Двухтактный двигатель внутреннего сгорания

Двухтактный двигатель внутреннего сгорания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Рассматриваемое изобретение относится к двухтактному двигателю внутреннего сгорания с продувкой картера двигателя, имеющему, по меньшей мере, один цилиндр и один воздушный канал, расположенный между воздухозаборником и верхней частью, по меньшей мере, двух продувочных каналов с продувочными окнами, расположенными близко от выхлопного отверстия цилиндра, и, по меньшей мере, одно направленное в сторону впуска продувочное окно, которое расположено близко от впускного отверстия цилиндра и подача в которое осуществляется с помощью, по меньшей мере, одного продувочного канала или тому подобного, и воздушный канал и продувочные каналы имеют такую конструкцию, что в продувочные каналы может быть подано и удержано так много воздуха, что во время последующего процесса продувки из них не будет выходить по существу ничего кроме воздуха. Таким образом, происходит приток свежего воздуха в продувочные каналы, расположенные наиболее близко от отверстия для выхлопных газов, и свежий воздух предназначен для того, чтобы служить в качестве буфера для воздушно-топливной смеси, подаваемой ближе к впускному отверстию, по отношению к отверстию для выхлопных газов. Тем самым уменьшается расход топлива и выбросы с выхлопными газами. Двигатель прежде всего предназначен для ручного инструмента.

Предпосылки создания изобретения

Известны двигатели внутреннего сгорания, предусмотренные с подачей дополнительного воздуха в продувочные каналы. Они позволяют уменьшить расход топлива и выделение продуктов сгорания с выхлопными газами, но в таком двигателе трудно регулировать отношение количества воздуха к количеству топлива. Кроме того, значительное уменьшение выделений с выхлопными газами может быть затруднено.

В недавно опубликованном докладе Общества автотракторных инженеров со ссылочным номером 2000-01-9000 описан двигатель с конструкцией, подобной описанной вначале. С помощью обратных клапанов, так называемых Reed-клапанов (пластинчатых клапанов), в два продувочных канала, расположенных ближе всего к выхлопному отверстию, подается так много воздуха, что его достаточно для всего процесса продувки. Один или более продувочных каналов с окнами, расположенными близко к стороне впуска, будут вместо этого обеспечивать продувку воздушно-топливной смесью в то время, как другие окна будут обеспечивать продувку воздухом. Следует указать на то, что эта продувка происходит параллельно, то есть начинается одновременно и продолжается в течение всего процесса продувки. Данный принцип описан как послойная продувка в пространстве. Расход топлива и выбросы с отработавшими газами будут значительно уменьшены по сравнению с обычным двухтактным двигателем. Однако в то же время следует отметить, что будут иметь место потери воздушно-топливной смеси через отверстие для выхлопных газов в конце процесса продувки в течение времени поворота кривошипа на последние 40-50 градусов перед закрытием отверстия для выхлопных газов. Очевидно, что эта потеря является нежелательной. Кроме того, обратные клапаны используются для подачи в продувочные каналы, расположенные близко к отверстию для выхлопных газов, известным образом. Сужение поперечного сечения потока в обратных клапанах затрудняет заполнение каналов воздухом. Однако клапаны этого типа, обычно называемые Reed-клапанами, имеют ряд других недостатков. Они часто имеют склонность входить в резонансные колебания, и при высоких числах оборотов, которых могут достигать многие двухтактные двигатели, в работе эти клапанов могут возникнуть трудности. Кроме того, это приводит к дополнительным затратам и росту числа компонентов двигателя.

