Двухтактный двигатель внутреннего сгорания

) сц 51)5 Р 02 В 29/08 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ИДЕТЕЛЬСТ АВТОРСКОМ льскии институ троения МГТУ им Ю,А,Тришин,ов РЕНН (57) Иэ двухта ния. Д линдр рабочи больш ски св 4впиЪ(56) Патент США М 19545кл. 123 - 65, опублик. 1934 ВУХТАКТН Ы И Д В И ГАТЕЛ Ь В НУТЕГО СГОРАНИЯобретение позволяет повысить КПД ктного двигателя внутреннего сгоравигатель содержит степенчатый цис впускными и продувочными окнами, й поршень, размещенный в ступени его диаметра цилиндра и кинематичеязанный с коленчатым валом, и порИзобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению.Цель изобретения - повышение КПД., На фиг. 1 представлен двигатель, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, поперечный разрез; на фиг. 3 - привод поршня-золотника, продольный разрез; на фиг, 4- схема расположения поршня-золотника в крайнем нижнем положении при соответствующем расположени кривошипа коленчатого вала привода; на фиг. 5 - схема расположения кривошипа перед началом движения поршня-золотника вверх; на фиг. б - схема расположения поршня-золотника в крайнем верхнем положении; на фиг. 7 - схема расположения кривошипа, при котором поршень-золотник прекращает движешень-золотник, размещенный в ступени меньшего диаметра цилиндра и снабженный приводом, выполненным в виде вала и шатуна, соединенного посредством ползуна с валом. Двигатель также снабжен гильзой, охватывающей корпус и установленный в,зоне продувочных окон с воэможностью колебательного движения и приводом перемещения гильзы, выполненным в виде зубчато-реечного зацепления, а полэун привода поршня-золотника жестко связан с шатуном поршня-золотника и содержит две цилиндрические шайбы, соединенные с коленчатым валом поршня-золотника. Движение поршня-золотника, управляющего открытием продувочных окон, осуществляется в соответствии с рабочим процессом в цилиндре двигателя, а перемещение гильзы, управляющей закрытием продувочных окон, осуществляется с задержкой по времени, 9 ил. ние; на фиг. 8 - разрез А - А на фиг. 1; на фиг.9 - кинематическая схема привода поршня- золотника.Двигатель содержит ступенчатый цилиндр 1 с рабочими ступенями 2 и 3 большего и меньшего диаметров соответственно, рабочий поршень 4, размещенный в ступени 2 большего диаметра и кинематически связанный шатуном 5 с коленчатым валом 6 поршень-золотник 7, размещенный в ступени 3 меньшего диаметра цилиндра 1 и снабженный приводом, состоящим иэ шатуна 8, ползуна 9 и коленчатого вала 10. Цилиндр 1 снабжен выпускными 11 и продувочными 12 окнами, соответственно выполненными в ступенях 2 и 3, гильзой 13 и приводом 14 ее перемещения, 1682612В ползуне 9 размещены две цилиндрические шайбы 15,Гильза 13 снабжена зубчатым венцом 16, который входит в зацепление с рейкой 17, жестко установленной на валу 18. Вал 19 приводится во вращение от коленчатого вала 6, имеет кулачок 20 и вращается с той же частотой, что и коленчатый вал 6, Кулачком 20 и пружиной 21 обеспечивается возвратно-поступательное движение рейки 17 и соответственно колебательное движение гильзы 13.Продувка рабочих полостей ступеней 2 и 3 обеспечивается продувочным насосом 22, приводимым от коленчатого вала 6.Коленчатый вал 10 привода поршня-золотника 7 выполнен разъемным, приводится от коленчатого вала 6 и вращается с той же частотой.Камера 23 сгорания образована днищем рабочего поршня 4 и днищем поршня- золотника 7.Для подачи топлива в цилиндре 1 установлена форсунка 24. Для двигателя с внешним смесеобразованием вместо форсунки 24 устанавливается свеча зажигания.Двигатель работает следующим образом,При положении рабочего поршня 4 в ВМТ поршень-золотник 7 находится в крайнем нижнем положении, а гильза 13 перекрывает продувочные окна 12 и неподвижна. В камере 23 сгорания идет процесс горения топлива. При движении рабочего поршня 4 от ВМТ и НМТ происходит догорание впрыснутой дозы топлива и расширение продуктов сгорания. Поршень-золотник 7 и гильза 13 при этом остаются неподвижными, При прохождении рабочим поршнем 4 примерно половины хода поршень-золотник 7 начинает движение вверх, а гильза 13, повернувшись и оставаясь в э гом положении неподвижно, открывает продувочные окна 12, которые остаются перекрытыми поршнем-золотником 7. Рабочий поршень 4, двигаясь к НМТ, открывает выпускные окна 11, процесс расширения заканчивается и продукты сгорания устремляются в выпускной коллектор. В момент времени, когда рабочий поршень 4 еще не дошел до своей НМТ, поршень-золотник 