CZ2004523A3 - Pístový spalovací motor - Google Patents

Abstract

Pístový spalovací motorje vhodný pro motory s přímým vstřikováním. Motor má v každém pracovním válci (2) umístěn píst (5) s pístními kroužky (7). Ojnicí (8)je píst (5) spojen s klikovou hřídelí (9). Motor, který má boční plnění pracovních válců (2) s přetlakem 0,6 až 1 MPa a samočinný výplach pracovních válců (2), sestává z nejméně jednoho pracovního válce (2), do jehož spodní části ústí sací kanál (6) a výfukový kanál (4). Ústí kanálů (4, 6)je situováno tak, že je nad homí hranou pístu (5), pokud je píst (5) ve spodní úvrati. Sací kanál (6) je uzavírán sacím šoupátkem (11) a výfukový kanál (4) je uzavírán výfukovým šoupátkem (12) a každé šoupátko (11, 12) je ojnicí (14, 15) pevně spojeno s vačkou (10). Vačky (10)jsou umístěny na klikové hřídeli (9). Mazání pístů (5) a šoupátek (11,12)je zajištěno rozstřikem oleje klikovou hřídelí (9) z olejové vany a olejovými parami.

Description

Vynález se týká pístového spalovacího motoru, který je vhodný pro motory s přímým vstřikováním. Řešení spadá do oblasti pístových motorů s přerušovaným přívodem paliva a s vnitřním spalováním, které jsou charakterizované zvláštním přívodem vzduchu a paliva do válce.

Dosavadní stav techniky

Stávající čtyřtaktní motor pracuje na principu sání, komprese, pracovní takt p, a výfuk. Stávající dvoutaktní motor pracuje na principu pracovní takt a komprese.

| Pístové spalovací motory klasické konstrukce jsou tvořeny jedním nebo více válci, ve kterých se suvně pohybuje píst, přičemž mezi pístem a válcem je vytvořen spalovací prostor. Do spalovacího prostoru jednotlivých válců ústí přes příslušný ventil alespoň jeden sací a alespoň jeden výfukový ventil, dále je pak každý válec opatřen zážehovým zařízením, např. svíčkou, u zážehových motorů a případně vstřikovacím zařízením nutným u vznětových motorů.

V jednotlivých válcích spalovacího motoru probíhá pracovní cyklus spočívající v nasátí a kompresi spalovací směsi, jejím zapálením a hořením během cyklu výbuchu a následkem výfuku zplodin hoření. Pouze během cyklu výbuchu dochází ke vzniku hnací energie, pouze tento cyklus je pracovní. Tato energie je přenášena prostřednictvím klikového hřídele a ojnic jednak na výstupní hřídel spalovacího motoru a jednak je přenášena k dalším válcům spalovacího motoru pro vyvození nepracovních cyklů v těchto válcích. Přenos energie z pracovního cyklu jednoho válce na nepracovní cykly dalších válců přes klikový hřídel pak vyžaduje s ohledem na vyvážení spalovacího motoru poměrně značné nároky na výrobu a uložení klikového hřídele, přičemž spalovací motor obsahuje poměrně velký počet dílů. Tyto spalovací motory jsou pak poměrně náročné na jejich vyvážení.

Podstata vynálezu

Pístový spalovací motor, podle vynálezu, má v každém pracovním válci umístěn píst s pístními kroužky a píst je ojnici spojen s klikovou hřídelí.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že motor, který má boční plnění pracovních válců s přetlakem 0,6 až 1 MPa a samočinný výplach pracovních válců, sestává z nejméně jednoho pracovního válce, do jehož spodní části ústí sací kanál a výfukový kanál. Ústí obou kanálů je situováno nad horní hranou pístu, pokud je píst ve spodní úvrati. Sací kanál je uzavírán sacím šoupátkem a výfukový kanál je uzavírán výfukovým šoupátkem a každé šoupátko je ojnici pevně spojeno s vačkou. Vačky jsou umístěny na klikové hřídeli.

Mazání pístů a šoupátek je zajištěno rozstřikem oleje klikovou hřídelí z olejové vany a olejovými parami.

-2Šoupátka mohou být v plochém provedení nebo mohou být válcového tvaru.

Pístový spalovací motor je vhodný pro motory s přímým vstřikováním, jak typu Ottovy, tak Dieslovy motory.

Hlava motoru podle vynálezu je výrobně jednodušší, neboť oproti známým řešením odpadá podle navrhovaného řešení celý rozvodový mechanismus, odpadají také sací kanály a výfukové kanály.