В международной заявке на патент WO 98/57053 показаны несколько отличающихся вариантов осуществления двигателя, в которых воздух подается в продувочные каналы через L-образные или Т-образные углубления в поршне. Таким образом, обратные клапаны отсутствуют. Воздух подается во все продувочные каналы и служит в качестве буфера по отношению к расположенной ниже воздушно-топливной смеси. Таким образом, происходит чередование продувки во времени, а не в пространстве, в отличие от двигателя, упомянутого выше. Во всех вариантах осуществления углубление в поршне имеет очень ограниченную высоту в месте его соединения с соответствующим продувочным каналом, при этом указанная высота по существу равна высоте реального продувочного канала. Результатом реализации данного варианта осуществления является то, что канал для подачи воздуха через поршень к продувочному окну открывается значительно позднее по сравнению с каналом для подачи воздушно-топливной смеси в картер двигателя, открываемым с помощью поршня. Таким образом, период подачи воздуха значительно короче периода подачи воздушно-топливной смеси, при этом данный период можно определить с помощью угла или времени поворота кривошипа. Это может создать сложности при регулировании отношения общего количества воздуха к количеству топлива в двигателе. Это также означает, что количество воздуха, которое может быть добавлено в каждый продувочный канал, существенно уменьшено, поскольку разрежение, вызывающее это добавление, значительно уменьшается вследствие того, что впускное отверстие уже было открыто в течение определенного периода времени до открытия канала для подачи воздуха. Это означает, что как период подачи воздуха, так и движущая сила, вызывающая подачу воздуха, малы. Кроме того, сопротивление потоку в L-образных и Т-образных каналах, подобных показанным, довольно высокое, частично вследствие того, что поперечное сечение канала мало в зоне рядом с продувочным окном, и частично вследствие резкого изменения направления потока, обусловленного L-образной или Т-образной формой. Когда воздух поступает в продувочное окно, тотчас же направление его потока принудительно изменяется резко в сторону от поперечного направления цилиндра так, что вместо поперечного направления воздух будет проходить по продувочному каналу наружу и затем вниз, то есть по двум кривым под углом 90° последовательно при быстром изменении направления. Это обусловлено тем, что продувочные каналы двигателя проходят в радиальном направлении по отношению к цилиндру. Все это способствует увеличению сопротивления потоку и уменьшению количества воздуха, которое может быть добавлено в продувочные каналы, что уменьшает возможности снижения расхода топлива и выбросов с выхлопными газами за счет использования этой конструкции.

Задача изобретения

Задача рассматриваемого изобретения заключается в значительном снижении остроты вышеуказанных проблем и в достижении преимуществ во многих отношениях.

Краткое изложение сущности изобретения

Вышеупомянутая задача решается с помощью двухтактного двигателя внутреннего сгорания согласно изобретению, имеющего отличительные признаки, указанные в приложенной формуле изобретения.

Таким образом, двигатель внутреннего сгорания согласно изобретению является двухтактным двигателем внутреннего сгорания с продувкой картера двигателя, имеющим, по меньшей мере, один цилиндр и, по меньшей мере, один воздушный канал, расположенный между воздухозаборником и верхней частью, по меньшей мере, двух продувочных каналов с направленными в сторону выпуска продувочными окнами, расположенными близко от выхлопного отверстия цилиндра, и, по меньшей мере, одно направленное в сторону впуска продувочное окно, расположенное близко от впускного отверстия цилиндра, и подача в это окно осуществляется с помощью, по меньшей мере, одного продувочного канала или тому подобного, и воздушный канал и продувочные каналы имеют такую конструкцию, что в продувочные каналы может быть подано и удержано так много воздуха, что во время последующего процесса продувки из них не будет выходить по существу ничего кроме воздуха, в котором воздушный канал проходит от воздухозаборника, предусмотренного с ограничительным клапаном, управление которым осуществляется путем, по меньшей мере, одного параметра двигателя, например, посредством управления дроссельной заслонкой карбюратора, и направленное в сторону впуска продувочное (-ые) окно расположено (-ы) таким образом, что оно/они обеспечивает (-ют) начало продувки воздушно-топливной смесью позднее, чем направленные в сторону выпуска продувочные окна начинают продувку воздухом.

Каждое направленное в сторону впуска продувочное окно имеет верхний край, который расположен ниже в аксиальном направлении, то есть ближе к картеру двигателя, чем соответствующий верхний край других продувочных окон.

Кроме того, верхняя часть каждого продувочного канала с направленным в сторону впуска продувочным окном соединена с воздухозаборником, но имеет такую конструкцию, что в нее/них будет подано такое адаптированное количество воздуха, что это количество во время последующего процесса продувки закончится до того, как закончится количество воздуха в направленных в сторону выпуска продувочных окнах, так что направленное в сторону впуска продувочное окно (-а) обеспечивает (-ют) начало продувки воздушно-топливной смесью во время процесса продувки.

Воздухозаборник посредством, по меньшей мере, одного соединительного канала соединен с, по меньшей мере, с одним соединительным отверстием в стенке цилиндра двигателя, которое расположено таким образом, что оно при нахождении поршня в верхней мертвой точке соединяется с углублениями, имеющимися в поршне, при этом данные углубления ведут к ряду продувочных каналов через направленные в сторону выпуска продувочные окна.

Углубления также ведут к ряду продувочных каналов через направленные в сторону впуска продувочные окна.

В двигателе согласно изобретению в случае, когда поршень расположен в своей верхней мертвой точке, расстояние в аксиальном направлении между верхним краем каждого углубления в поршне и нижним краем каждого направленного в сторону впуска продувочного окна меньше соответствующего расстояния для каждого направленного в сторону выпуска продувочного окна, так что каждое направленное в сторону впуска продувочное окно будет соединяться с воздухозаборником позднее, когда поршень перемещается вверх в направлении его верхней мертвой точки.

По меньшей мере, одно направленное в сторону впуска продувочное окно с продувочным каналом выполнено в виде углубления в стенке цилиндра, при этом данное углубление во время процесса продувки взаимодействует с отверстием в поршне, так что продувочные газы будут проходить мимо поршня через данное отверстие и углубление.

Причем, когда поршень находится в своей верхней мертвой точке, он перекрывает все углубление, так что воздух не может просачиваться из углубления.

Соединительное отверстие цилиндра и каждое направленное в сторону выпуска продувочное окно смещены в сторону друг относительно друга вдоль периферии стенки цилиндра, и направленные в сторону выпуска продувочные окна проходят по существу в поперечном направлении цилиндра от каждого продувочного окна.

Каждое соединительное ответвление, которое ведет к каждому соответствующему соединительному отверстию, направлено в поперечном направлении цилиндра или немного вверх от него.

Углубление в поршне, которое стыкуется с соответствующим направленным в сторону выпуска продувочным окном, расположено так, что подача воздуха происходит в течение периода по существу равной или большей длительности, рассчитанного в виде угла поворота кривошипа или периода времени относительно впуска.

Период подачи воздуха составляет более 90% от периода впуска, но менее 100% периода впуска.

Углубление в поршне, которое стыкуется с соответствующим направленным в сторону выпуска продувочным окном, локально у этого окна имеет высоту в аксиальном направлении, которая более чем в 1,5 раза превышает высоту каждого продувочного окна, предпочтительно более чем в 2 раза превышает высоту продувочного окна.

Верхний край каждого соединительного отверстия расположен так же высоко, как и нижний край каждого направленного в сторону выпуска продувочного окна, или выше, чем нижний край каждого направленного в сторону выпуска продувочного окна, в аксиальном направлении цилиндра.

По меньшей мере, один канал, предусмотренный с обратным клапаном, проходит от воздухозаборника к верхней части ряда продувочных каналов.

В варианте выполнения двигателя, по меньшей мере, один канал, предусмотренный с обратным клапаном, проходит от воздухозаборника к верхней части, по меньшей мере, одного продувочного канала с направленным в сторону впуска продувочным окном, и этот обратный клапан приспособлен для подачи более ограниченного воздушного потока по сравнению с обратными клапанами, принадлежащими продувочным каналам, расположенным рядом с выхлопным отверстием цилиндра.

Как указывалось выше, поскольку направленные в сторону впуска продувочные окна обеспечивают начало продувки воздушно-топливной смесью позже, чем посредством направленных в сторону выпуска продувочных окон начинается продувка воздухом, у воздушно-топливной смеси будет меньше времени для того, чтобы достичь выхлопного отверстия. Тем самым можно уменьшить потери воздушно-топливной смеси через выхлопное отверстие. Это может быть осуществлено за счет того, что продувочные каналы, имеющие направленные в сторону впуска продувочные окна, частично заполнены воздухом или выхлопными газами перед началом процесса продувки. Тем самым сначала будет проходить этот газ, что вызовет задержку прохода воздушно-топливной смеси при продувке. Кроме того, направленные в сторону впуска продувочные окна могут также быть расположены таким образом, что их соответствующий верхний край будет расположен ниже в аксиальном направлении по сравнению с соответствующим краем других продувочных окон. Вследствие того, что, по меньшей мере, одно соединительное отверстие в стенке цилиндра двигателя расположено таким образом, что оно в тот момент, когда поршень находится в верхней мертвой точке, оказывается соединенным с путями потока, имеющимися в поршне, подача свежего воздуха в верхнюю часть продувочных каналов может быть осуществлена совсем без обратных клапанов. Это может быть выполнено, поскольку в зонах у верхней мертвой точки или рядом с верхней мертвой точкой существует разрежение в продувочном канале по отношению к окружающему воздуху. Следовательно, тем самым может быть осуществлен проход воздуха через каналы в поршне без каких-либо обратных клапанов, что является большим преимуществом. Поскольку подача воздуха происходит в течение очень длительного периода времени, может быть добавлено значительное количество воздуха, так что может быть достигнута очень приемлемая степень снижения выбросов с выхлопными газами. Управление осуществляют с помощью ограничительного клапана в воздухозаборнике, при этом данным клапаном управляют с помощью, по меньшей мере, одного параметра двигателя. Такая конструкция органов управления является значительно менее сложной конструкцией по сравнению с регулируемым впуском. Воздухозаборник предпочтительно имеет два соединительных канала, которые в одном варианте осуществления расположены таким образом, что поршень перекрывает их в своей нижней мертвой точке. Управление ограничительным клапаном предпочтительно можно осуществлять с помощью дросселирования двигателя или частоты оборотов, по отдельности или в сочетании с другим параметром двигателя.

Приведенные выше и другие отличительные признаки и преимущества станут более очевидными из нижеприведенного подробного описания различных вариантов осуществления изобретения со ссылкой на приложенные фигуры чертежей.

Краткое описание чертежей

Ниже изобретение будет описано более подробно посредством различных вариантов его осуществления со ссылкой на сопровождающие фигуры чертежей. Что касается элементов, которые симметрично расположены в двигателе, то элементу, расположенному с одной стороны, было дано числовое обозначение, в то время как элементу, расположенному с противоположной стороны, было дано то же самое обозначение, но с символом ‘. На чертежах элементы с символом ‘ расположены над плоскостью бумаги и, следовательно, не видны.

Фиг.1 показывает вид сбоку двигателя согласно изобретению. Цилиндр показан в поперечном сечении, как и части поршня, который показан в верхней мертвой точке. Продувочные каналы полностью или частично заполнены воздухом.

Фиг.2 показывает второй вариант осуществления изобретения, имеющий открытые продувочные каналы. Фиг.2-5 представляют собой подробные изображения, увеличенные по сравнению с фиг.1.

Фиг.3 показывает третий вариант осуществления изобретения, имеющий направленные в сторону впуска продувочные каналы, выполненные в виде углублений в стенке цилиндра, взаимодействующих с углублениями в поршне. Продувочные каналы заполнены воздухом.

Фиг.4 показывает продувочный канал такого же типа, что и на фиг.3, но в данном случае воздух в канал не подан.

Фиг.5 показывает продувочный канал такого типа, какой используется как единственный продувочный канал, и поэтому он расположен прямо над впускным каналом двигателя.

Описание вариантов осуществления

На фиг.1 ссылочный номер 1 обозначает двигатель внутреннего сгорания согласно изобретению. Он представляет собой двигатель двухтактного типа и имеет продувочные каналы 3, 3’. Канал 3’ не виден, поскольку он расположен над плоскостью бумаги. Двигатель имеет цилиндр 15 и картер 16 двигателя, поршень 13 с шатуном 17 и кривошипно-шатунным механизмом 18. Кроме того, двигатель имеет впускной канал 22 с впускным отверстием 33 и промежуточную часть 24, соединенную с впускным каналом, при этом данная часть, в свою очередь, соединена с карбюратором 25 с дроссельной заслонкой 26. Топливо 37 подают через карбюратор. Обычно карбюратор соединен с входным глушителем с помощью фильтра. Это не показано для обеспечения ясности изображения. То же самое относится к выхлопному отверстию и глушителю двигателя. Эти элементы являются традиционными во всех отношениях. Каналы 3, 3’ для перемещения имеют направленные в сторону выпуска окна 9, 9’ в стенке 12 цилиндра двигателя, расположенные близко от выхлопного отверстия 19 цилиндра. Двигатель имеет камеру 32 сгорания со свечой зажигания, которая не показана. Все это является обычным и поэтому не будет описано более подробно.

