Двигатель внутреннего сгорания

ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН К ПАТЕНТУ Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам(76) Лаптев Валентин Дмитриевич(64) ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ(57) Сущность изобретения: применение в двигателе вращающегося цилиндрического газораспределительного золотника 5 с приводом, включающим 19) КЕУ (11) 2002074 С 1 Я 1) 5 Р 011 7 02 Р 02867 0 двухзвенный карданный шарнир 4, обеспечивает неравномерное вращение золотника приводящее к улучшению наполнения цилиндра. Использование цилиндра 9 и поршня 1 О прямоугольной формы и связь поршня с шатуном 12 при помощи ползуна и криволинейной направляющей способствуют снижению габаритов двигателя. 3 зл.ф-ль 4 ил.Изобретение относится к конструкции двигателей внутреннего сгорания преимущественно для транспортных средств, где габаритно-весовые показатели силовой установки имеют важное значение, Объектом рассмотрения является четырехтактный двигатель с принудительным воспламенением или воспламенением от сжатия, работающий на жидком или газообразном топливе, Ограничительным признаком заявленного двигателя является наличие золотникового механизма газораспределения с вращающимся золотником цилиндрической формы.Двигатели такого типа известны.Однако, несмотря на простоту, золотниковое распределение в четы рехтэктных двигателях почти не применяется, Одна из причин этого состоит в трудности обеспечения хорошего выполнения рабочего объема горючей смесью, Предлагаемые ниже конструктивные решения направлены на создание двигателя с золотников ым распределением, конкурентоспособного по отношению к двигателю с клапанным распределением,Целью изобретения является улучшение наполнения цилиндров и снижение габаритов двигателя.Отличия предлагаемого двигателя заключаются в выборе привода для вращения золотника, придании цилиндру и поршню двигателя определенной геометрической формы и определенной ориентации золотника относительно коленчатого вала, осуществлении особой кинематической связи поршень-шатун, использовании наддува за счет давления в кривошипной камере с дополнительными конструктивными средствами.На фиг,1,2 и 3 изображены соответственно вид спереди, вид сверху и вид сбоку (с разрезами) предлагаемого двигателя в двухцилиндровом варианте; на фиг.4, а - ж - схемы, поясняющие работу предлагаемого двигателя. Коленчатый вал двигателя 1 церез ременную передачу 2 и зубчатую пеоедацу 3 с суммарным передаточным числом 1:4 и через двухзвенный карданный шарнир 4 кинематически связан с вращающимся золотником 5, На цилиндрицеской поверхности золотника выполнено два аксиальносимметричных карманов 6, Впускной канал 7 и выпускной канал 8 расположены по разные стороны от оси золотника,Цилиндр 9 двигателя и соответственно поршень 10 имеют в плане прямоугольную форму, а коренные шейки коленчатого валаразмещены непосредственно в плоских противоположных стенках цилиндра.Кинематическая связь поршня с шатуном 12 осуществляется посредством полэуна на шатуне и криволинейной направляющей 13 на поршне.Кривошипная камера 14, герметичная для каждого цилиндра, снабжена впускным одной плоскости). Важно отметить, что от конструктивно заданной ориентации осей качания крестовин в промежуточном звене даухэвенного шарнира зависит будет ли золотник вращаться равномерно или с заданным отклонением угловой скорости от среднего значения в пределах каждого полуоборота,Ось золотника перпендикулярна оси коленчатого вала. 30.Работа золотникового распределителяиллюстрируется с помощью фиг.4. Золотник вращается в четыре раза медленнее коленчатого вала, таким образом, на один такт (ход поршня между мертвыми точками) приходится 45 поворота золотника если пренебрець влиянием карданной передачи).40 Положение а на фиг,4 соответствует тактувпуска, б - такту сжатия, в - рабочему ходу,г - выпускуПоложение д соответствует моментувоспламенения рабочей смеси, Карман а 45 корпусе золотника выполняет функцию камеры сгорания.В положении е (окончание аь 1 пуска -начало впуска) поршень вплотную подходит к золотнику, каналы впуска и вьпуска раэобщены, Благодаря этому обеспечивается 50 полная очистка рабочего обьема от продуктов сгорания и, следовательно, увеличивается наполнение, а также устраняется перетекание горюцей смеси, что позволяет расширить фазы газораспределения,Как уже указывалось, двигатель снабжен системой наддува за счет давления в кривошипной камере, На фиг.4.ж показано действие перепускных каналов. В укээанном положении золотника впускной канал 15 и выпускным 16 клапанами и сообщена с"0 впускным каналом 7. Это необходимо для обеспечения наддува, К наддуву непосредственное отношение имеют два перепускных канала 17 и 18 в виде канавок в крышке золотника, Один из перепускных каналов"5 сообщается с впускным, а другой с выпускным каналом, причем обэ перепускных канала сообщаются с карманом золотника, находящимся в положении, оппозитном цилиндру,20 . Двухзвенный карданный шарнир 4 имеет взаимно перпендикулярные оси входного и выходного валов (валы могут не лежать в2002074 через карман сообщается с выпускным каналом, При этом в режиме максимальной мощности и, следовательно, наличия избыточного давления во впускном канале карман очищается от продуктов сгорания, что способствует увеличению наполнения, карман получает дополнительное охлаждение, в выпускной канал поступает воздух для работы нейтрализатора выхлопных газов.Прямоугольная форма цилиндра обеспечивает оптимальное геометрическое согласование прямоугольного в плане золотника с прямоугольным в плане сечением обьема, сметаемого кривошипами коленчатого вала. Длинная сторона этого сечения ориентирована перпендикулярно оси коленчатого вала (практически во всех реаль 20 коленчатого вала. а привод золотникаснабжен двухзвенным карданным шарни. ром с взаимно перпендикулярными осямивходного и выходного валбв,2, Двигатель по п.1, отличающийся тем,25 что цилиндр и соответственно поршеньимеют прямоугольную в плане форму.3, Двигатель по пп,1 и 2, отличающийсятем, что связь шатуна с поршнем выполнена в виде ползуна на шатуне и криволи 30 нейной направляющей на поршне.4. Двигатель по п.1, отличающийся тем,что кривошипная камера сообщена с атмосферой и впускным каналом при помо 35 щи обратных клапанов, а в крышкевыполнены два перепускных канала, одиниз которых сообщен с впускным, а другойс выпускным каналами, причем оба перепускных канала сообщаются с карманом40, золотника при его положении, оппозитномпо отношению к цилиндру,Формул а изобретения 1, ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий корпус с цилиндром, крышкой, впускным и выпускным каналами, поршень, размещенный в цилиндре с образованием камеры сгорания и кривошипной камеры, кинематически связанный с коленчатым валом при помощи шатуна, вращающийся цилиндрический газораспределительный золотник с приводом от коленчатого вала, причем впускной и выпускной каналы расположены по разные стороны от. оси золотника, ось золотника перпендикулярна к оси цилиндра, в золотнике выполнены два кармана, симметричных относительно оси золотника, а передаточное отношение привода золотника равно четырем, отличающийся тем, что, с целью улучшения наполнения цилиндра и снижения габаритов двигателя, золотник размещен перпендикулярно к оси ных двигателях), Такая же ориентация золотника позволяет уменьшить его диаметр,Введением двухзвенного карданного5 шарнира обеспечивается поворот на 90 осивращения привода золотника, выбором угламежду направлениями осей качания крестовин в промежуточном звене достигается определенное изменение угловой скорости10 вращения золотника в пределах полуоборота. Уменьшение скорости вблизи положения, показанного на фиг.4,д, позволяетувеличить азимутальные размеры карманови соответственно наполнение.152002074 Составитель В,Лапте Техред М.Моргентал орректор О.Кравцова Р Н,Цалихина Ре Заказ 3162 Тираж Подпис НПО "Поиск" Роспатента13035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 роизводственно-издательский комбиыы ".Латент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101