Двигатель внутреннего сгорания

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ в- есе ия - повышения внутреннего с достигается ть внабжена и .:размещеннымющим камеру сж е эконо-.горания,тем,сдвиж 2 Ов ней с Цель изобрете мичности двигателУказанная цел что рабочая поло ным вытеснителем зазором и отделя камеры сгорания. ия от;фиг Изобретение относится к двигателе- строению, в частности к двигателям внутреннего сгорания.Известен двигатель внутреннего сгорания, содержащий по меньшей мере один цилиндр с поршнем, рабочую полость, включающую камеру сжатия и камеру сгорания и ограниченную головкой цилиндра и днищем поршня, органы впуска и выпуска и форсунки для впрыс ка топлива 1.Недостатком данного двигателя я ляется то, что в нем исчерпаны не возможности для достижения совершенного сгорания топлива и получения в сокой экономичности,1 Три этом вытеснитель может быть выполнен в виде двух секторов, подвиж" ных относительно их центральных осей и разделяющих камеру сжатия на два периферийных отсека, ограниченных наружными поверхностями секторов, и ка" меру сгорания, ограниченную внутренними поверхностями секторов.Поверхности, образующие камеру сгорания, покрыты жаростойким теплоизолирующим покрытием.Органы впуска и выпуска могут быть выполнены в виде впускного и .выпуск" ного клапанов.Предпочтительно впускной клапан размещать в камере сжатия, а выпускной - в камере сгорания,Двигатель может быть дополнительно снабжен форсункой для впрыска воды или топливоводяной смеси.На фиг.1 изображен двигатель, продольный разрез; на фиг.2 - двигатель с другим вариантом вытеснвтеля; на3 9927 вытеснителями; на фиг.4 - вариант размещения выпускного клапана в камере сгорания; на фиг.5 - продольный разрез двигателя с вытеснителями, выполненными ввиде двух секторов; на фиг. 6- разрез А-А на фиг.5; на фиг.7 - другой вариант выполнения двигателя с вытеснителями в виде двух секторов; на фиг,8 - другой вариант размещения выпускного клапана в камере сгорания.Двигатель содрржит цилиндр 1, поршень 2, рабочую полость 3, Ограниченную головкой 4 цилиндра 1 и днищем 5 поршня 2., В рабочей полости 3 размещен подвижный вытеснитель 6, форсунка 7 и впускной 8 и выпускной 9 клапаны (в двухтактном бесклапанном двигателе с щелевой продувкой клапаны отсутствуют).Подвижный вытеснитель 6 размещен в рабочей полости 3 с зазором 1 О и при перемещении не касается ее стенок, Вытеснитель 6 разделяет рабочую полость 3 на камеру 11 сжатия (на чертеже камера 11 сжатия имеет при указанном положении вытеснителя 6 нулевой объем) и камеру 12 сгорания, сообщающуюся с полостью цилиндра 1 при помощи окна 13, Перемещение вытеснителя 6 происходит при помощи штока 14, кинематически связанного с коленчатым валом двигателя (фиг.1- 4)Вытеснитель 6 может быть выполнен в виде двух секторов 15 и 16 (фиг.5- 8). В этом случае камера 11 сжатия представляет собой двапериферийных отсека (при указанных положениях секторов 15 и 16 объемы этих отсеков имеют на фиг,6-8 нулевые объемы), ограниченных наружными поверхностями секторов 15 и 16, а камера 12 сгорания размещена между вытеснителями 15 и 16 и ограничена их внутренними поверхностями, В этом случае перемещение секторов 15 и 16 осуществляется относительно их центральных осей 17 и 18. Поверхность камеры 12 сгорания имеет покрытие 19 из теплоизолирующего материала. Дополнительно двигатель может быть снабжен форсункой 20 для впрыска воды или топливоводяной смеси. крайнем правом положении. Камера 12сГорания при этом (на время запускаи прогрева двигателя) соединена с по-.лостью цилиндра 1 через окно 13, идвигательф работает обычным путем, Аименно при движении поршня 3 к верхней мертвой точке (ВИТ) сжимаемый инагреваемый при этом воздух будет по 10 ступать через окно 13 в камеру 12 сгорания. В конце сжатия форсункой 7впрыскивается топливо. Оно самовоспламеняется и горячие газы, воздействуя на поршень через окно 13, осуще 15 ствляют рабочий ход, После прогревадвигателя включают привод штока 14,Тогда в районе нижней мертвой точки(НИТ) после завершения рабочего ходаи продувки цилиндра 1 шток 14, име 20 ющий привод от кулачкового вала, перемещает вытеснитель 6 в крайнее левое положение (не показано). Камера12 сгорания при этом будет иметь.