Отличительным признаком является то, что воздухозаборник 2, предусмотренный с ограничительным клапаном 4, расположен таким образом, что свежий воздух может быть подан в цилиндр. Воздухозаборник 2 имеет соединительный канал 6, ведущий к цилиндру, который выполнен с наружным соединительным отверстием 7. Под соединительным отверстием с данного места описания понимается соединительное отверстие на внутренней стороне цилиндра, в то время как отверстие цилиндра на наружной стороне цилиндра называется наружным соединительным отверстием. Воздухозаборник 2 соответствующим образом соединен с входным глушителем с помощью фильтра, так что обеспечивается всасывание очищенного свежего воздуха. Если требования ниже, естественно, необходимость в этом будет отсутствовать. Входной глушитель не показан для ясности.

Таким образом, соединительный канал 6 соединен с наружным соединительным отверстием 7. Это является преимуществом. У или после этого отверстия канал разделяется на два ответвления 11, 11’, каждое из которых ведет к соответствующему соединительному отверстию 8, 8’. Эти элементы расположены симметрично, и элементы с символом ‘, как указано выше, расположены над плоскостью бумаги. Таким образом, наружное соединительное отверстие расположено ниже впускного канала 22, что обеспечивает ряд преимуществ, таких как более низкая температура воздуха и лучшее использование пространства для ручного инструмента.

Однако наружное соединительное отверстие 7 может также быть расположено над впускным каналом 22, который в этом случае направлен более горизонтально. Можно использовать два соединительных отверстия 7, 7’, где бы они ни были расположены. Таким образом, они могут также быть расположены с каждой стороны впускного канала 22. Следовательно, впускной канал для воздуха проходит посредством, по меньшей мере, одного соединительного канала 6, 6’ до, по меньшей мере, одного соединительного отверстия 8, 8’.

Углубления 10, 10’ в поршне, формирующие пути потока, расположены в поршне таким образом, что они при нахождении поршня в верхней мертвой точке обеспечивают соединение соответствующего соединительного отверстия 8, 8’ с верхней частью каналов 3, 3’ для перемещения, имеющих направленные в сторону выпуска продувочные окна 9, 9’. Углубления 10, 10’ образованы локальными углублениями в поршне. Поршень изготовлен простым образом, обычно отлит, с этими локальными углублениями.

