, ограничен"ное .пропускной сгюсобностью воздуаного канала Форсунки 12, достаточно,для избыточной продувки объема Форкамеры 1 О. 40762бПри дальнейшем движении поршня 3вниз его верхняя кромка открываетокна б продувочного канала 7 цилиндра 2, Воздух гюд давлением из камеры 21 пневмокомпрессора 19 поступаетпо продувочному каналу 7 в цилиндр2. Осуществляется одновременная продувка воздухом Форкамеры 1 О и ци-10 лнндра 2 при открытых выпускных окнах 5. Так как окна 6 продувочногоканала 7 сужены, скорость продувоч-.ных потоков увеличивается на выходев цилиндр 2. Кроме того, окнами 6продувочные гютоки направляются подострым углом к оси цилиндра 2 и одновременно по касательной к его боковой гюверхности (см.Фиг.2). Поддействием продувочных гютоков газо вая среда вращается, свежий заряд,перемещаясь вдоль периФерии цилиндра, достигает его верхней части, вы"тесняя оттуда отработавшие газы че-рез центральную часть цилиндра к 25 выпускным окнам 5. Одновременная иизбыточная продувка воздухом Форкамеры и цилиндра гювышает степеньочистки цилиндра от отработавшихгазов и, как следствие, экономич" 30 ность двигателя.Подача продувочных потоков вцилиндр тайгенциальйо й с высокойскоростью также способствует повы"шенщо эФФективности очистки цилинд,иПри движении. поршня от КИТ к ВИТ еговерхняя кромка перекрывает окна 6продувочного канала 7. Продувка цилиндра 2 прекращается, Воздух про долбает поступать в Форкамеру 10по магистрали 26 до момента полногоперекрытия поршнем 3 выпускных окон5 цилиндра 2. С момента перекрытия, выпускных окон 5 начинается сжатие 4 поршнем 3 воздуха в цилиндРе 2 ак автоматическому клапану 2 ч воздухопровода 23 и к.клапанам моментаподачи топлива топливных каналовФорсунок 12 и 13 до линии 29 их уп равления начинает поступать сигналот датчика момента подачи топлива,связанного с коленчатым валом В.Приводы клапанов могут быть пневматического, механического или электромагнитного типа, а датчик момента ;подачи топлива " куланкового, контактного, индукционного золотникового типа и т.п. По поступлении сигна- .ла автоматический клапан 24 и клапа762 1740 ны момента годачи топливных каналов Форсунок 12 и 13 открываются. Начинают поступать воздух в воздушныеканалы Форсунок 12 и 13 по воздухопроводу 23 и через открытый автома 5 тический клапан 24, При этом открцва ется обратный клапан 25 и закрывается обратный клапан 27 магистрали 26, Одновременно по топливным ка-. налам Форсунок 12 и 13 поступает легкое топливо, нагнетаемое по бензопроводу 28, На выходе Форсунок образуются топливные смеси, давлениемкоторьгх открцваются клапаны вцходов 15 Форсунок 12. и 13. Смесь Форсунки 13более богатого состава поступает в цилиндр 2, а смесь Форсунки 12 менее богатого состава - в Форкамеру10. Рабочая смесь в цилиндре 2 об разуется путем смешивания находяще гося в нем.завихренного воздуха с богатой смесью. Автоматический клапан 24 и клапаны момента подачи в топливных каналах Форсунок 12 и 13 остается открытыми до подхода поршня 3 двигателя 1. к ВИТ. Количество смеси, подаваемой через Форсунку 13,регулируется установленным в ней ав. томатическим клапаном, связаннцм приводом 30 с регулятором режима работы двигателя,В ходе сжатия давлениев цилиндре 2 нарастает и в некоторый момент начинает превцшать давление подаваемых сме" сей Вследствие этого клапанц Форсунок 12 и 13 закрцваются, и подача смесей прекращается.В конце сжатия смесь в Форкамере 10 воспламеняется от свечи 11. Под, 40 давлением продукты сгорания выбрасываются через сопла Форкамеры 10 в ка- меру сгорания цилиндра 2 и воспламеняют основную рабочую смесь.Поршень 3 движетея вниз, осуществляя рабочий .ход.При открытии верхней кромкойпоршня выпускных окон 5 происходитвцпуск отработавших газов, Ралее процессы повторяются. 56 Формула изобретенияСпособ работы двухтактного Форкамерного двигателя внутреннего сгорания ЫВС) путем продувки цилинд-, ра,воздухом с продувкой Форкамерц, сжатия воздуха в цилиндре, подачи в начале сжатия в цилиндр и Форкамеру богатых смесей легкого топлива с дополнительно нагнетаемым воздухом под давлением, большим давления продувки, - в цилиндр более богатой смеси, чем в Форкамеру, принудительного воспламенения смеси в Форкамере с последующим воспламенением смеси в цилиндре Факелом газов из Форкамеры, расширения продуктов сгорания и их выпуска, о т л и ч а ю щ и йс я ":"-,мчто, с целью повышения экономичности ЛВС, продувку Форкамерц осуществляют воздухом одновременно с продувкой цилиндра.2. Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что воздух для продувки подают в избыточном объеме по очгношению к объему цилиндра.3. Способ по п.1, о т л и ч а ю-щ и й с я тем, что воздух для про", дувки ускоряют и подает в цилиндр тангенциально.1Двухтактный Форкамерный двига" тель внутреннего сгорания, содержащий цилиндр с размещенным в нем поршнем, снабженный продувочнцми ка-налами, головку цилиндра с Форкамерой, установленные в цилиндре и в Форкамере Форсунки гюдачи смесей легкого топлива с воздухом, связайные с трубопроводами подвода топлива и через автоматический клапан, снабженнцй приводом, с трубопроводами подвода воздуха от пневмокомпрессора, датчик момента подачи, связанный с приводом автоматического клапана трубопровода подачи воздуха и регулятор. режима работы, о т л и " ч а ю щ и й. с я тем, что, с целью повышения экономичности, пневмокомпрессор вцполнен двухступенчатым лричем его первая ступень сообщена с продувочнцми. каналами цилиндра5, Двухтактный Форкамернцй ДВС по и 4, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что первая ступень пневмокомп" рессора вцполнена с рабочим объемом большим объема цилиндра.6. Двухтактный Форкамернцй ДВС по п.4, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что продувочные каналы цилинд" ра выполнены сужающимися к выходу в цилиндр и направлены по касательмой к его боковой поверхности.7. Лвухтактнцй Форкамернцй ДВСпо п.4, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что регулятор режима работысвязан с клапаном Форсунки цилиндра,17407 б 2 ою а ло аци тавитель Л. ЛеРОД И.Моргент Федоро а Тее а иа 934 Т ияя сударс енного комитета по изобрете 13035, Иосква, 3-35, Раушск Проиэводс Редак ее в Заказ ВНИИПИ бдева Корректор И. Иаксииишине Подписноеи открытиям при ГКН СССб., д. 4 Г 5 о-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина