Способ работы двухтактного двигателя внутреннего сгорания и двухтактный двигатель внутреннего сгорания

,Я 31773280 АЗ 02 В 19/02, 75 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(Г.ОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗ БРЕТЕНИ ПАТЕН 2(21) 695988/06 ..(4) СПОСОБ РАБОТЫ ДВУХТДКТНОГО ДВИ- (и) 23.05 89 . ГАРЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРдцИЯ И ЛЕЛ- . (46) 39,36,92, Бал, И 40 .:.:; :ТАКТИИИ ДВИГАТЕЛЬ ОИУТРЕМН:ГО СГфРА- (71) УФимское моторостроительное пРо- Нййизвадствфйиоеобъединение :.(57) Сущность изобретейия: цйлиндр (72) В,.Н. Раврентъев и В,И,стрельцовдвигателя продувает абзд 9 Мяйй заря= (73) З,Н.Лаврентьев-дом, сжимаютвоздуайцй заряд в ю- (6),патент.СИА У М 13568, :. :-лйндре, перепускают"сжатцй еоздух во кл. 66/39,6 198..,-.вневйвю камеру сгорания, впрйскида-,Заявка Японии я 47-12723, : : , ют в нее топййво,пйи этом мсплайекл, 51 М, 1972.. : " Д 8Ы1773280 няется и сгорает топливовоздушнаясмесь, перепускают продукты сгоранияв цилиндр и выпускают из цилиндра отработавшие газы, причем сжатый воздушный заряд перемещают от меставпрыска топлива к месту воспламенениятопливовоэдушной смеси. Устройстводля осуществления этого способа. снабжено дйском, установленным в головкецилиндра с возможностью вращения вокруг оси, параллельной оси цилиндра,и кинематически связанным с коленцатым вагк 3 м и по меньшей мере однойдополнительной камерой сгорания,расположенной в диске и снабженной "перепуСКными КаНалами и"секторными Изобретение относится к двигателестроению, в частности к способамработы двухтактных двигателей внутреннего сгорания.Широко известны способы работыдвухтактных двигателей внутреннегосгоРания и устройства для их осуще"ствления, выполняющие функции: запол"нения рабочего цилиндра окислителем,сжатия, впрыска топлива, создание Овоздушно-топливной смеси с последу"кщим сжиганием для воспроизводства рабочего хода поршня.Известные способы и устройства дляих осуществления, как правило, имеют 35;"низкую полноту сгорания топлива из-замалого времени подготовки"смеси,Известен способ работь 1 двигателя,йри.коотором топливно-воздушная"смесьподается сначалав предварительную . 40камеру, для первичного его подогреваи испарения. топлива в окислителе,затем в рабочую камеру, сгорания дляосуществления рабочего действия.-Наиболее близким по технической 45сущности является способ работыдвухтактного двигателя внутреннего .сгорания путем продувки цилиндра воз"душным зарядом, сжатия воздушногозаряда в цилиндре, перепуска сжато- щОго заряда во внешнюю камеру сгорания,впрыска в нее топлива вослламененйяи сгорания топливо-воздушной смеси,перепуска продуктов сгорания в цилиндр и выпуска из цилиндра отработавших газов, устройство для его осуществления содержит по меньшей, мереодин цилицдр с размещенным в нем кинематически связанным с коленчатым окнами, выполненными с воэможностьюпериодического и последовательногосообщения с окнами разделительнойстенки цилиндра,.отделяющей объем цилиндра от дополнительной камеры,форсункой и свечой зажигания, а последняя смещена относительно Форсун- .ки на расстояние, превышающеедлинусекторного окна, при этом секторныеокна выполнены с центральным углом,равным по величине числу Ф , делен"ному на количество камер сгорания,а кинематическая связь диска с колен-чатым валом выполнена в виде зубча-.той передачи. 2 с; и 1 з.и. Ф-лы,3 ил. валом, поршнем, выполнейный с впускным, выпускным и продувочным окнами,и снабженный разделительной стенкойс окнами, головку цилиндра с установ-:ленными в ней свечой зажйгания.и фор-сункой и камеру сгорания.Однако известные: способы йиеетограниченное время подготовки смеси,; недостаточное для полного испарения топлива и смешивания его вокислите-. ле, устройства сложны и металлоем-: ки,Цельюпредлагаемого йзобретения является повышение экономичности двухтактного двигателя. "Поставленная Цель достигается тем что в известном способе сжатый воздушйый заряд перемещают от места впрыска топлива к месту воспламенения топливовоэдушной смеси.В завиСимостиот расчетного времени, в течение которого в смеси произойдет окончательный процесс испаре"ния топлива и смешение его в окислителе,выбирается способ перемещения потока отдельных сжатых воздушных зарядов (возможно от одного цилиндра к другому: цилиндру или от в. м, т. од- . ного цилиндра к в.м.т, того же цилиндра и др.) и количество камер сгорания в потоке, несущем отдельные сжа" тые воздушные заряды.Для осуществления способа предла" гается известный двухтактный двига" тель, снабженный диском, установленным в головке цилиндра с возможностью вращения вокруг оси, параллельной оси цилиндра, и кинематически связанным с коленчатым валом, и по5 17732меньшей мере одной дополнительнойкамерой сгорания, камеры сгораниярасположены в диске и снабжены перепускными каналами и секторными окнами, выполненными с возможностью периодического и последовательного сообщения с окнами разделительнойстенки цилиндра, Форсункой и свечойзажигания, а последняя смещена отно.сительно форсунки на расстояние,превышающее длину секторногоокна,секторные окна выполнены с центральным углом с, равным по величинечислу Т, делЕнному иа количествокамер сгорания, а кинематическаясвязь диска с коленчатым валом выполнена в виде зубчатой передачи,На Фиг, 1 изображен общий виддвигателя, разрез; на Фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; йа фиг. 3 - сечение Б-Б на Фиг. 1.Устройство для осуществления спо"соба содержит блок цилиндров 1, го-ловку блока цилиндров 2, в которой 25установлен диск 3, несущий, в своемтеле камеры сгорания 4 с секторнымиокнами 51 на торцах диска 3 установлены уплотнительныешайбы 6 для герметизации камер сгорания 4, цилиндры 7 и 8 в верхней мертвой точке имеют жестко установлейные разделительные стенки 9 (Фиг. 3) с выполненнымив них секторными окнами 10, поршни11 шарнирно соединены с шатунами 12,которые сидят на кривошипных шейкахколенвалов 13 и 14, койструктивноеисполнение их может быть слитным, наколенвалах 13 и 14 сидят шестерни 15,взаимодействующие с зубчатым коле-сом 16, передаточное число этой зубчатой передачи равно числу камер сгорания 4 в диске 3. Зубчатое колесо16 и диск 3 сидят на одном валу 17для осуществления синхронизации вращения коленвалов 13 и 14 (или одногослитного) с диском 3, тем самым обеспечивая точное совмещение секторных:окон 5 (фиг, 2) с секторными окнами1 О (фиг. 3) к моменту подхода поршней11 в нижнюю мертвую точку.На головке 2 установлены форсунки18 с насосами высокого давления 19для впрыскивания топлива в камеру сгорания 4 и свечи зажигания 20.Для описания работы в качествепримера, взят двигатель с пятью камерами сгорания 4, запуск и работакривошипно-шатунной группы осуществля 60 бется по способу двухтактного двигателя с применением впрыска топпиванепосредственно в камеру сгорания,Основной отличительной чертой вработе предлагаемого двигателя явля-,ется вращение камер сгорания 4, находящихся в подвижном диске 3, при подходе поршня 11 к нижней мертвой точкеи первоначальном его перемещении.вверх "секторные окна 5 и 10 совмещаются, образуя единую полость, состоящую йз объема камеры сгорания 4 и рабочего объема цилиндра 7 (или 8)этот момент происходит выпуск отработанных газов и заполнение рабочегообъема свежим воздухом, впрыск топлива осуществляется насосом 19 послеперекрытия телом поршня 11 выхлопного отверстия, затем производитсясжатие рабочей смеси в камере сгора"ния 4 которая в это время, перемеща-.