Пути потока также соединяют продувочные каналы 5, 5’ с направленными в сторону впуска продувочными окнами 14, 14’ соответственно с каждым соединительным отверстием 8, 8’. На фигуре схематично показано, как различные продувочные каналы были заполнены перед началом процесса продувки. Воздушно-топливная смесь, имеющаяся в картере двигателя, обозначена ссылочным номером 29. Следует отметить, что воздушно-топливная смесь 29 доходит приблизительно до половины продувочного канала 5. Над ней находится воздух, который поступил из воздухозаборника 2. С другой стороны, весь продувочный канал 3 заполнен воздухом. Это необходимо для того, чтобы из направленного в сторону выпуска продувочного окна 9 и соответствующего ему окна 9’ во время продувки не выходило ничего кроме воздуха, который служит в качестве буфера по отношению к выхлопному отверстию 19. С другой стороны, из направленных в сторону впуска продувочных окон 14, 14’ сначала должен подаваться воздух, а затем воздушно-топливная смесь 29. Тем самым имеет место задержка ввода воздушно-топливной смеси, что позволяет уменьшить потери при продувке. Как очевидно из фигуры, верхний край направленного в сторону впуска продувочного окна 14, 14’ также расположен ниже в аксиальном направлении, то есть ближе к картеру двигателя, чем соответствующий верхний край других продувочных окон 9, 9’. Это может способствовать задержке процесса продувки в направленном в сторону впуска продувочном окне. В этом случае также будет иметь место задержка продувки воздухом, что, в свою очередь, вызывает задержку продувки воздушно-топливной смесью 29. Это явление зависит в основном от того, насколько высоко верхний край направленного в сторону впуска продувочного окна расположен относительно, с одной стороны, направленных в сторону выпуска продувочных окон и, с другой стороны, выхлопного отверстия. Когда поршень при своем опускании начинает открывать выхлопное отверстие, давление в камере сгорания над поршнем будет быстро падать, при этом одновременно давление в картере 16 двигателя под поршнем будет медленно возрастать. Когда поршень начинает открывать направленные в сторону выпуска продувочные окна 9, 9’, будет возникать поток через каждое окно, который приводит к уменьшению перепада давлений между камерой сгорания и картером двигателя. Поскольку поршень смещается вниз быстро, обычно часто сначала будет иметь место небольшой приток выхлопных газов в окно, после чего будет происходить истечение выхлопных газов и воздуха через окно в обратном направлении. За счет размещения верхнего края, направленного в сторону впуска продувочного окна, значительно ниже верхнего края, направленного в сторону выпуска продувочного окна, обеспечивают то, что продувка через это окно будет начинаться уже до того, как за счет движения поршня начнет открываться направленное в сторону впуска продувочное окно. Важно, чтобы в каждый продувочный канал 5, 5’ с соответствующим направленным в сторону выпуска продувочным окном 14, 14’ подавалось некоторое количество воздуха, которое закончится во время последующего процесса продувки до того, как закончится количество воздуха в направленных в сторону выпуска продувочных окнах 9, 9’. Тем самым каждый продувочный канал 5, 5’ с направленным в сторону впуска продувочным окном 14, 14’ обеспечивает начало продувки воздушно-топливной смесью во время процесса продувки, что необходимо для того, чтобы заставить топливо дойти до камеры сгорания. Количество воздушно-топливной смеси, которое "успеет" дойти до камеры сгорания, зависит главным образом, во-первых, от того, когда начнется продувка, что было рассмотрено выше, и, во-вторых, от того, сколько воздуха было подано в верхнюю часть каждого направленного в сторону впуска продувочного канала 5, 5’. Данное количество воздуха определяется параметрами потока из воздухозаборника 2 и через направленные в сторону выпуска продувочные окна 9, 9’ и через направленные в сторону впуска продувочные окна 14, 14’. Поскольку значительно большее количество воздуха должно быть подано в направленные в сторону выпуска продувочные окна 9, 9’, этому притоку воздуха отдается приоритет. Это происходит частично вследствие того, что каждое направленное в сторону впуска продувочное окно будет соединяться с воздухозаборником 2 позднее при перемещении поршня в направлении его верхней мертвой точки. Это достигается, поскольку, когда поршень расположен в своей верхней мертвой точке, измеряемое в аксиальном направлении расстояние между верхним краем углубления 10, 10’ в поршне и нижним краем каждого направленного в сторону впуска продувочного окна 14, 14’ будет меньше соответствующего расстояния для каждого направленного в сторону выпуска продувочного окна 9, 9’. То, что приток воздуха в каждое направленное в сторону выпуска продувочное окно 9, 9’ должен происходить раньше, также обусловлено тем, что эти окна выполнены с большей площадью по сравнению с направленными в сторону впуска продувочными окнами 14, 14’. Это достигается главным образом за счет того, что верхний край расположен значительно выше. Но и нижний край также расположен ниже. Очевидно, что направленные в сторону выпуска продувочные окна также могут быть выполнены более широкими по сравнению с направленными в сторону впуска окнами. Однако сопротивление потоку в каждом продувочном канале также имеет большое значение. Следовательно, предпочтительно, чтобы в направленных в сторону выпуска продувочных каналах 3, 3’ было низкое сопротивление потоку. Предпочтительно, если направленные в сторону выпуска продувочные каналы 3, 3’ проходят от соответствующего продувочного окна 9, 9’ по существу в поперечном направлении цилиндра, то есть по существу по касательной к окружности стенки 12 цилиндра. Таким образом, поток происходит в поперечном направлении цилиндра от соединительных отверстий 8, 8’ и к направленным в сторону выпуска продувочным окнам 9, 9’ и дальше в том же поперечном основном направлении у начала каждого продувочного канала 3, 3’. Эти каналы проходят в поперечном направлении к стороне выпуска цилиндра, при этом у данной стороны цилиндра они плавно повернуты вниз в сторону картера двигателя и соединяются с ним в отверстии 20 картера двигателя. Такая конструкция каждого продувочного канала 3, 3’ очевидна из заявки PCT/SE 00/00058, поданной 14.01.2000. Также очевидно, что соответствующий направленный в сторону впуска продувочный канал может быть выполнен с такой формой и направлением. Однако, поскольку направленный в сторону впуска продувочный канал должен иметь большее сопротивление потоку и вообще не должен содержать в себе так много воздуха, может оказаться предпочтительным вместо этого направить направленные в сторону впуска продувочные каналы 5, 5' вниз к картеру двигателя самым простым образом. На фиг.1 показано такое простое расположение закрытого продувочного канала 5, 5’ с отверстием 21, 21’ картера двигателя. Тем не менее этот канал может быть выполнен еще более простым за счет того, что он будет открыт в направлении цилиндра на всей своей длине. В этом случае он предпочтительно выполнен в виде такой аксиальной канавки в стенке цилиндра, которая может быть образована непосредственно в процессе литья цилиндра под давлением. Когда поршень расположен в своей верхней мертвой точке, как показано на фиг.1, он будет закрывать эту канавку приблизительно на трети ее длины. Тем самым канавка может быть заполнена воздухом только до этой трети. При этом учитывается воздух, который поступает после верхней мертвой точки, когда поршень смещается вниз и перекрывает большую часть канавки. По сравнению с закрытым направленным в сторону впуска продувочным каналом это представляет собой ограничение, которое, однако, также означает преимущество. Это обусловлено тем, что в определенных режимах работы двигателя воздух может просачиваться от нижней стороны поршня, так что при различных режимах работы двигателя будет обеспечено в меньшей степени изменяющееся количество воздуха.