7, двигаясь вверх, открывает продувочные окна 12. Начинается процесс продувки и наполнения рабочих полостей ступеней 2 и 3, который заканчивается, когда гильза 13, начав поворачиваться, перекрывает продувочные окна 12 и останавливается. Поршень-золотник 7 при этом не дошел еще до своего крайнего верхнего положения. Закон соответствующого колебательного дви 10 15 50 ший поворот кривошипа вызовет движениявверх ползуна 9 и поршня-золотника 7, Положение на фиг, 6 соответствует крайнему верхнему положению привода поршня-золотника 7. При дальнейшем повороте криво- шипа ползун 9 и связанный с ним поршень-золотник 7 пойдут вниз и в момент времени, когда кривошип займет горизонтальное положение (фиг. 7), газовые силы, противодействуя движению, остановят эо 20 25 30 35 40 45 жения (поворота) гильзы 13 с остановкамипосле перекрытия продувочных окон 12 и после открытия этих окон обеспечивается подбором соответствующего профиля кулачка 20 вала 19. Поршень-золотник 7, дойдя до своего крайнего верхнего положения,начинает двигаться к крайнему нижнему положению. Рабочий поршень 4 и поршень-золотник 7 движутся навстречу друг другу и сжимают свежий заряд, Поршень-золотник 7, дойдя до своего крайнего нижнего положения, останавливается, и дальнейшее сжатие заряда осуществляется рабочим поршнем 4. При подходе рабочего поршня 4 к ВМТ происходит впрыск топлива черезфорсунку 24, Рабочий поршень 4 подходитк ВМТ, смесь воспламеняется, и весь описанный выше цикл работы повторяется вновь. Гильза 13 в таком двигателе не подвержена воздействию высоких температур и давлений.Привод поршня-золотника 7 обеспечивает его движение с остановом на 180, Шайбы 15, установленные в ползуне 9, могут вращаться относительно ползуна 9, Закон движения с оста новом поршня-золотника 7 на 180 в крайнем нижнем положении обеспечивается с помощью механизма, используемого в приводе, На фиг, 4 - 7 для различных положений криво- шипа коленчатого вала 10 показаны положения поршня-золотника 7 и его привода, При движении поршня-золотника 7 к крайнему нижнему положению (от положения, показанного на фиг. 6, к положению на фиг. 7) газовые силы, т.е, силы упругости сжимаемого в рабочих полостях ступеней 2 и 3 рабочего тела, действуют навстречу движению. В момент времени, когда кривошип коленчатого вала 10 займет горизонтальное положение, показанное на фиг. 7, поршень- золотник 7 прекратит движение, а кривошип, поворачиваясь, провернет шайбы 15 в полэуне 9. Поворачиваясь, кривошип через 180 займет другое крайнее положение (фиг, 5). Все это время ползун 9 и соответственно поршень-золотник 7 остаются неподвижными. При дальнейшем повороте кривошипа коленчатого вала 10 газовые силы сдвинут ползун 9 иэ мертвогоположения и дальней532612латник. Таким образом в одном горизонтальном положении кривошипа (Фиг. 7) газовые силы останавливают поршень-золотник 7, а в другом (фиг, 5) заставляют его начать движение вверх, В отсутствии газовых сил 5 поршень-золотник 7 и связанный с ним палзун 9 были бы неподвижны и коленчатый вал 10 вращал бы шайбу 15 в ползуне 9,Таким образом началам и окончанием процесса выпуска управляет рабочий поршень 10 4, началом продувки (открытие продувочныхокон 12) управляет поршень-золотник 7, а окончанием продувки и наполнения управляет гильза 13. Продувка рабочих полостей ступеней 2 и 3 получается прямоточнай при несим метричных фазах газораспределения.формула изобретенияДвухтактный двигатель внутреннего сгорания, содержащий по меньшей мереЯл один ступенчатый цилиндр с выпускными и продувочными окнами, рабочий поршень, размещенный в ступени большего диаметра цилиндра и кинематически связанный с коленчатым валом, и поршень-золотник, размещенный в ступени меньшего диаметра цилиндра и снабженный приводом, выполненным в вире вала и шатуна, соединенного посредством ползуна с валам, а т л и ч а ющ и й с я тем, чта, с цель о павышения КПД, ан снабжен гильзой, размещенной в зоне прадувачных окон с воэможностью колебательного движения, и механизмам ее управления, выполненным в виде зубчато-реечной передачи, палэун и шатун привода поршня-золотника связаны между собой жестко, а вал привода снабжен двумя цилиндрическими шайбами, воздействующими на палэун.1682612 Редакто ектор Т. Палий авин Заказ 3394 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открыти113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 при ГКНТ СССР роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 Составител Техред М,М К, Дементьевргентал к