нулевой объем, а камера 11 сжатиямаксимальный. При этом камера 11сжатия будет сообщена с полостью цилиндра 1,При движении поршня 2 к ВИТ сжимаемый в цилийдре 1 воздух поступаетЗ 0 в камеру 11 сжатия. При подходе поршня 2 к ВИТ вытеснитель 6 перемешаетсявправо и сжатый в камере 11 воздухпо периферийному зазору 10 перетекаетв камеру 12 сгорания, ТеплозащитноеЗ 5 покрытие камеры 12 обеспечивает дополнительный подогрев заряда от стенок. форсункой 7 впрыскивается топливо. Горячий воздух в квиере 12 сгорания обеспечивает полное испарение40 топлива, хорошее смесеобразование исгорание его. Далее следует рабочийход. После завершения рабочего ходаи продувки цилиндра в районе НИТ вытеснитель 6 под действием штока 1445 вновь перемещается в крайнее левоеположение и при движении поршня 2 кВМТ вновь начинаемся сжатие воздухав цилиндре 1 и соответственно в камере 11 сжатия. Цикл повторяется,50 При установке в рабочей полости 3дополнительной форсунки для впрыскаводы или топливоводяной смеси впрыскводы или топливоводяной смеси во вреЬ мя работы двигателя производят при 55 Двухтактный бесклапанный двигател с щелевой продувкой работает следующим образом.Запуск двигателя производят при отключенном приводе штока 14 и поло 68 4 жения вытеснителя Ь, удерживаемом в движении поршня 2 к ВИТ в сжимаемыйвоздух. Наличие воды в этом случаезначительно снижает температуру заряда к концу сжатия.68 Ьлиндр с поршнем, рабочую полость,включающую камеру сжатия и камерусгорания и ограниченную головкой цилиндра и днищем поршня, органы впускаи выпуска и форсунку для впрыска топлива, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью улучшения экономичности,рабочая полость снабжена подвижнымвытеснителем, размещенным в ней с зазором и отделяющим камеру сжатия откамеры сгорания.2. Двигатель по п.1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что вытеснительвыполнен в виде двух секторов, подвижных относительно их центральныхосей и разделяющих камеру сжатия надва периферийных отсека, ограниченных наружными поверхностями секторов,и камеру сгорания, ограниченную внутренними поверхностями секторов.3Двигатель по п.1, о т л ич аю щ и й с я тем, что поверхности,образующие камвру.сгорания, покрытыжаростойким теплоизолирующим мвтериалом.4. Двигатель по п.1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что органы впуска,и выпуска выполнены в виде впускногои выпускного клапанов,5. Двигатель по пп.1 и 4, о т л ич а ю щ и й с я тем, что впускнойклапан размещен в камере сжатия, авыпускной - в камере сгорания,6. Двигатель по пп.2 и 3, о т л ич а ю щ и й с я тем, что он дополнительно снабжен форсункой для впрцскаводы.7 Двигатель по пп.2 и 3, о т л ич а ю щ и.й с я тем, что он дополнительно снабжен форсункой для впрыска топливоводяной смеси., принятые во внимание при экспертизе1. Дизели. Под ред. В.А.Ваншейдта.Л., "Машиностроение", 1977, с.21,рис.12. формула изобретения 1. Двигатель внутреннего сгорания, 4 зсодержащий по меньшей мере один ци 5 9927Работа четырехтактного двигателя осуществляется аналогичным путем, Разница только в том, что вытеснитель 6 открывает камеру 11 сжатия в районе ВИТ между тактами выпуска и вса сывания.У четырехтактного двигателя (например, фйг.4) при пуске вытеснитель 6 не отключают, а сдвигают его фазу работы, и он открывает камеру 12 сго З рания перед тактом сжатия. Размещение при этом впускного клапана 8 в камере 11 сжатия, а выпускного 9 - в камере 12 сгорания обеспечивает хорошее наполнение и очистку цилиндра от отработавших газов.Аналогичным образом двигатель работает при наличии двух вытеснителей 6 в рабочей полости 3 (фиг.3)В случае выполнения вытеснителя 6 з в виде двух секторов 15 и 16 (фиг.5-8) работа двигателя осуществляется так же, но перемещение вытеснителя 6 осуществляется нелинейно, а вокруг их центральных осей 17 и 18. При этом камера 12 сгорания размещена между секторами 15 и 16 и имеет свой максимальный объем при разведенных секторах, а камера 11 сжатия размещена на периферии в виде двух отсеков, кото- Зф рые имеют свой максимальный объемпри сведенных секторах 15 и 16.Предлагаемый двигатель может работать с применением турбонаддува.Благодаря раздельному по камере З сжатию и расширению заряда, сжиганию топлива в теплоизолированной камере сгорания двигатель позволяет обеспечить лучшее теплоиспользование поУ вышенный КПДи более высокую эконо- ф мичность.