Подача воздуха в продувочные каналы также может быть осуществлена с помощью, по меньшей мере, одного канала, предусмотренного с обратным клапаном и проходящего от воздухозаборника 2 к верхней части продувочных каналов 3, 3’; 5, 5’. За счет выполнения обратного клапана, принадлежащего продувочному каналу с направленным в сторону впуска продувочным окном 14, с параметрами, отличными от параметров обратного клапана, принадлежащего продувочному каналу, расположенному рядом с выхлопным отверстием 19 цилиндра, меньшее количество воздуха может быть подано в продувочные каналы с направленными в сторону впуска продувочными окнами. Это означает, что результат, описанный выше, может быть достигнут также и таким способом. Предпочтительно обратный клапан, принадлежащий продувочному каналу 5, выполнен более трудно открывающимся по сравнению с обратным клапаном, принадлежащим продувочному каналу 3. Тем самым он будет открываться позже и закрываться раньше, так что воздушный поток будет ограничен.

В варианте осуществления по фиг.2 продувочный канал 28 расположен со стороны фактического углубления 10 в поршне. Этот канал выполнен в виде открытого продувочного канала, то есть в виде проходящей в аксиальном направлении канавки на поверхности стенки 12 цилиндра. В верхней мертвой точке верхняя сторона поршня расположена приблизительно вровень с верхним краем соединительного отверстия 8, 8’. В данном случае та часть открытого продувочного канала 28, которая расположена над этим уровнем, рассматривается как продувочное окно 27. В данном случае используются два симметрично расположенных продувочных канала 28, 28’. Следует обратить внимание на то, что продувочный канал 5 с окном 14 на фиг.1 имеет более предпочтительное расположение по отношению к выхлопному отверстию 19. Он в большей степени направлен в сторону от выхлопного отверстия, чем продувочное окно 27 на фиг.2. Даже несмотря на то, что продувочный канал 28 расположен со стороны фактического углубления 10 в поршне, воздух в него по-прежнему может подаваться из данного углубления при положениях поршня, близких к верхней мертвой точке. На фигуре показаны две альтернативные системы подачи воздуха, при этом данная фигура также иллюстрирует возможность поступления выхлопных газов вниз в продувочный канал 28, когда поршень движется вниз в сторону своей нижней мертвой точки. Три показанных решения могут быть использованы или по отдельности или в виде комбинации двух или трех решений.

