Двухтактный двигатель внутреннего сгорания

Двухтактный двигатель внутреннего сгорания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

.% 121315

Класс 46а4, 10

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

В. П. Калабин

ДВУХТАКТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Заявлено 12 сентября 1958 г. за N 607534/25 в Комитет по делам изобретений и открытий прн Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений» Ко )4 за !959 г.

Известен двухтактный двигатель внутреннего сгорания с принудительной клапанно-щелевой системой газораспределения.

В предлагаемом двухтактном двигателе внутреннего сгорания уменьшено количество остаточных газов и снижены потери воздуха или рабочей смеси на продувку, а также разгружен силовой поршень от теплового воздействия рабочих газов.

Для этого процесс продувки цилиндра заменен раздельными, но одновременно дейспвующими процессами наполнения его свежим зарядом через впускные окна и выталкивания отработанных газов через клапаны.

В двигателе применен дополнительный свободный поршень, помещенный внутри цилиндра между днищем силового поршня и головкой цилиндра.

На юбке свободного поршня выполнены радиальные или тангенциальные отверстия, а в верхней части зеркала цилиндра — перепускные каналы, расположенные вдоль образующей последнего.

На фиг. 1 изображена схема рабочего цилиндра предлагаемого двухтактного двигателя; на фиг. 2 — схема рабочего цикла того же двигателя в диаграмме Р— V.

Внутри рабочего цилиндра двухтактного двигателя внутреннего сгорания, имеющего прямоточную принудительную клапанно-щелевую систему газораспределения, между днищем о"новного силового поршня 1 и головкой 2 цилиндра расположен дополнительный свободно плавающий легкий поршень 3, изготовленный из жаростойкой стали. В головке

2 размещены выпускные клапаны 4.

Дополнительный поршень 8, разделяя внутрицилиндровое пространство на две части, несет одно компрессионное кольцо 5 и имеет на своей цилиндрической поверхности кольцевую проточку 6. На юбке поршня 3 выполнены радиальные или тангенциальные отверстия 7. Сторона поршня 3, обращенная к головке 2 цилиндра, образует вместе с последней камеру сгорания 8; нижняя сторона поршня 3 имеет поверхность такой № 121315 же конфигурации, как и поверхность днища силового поршня 1, с которым образует внутрипоршневое пространство 9. B головке цилиндра предусмотрена кольцевая канавка 10 предназначенная для газовой амортизации возможных ударов дополнительного поршня 3 при его движении вверх, а в верхней части зеркала цилиндра — перепускные каналы II, расположенные по образующей цилиндра и служащие для перепу"ка воздушного заряда или рабочей смеси из межпоршневого пространства

9 в камеру сгорания 8.

При положении обоих поршней около ВМТ (верхней мертвой точки) осуществляется процес С вЂ” Z, .торания.

При закрытых выпускных клапанах 4 протекает процесс догорания

Z — у и расширение у — b сгоревших газов, причем оба поршня движутся в направлении к НМТ (нижней мертвой точке).

При до.тижении поршнями положения, "оответствующего на диаграмме P — V точке b, открываются выпускные клапаны 4 и происходит свободный выпуск продуктов, сгорания на участке b — d, при этом давление внутри цилиндра снижается до величины Р,(=- Р„. При всех указанных выше процес"ах в межпоршневом пространстве 9 цилиндра будет все время находиться некоторое количество .сжатого воздуха, образующего между поверхностями поршней 1 и 8 переменный зазор.

По мере падения давления этот зазор увеличивается, одновременно амортизируя инерционные силы от массы вободно плавающего поршня

8 и к моменгу открытия впускных окон (точка d! достигнет величины

Ъ д = V,(. В точке d верхняя кромка силового поршня 1 открывает впускные окна 12, и в межпоршневое пространство 9 начинает поступать сжатый воздух (или горючая;смесь топлива и воздуха) с давлением

Р,: /,, происходит процесс наполнения свежим зарядом межпоршневого пространства 9, при этом основной силовой поршень проходит участок а — а — а .

В то же время поршень 8 за счет разности давлений P,, — Р d, дви. гаясь по направлению к головке цилиндра, выталкивает отработавшие газы через выпускные клапаны (участок d — а").

При до "тижении поршнем 3 верхнего положения через перепускные каналы 11 и отверстия 7 в камеру сгорания 8 будет поступать воздух (или горючая смесь), и таким образом может быть осуществлена некоторая продувка этой камеры.

После закрытия поршнем 1 впускных окон 12 происходит сжатие воздуха, по "тучившего в межпоршневое пространство 9, и одновременно перепуск его в хамеру 8 (участок а — с и а" — с )- К концу сжатия между поршнем 1 и поршнем 8 остается небольшой зазор, заполненный сжатым воздухом. Во время процесса сгорания этот зазор уменьшается, а при последующих процессах расширения и выпуска (как уже указывалось) он будет все время возрастать.

В результате этого рабочего цикла почти полностью отсутствуют потери воздуха (или горючей смеси) на продувку, значительно уменьшается коэффициент остаточных газов 0 — 2% вместо 20 — 30%, осуще.твляется разделение тепловых и силовых нагрузок, действующих на детали поршневой группы. Основной силовой поршень 1 освобождается от воздействия тепловых нагрузок, а дополнительный поршень 8, воспринимающий их, освобождается от силовых нагрузок. Такое разделение тепловых и силовых нагрузок повышает прочность и стойкость этих поршней.

Предмет изобретения

1. Двухтактный двигатель внутреннего сгорания с принудительной клапанно-щелевой системой газораспределения, отличающийся тем, № 12j315 что, с целью, уменьшения количества остаточных газов и снижения потерь воздуха или рабочей смеси на продувку, а также с целью разгрузки силового поршня от теплового воздействия рабочих газов, процесс продувки цилиндра заменен раздельными,,но одновременно действующими процессами наполнения его свежим зарядом через впускные окна и выталкивания отработанных газов через клапаны, для чего применен дополнительный свободный поршень, помещенный внутри цилиндра между днищем силового поршня и головкой цилиндра.

2. форма выполнения двухтактного двигателя внутреннего сгорания по и. 1, от ли ч а ю ща я ся тем, что, с целью обеспечения перепуска воздуха или рабочей смеси из межпоршневого пространства цилиндра в камеру сгорания, на юбке свободного поршня выполнены радиальные или тангенциальные отверстия, а в верхней части зеркала цилиндра— перепускные каналы, paоположенные вдоль образующей по "леднего.

Фиг (№ 121315

Фи а.2

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СС6Р

Редактор Л Н. Токмаков Гр. 194

Типография Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Петровка, 14.

Информационно издательский отдел.

Объем 0,34 п, л. Зак 10080

Подп. к печ. ЗО.XI-59 г.

Тираж 480 Цена 50 коп.