ясь, уходит в заглушенное пространство головки блока 2 и полностью герметизируетСя там к концу сжатия, Вгерметизированйом состоянии камерасгорания 4 перемещается полтора оборота коленвалов 13 и 14, обеспечиваяполное испарение топлива при подготовке рабочей смеси, активный первоначальный момент сгорания и сгораниетоплива,. При увеличении" числа камер Сгора- .ния 4 в диске 3, причем. для обеспечения непрерывного крутящего моментаколичество камер сгорания 4 должнобыть нечетным при двух рабочих цилиндрах, время для подготовки рабочейсмеси (время считать в количествеоборотов коленвала) увеличивается.После окончания сжатия следующаякамера сгорания 4 выходит из зоныгерметизации,обуславливая начало ра"боты расширейия газов,ПВ случае, когда О)число камерПили( , невозможно обесчисло камерпечить постоянные фазы газораспределейия..Р случае, когда передаточное отношение больше количества камер илименьше количества камер, невозможнообеспечить согласованную работу цилиндров и постоянные Фазы газораспределения.Предлагаемая конструкция двигателя по сравнению с прототипом обеспечивает идеальные условия подготовки1773280 мере один цилиндр с размещенным в неми кинематицески связанным с коленцатьм валом поршнем, выполненный свпускным, выпускным и продувоцным окнами и снабженный разделительнойстенкой с окнами, головку цилиндра сустановленными в ней свечой зажиганияи форсункой, и камеру сгорания, о тл и ц а ю щ и й с я тем; цто, с це-ью повышения экономицности, он снабен диском, установленным в головкецилиндра и кинематицески связа йнымс коленцатым валом, и по меньшейере одной дополнительной камербйсгорания, камеры сгорания расположены в диске и снабжены перепускнымиканалами и секторными окнами, выполненными с возможностью периодического и последовательного сообщения скнами разделительной стенки цилинда, Форсункой и свечой зажигания,последняя смещена относительно Фор.унки на расстоянии, превышающее длиу секторного окна.,Двигатель по и, 2, о т л и ч ао щ и й с я тем, цто секторные окнаыполнены с центральным углом, равным по велицине цислу, деленному наолицество камер сгорания, а кинема"ицеская связь диСка с коленцатымалом выполнена в виде зубцатой переаци,воздушно-топливной смеси, время приготовления которой увеличивается на определенное количество тактов, обеспечивается хорошая турбулизация сме 5си под воздействием центробежных сил,использование теплоты стенок камерысгорания для предварительного подогрева Смеси, устраняется отрицательный крутящий момент, возникший при повышении давления в рабочем объеме ци- л линдра при использовании опережения ж зажигания рабоцей смеси в существующих двигателях, цто в целом приводит к значительной экономии топлива. 5 м Формула изобрете ния1. Способ работы двухтактного двигателя внутреннего сгорания путем продувки цилиндра вбздушным зарядом, . сжатия воздушного заряда в цилиндре, перепуска сжатого заряда во внешнюю о камеру сгорания, впрыска в нее топ- р лива, воспламенения и сгораний толли- а вовозДУшной смеси, пеРепУска пРоДУк- с тов сгорания в цилиндр и выпуска из 25 н цилиндра отработавших газов, о т л и. ц а ю щ и й с я .тем, цто, с целью повышения экономичности, сжатый воз- в душный заряд перемещают от места ипрыска топлива к месту воспламенения топливовоздушнои смеси, т2. Двухтактный двигатель внутрен- в него сгорания, содержащий по меньшейФ А,Лаврентьегентал ос ат "Патент", г,Узг рина Производят де.ул нно-изд дактор ееееаЮе каз 43 Составите Техред И.е йе Тираж . рственного комитета и 113035, Москва, Жйьский комби изобретениям иРаушская наб Корректор А. КозоризеФ в еее Подписноеоткрытиям при ГЕНТ ССС д. 4/5