В своей верхней части продувочное окно 27 выполнено с выступающей частью 35, которая соответствует углублению 10 в поршне, когда он расположен близко к его верхней мертвой точке. Тем самым воздух может проходить из соединительного отверстия 8 через углубление 10 и выступающую часть 35 к верхней части продувочного канала 28. При выполнении выступающей части 35 с соответствующим размером по ширине в канал 28 будет поступать адаптированное количество воздуха, так что он будет заполнен приблизительно до нижней стороны поршня 13. Выступающая часть 34 углубления 10 иллюстрирует альтернативный способ подачи воздуха в продувочный канал 28. В показанном положении в верхней мертвой точке и непосредственно перед и после него никакой воздух не поступает через выступающую часть 34. Очевидно, что эта часть может быть расположена ниже, но для ясности она показана в виде части, расположенной полностью над продувочным окном 27. Однако, когда верхний край углубления 10 входит в контакт с нижней стороной соединительного отверстия 8, воздух начинает поступать из выступающей части 34 в продувочный канал 28, и это продолжается до тех пор, пока она не окажется над каналом. Таким образом, подача воздуха в верхнюю часть канала 28 будет осуществляться из выступающей части 34 аналогично тому, как осуществляется подача воздуха из выступающей части 35. На фиг.2 верхний край продувочного окна 27 показан расположенным выше, чем верхний край направленного в сторону выпуска продувочного окна 9. Это означает, что поршень будет "открывать" продувочный канал 28 до того, как он "откроет" продувочный канал 3. Тем самым в продувочном канале 28 будет создаваться более высокое давление и будет иметь место больший поток выхлопных газов вниз, чем в продувочном канале 3. Верхний край продувочного канала 28 предпочтительно расположен так высоко в аксиальном направлении, что желательное количество выхлопных газов будет проходить вниз в продувочный канал 28. Адаптация может быть такой, что данное количество выхлопных газов само по себе обеспечивает желательную задержку продувки продувочного канала 28 воздушно-топливной смесью. Но адаптация также может быть такой, что определенное количество выхлопных газов подается после ранее поданного количества воздуха через выступающую часть 35 и/или 34. Поскольку подача выхлопных газов происходит, когда поршень расположен существенно ниже по сравнению с его положением в верхней мертвой точке, открытый продувочный канал может быть заполнен выхлопными газами до более низкого уровня, чем он мог бы быть заполнен только воздухом, поскольку нижняя сторона поршня расположена ниже во время поступления выхлопных газов.

На фиг.3 показан вариант осуществления, в котором продувочное окно 27 имеет предпочтительное расположение рядом с продувочным окном 9 аналогично фиг.1. Однако это достигается совершенно другим путем. По меньшей мере, одно направленное в сторону выпуска продувочное окно 27, 27’ с продувочным каналом 28, 28’ выполнено в виде углубления 27, 28; 27’, 28’ в стенке цилиндра. В процессе продувки это углубление будет взаимодействовать с отверстием 30, 30’ в поршне, так что продувочные газы будут проходить мимо поршня через данное отверстие и углубление. Когда поршень будет находиться в своей верхней мертвой точке, он будет перекрывать все углубление за исключением возможной выступающей вниз части 36. За счет этой части адаптированное меньшее количество воздушно-топливной смеси и воздуха может быть всосано, когда поршень приближается к своей верхней мертвой точке. В том случае, когда эта выступающая вниз часть 36 не используется, эта смесь вместо этого будет оставаться или будет переноситься проходящим потоком воздуха вниз в направленный в сторону выпуска продувочный канал 3. Это означает, что, когда поршень находится близко к верхней мертвой точке, углубление, вероятно, будет заполнено воздухом в таком количестве, какое оно может принять. Однако это количество воздуха является очень малым. Основная часть всего воздуха вместо этого будет заполнять продувочные каналы 3, 3’ рядом с выхлопным отверстием. В процессе продувки поршень будет расположен таким образом, что его верхний край будет располагаться приблизительно вровень с верхним краем соединительного отверстия 8. Тем самым отверстие 30 будет соединяться с продувочным каналом 28, т.е. с нижней частью углубления, представляющей собой продувочный канал, в то время как верхняя сторона углубления будет служить в качестве продувочного окна 27. Следует обратить внимание на то, что верхний край продувочного окна 27 расположен значительно ниже верхнего края продувочного окна 9. Это означает, что будет иметь место задержка процесса продувки, и он начнется затем с небольшого количества воздуха, за которым должна последовать воздушно-топливная смесь.

На фиг.4 показан вариант о