Řešení šoupátek, která jsou excentricky, tj. pomocí vaček spojená s klikovou hřídelí, je výhodnější. V řešení podle vynálezu nejsou použity pružiny, jejichž nevýhodou je že svojí funkcí způsobují zpoždění.

Řešením podle vynálezu je i výrobně jednodušší blok motoru, neboť odpadají olejové mazací kanály, které v dosud známých systémech motorů mažou rozvodový mechanismus.

Jinou výhodou řešení pístového spalovacího motoru podle vynálezu je, že neobsahuje vnější rozvodový mechanismus (rozvodová kola, rozvodový řemen, příp. královský hřídel), tím je řešení ekonomicky výhodnější a zaručuje snížení hlučnosti.

Účinnost u tohoto pístového spalovacího motoru se zvýší nejméně na 50 % ze současně běžně dosahovaných 23 - 25 % účinnosti.

Přehled obrázků na výkresech

Příkladné provedení navrhovaného řešení je popsáno s odkazem na výkresy, kde je na obr. 1 znázorněn píst naftového motoru ve spodní úvrati - nárys a bokorys s detailem poloh vaček na klikové hřídeli.

Na obr. 2 je píst benzinového motoru ve spodní úvrati - nárys a bokorys s detailem poloh vaček na klikové hřídeli.

Na obr. 3 je znázorněn píst naftového motoru v horní úvrati - nárys a bokorys s detailem poloh vaček.

Na obr. 4 je znázorněn píst benzínového motoru v horní úvrati - nárys a bokorys s detailem poloh vaček.

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

Podlé vynálezu byl zhotoven čtyřválcový naftový motor, v jehož každém pracovním válci 2 je píst 5 s pístními kroužky 7. Pracovní válec 2 je nahoře uzavřen hlavou I, ve které je vstřikovací tryska. Boční plnění pracovního válce 2 motoru je zajištěno sacím kanálem 6 a výplach pracovního válce 2 je zajištěn výfukovým kanálem 4.

Oba kanály 4, 6 ústí do pracovního válce 2 v jeho spodní části.

• 9 i;

- 3K pístu 5 pracovního válce 2 je pístním čepem 3 uchycena jedním koncem ojnice 8. Druhým koncem je ojnice 8 spojena se středem klikové hřídele 9. Uzavírání a otevírání sacího kanálu 4 motoru je zajištěno sacím šoupátkem 11 a uzavírání a otevírání výfukového kanálu 6 je zajištěno výfukovým šoupátkem 12. Sací šoupátko 11 je pevně spojeno ojnicí 14 s vačkou 10, která je uchycena na jednom konci klikové hřídele 9. Výfukové šoupátko 12 je pevně spojeno ojnicí 15 s vačkou 10, která je uchycena na druhém konci klikové hřídele 9. Kliková hřídel 9 je v olejové vaně, pohybem klikové hřídele 9 dochází k rozstřiku oleje a následně k mazání pístu 5 a šoupátek 11, 12 olejem a vznikajícími olejovými parami. Uložení klikové hřídele 9 a ojniční ložiska motoru jsou mazána tlakově olejovým čerpadlem, které je poháněné klikovou hřídelí 9.

Motor pracuje s přetlakem 0,6 až 1 MPa, prostředí přetlaku v motoru zajišťuje kompresor.

Příklad 2

Šestiválcový benzinový motor byl zhotoven podobně jako v příkladu I s tím rozdílem, že v hlavě i motoru je svíčka.

Palivo je do benzinového motoru přiváděno tryskou 13, která je umístěna v sacím kanále 6.

Pracovní takt (komprese) motorů zhotovených podle vynálezu je vždy při pohybu pístu 5 dolů. Řešení je využitelné u každého uspořádání pracovních válců 2, tzn. jak u jedno válcového, s více pracovními válci 2, které jsou uspořádány v řadě, u hvězdicového, vějířového a nebo uspořádání do V.

Claims (2)

1. Patentové nároky

   1. Pístový spalovací motor, který je vhodný pro motory s přímým vstřikováním, má v každém pracovním válci (2) umístěn píst (5) s pístními kroužky (7) a píst (5) je ojnicí (8) spojen s klikovou hřídelí (9), vyznačující se tím, že motor, který má boční plnění pracovních válců (2) s přetlakem 0,6 až 1 MPa a samočinný výplach pracovních válců (2), sestává z nejméně jednoho pracovního válce (2), do jehož spodní části ústí sací kanál (6) a výfukový kanál (4), přičemž ústí kanálů (4, 6) je situováno tak, že je nad horní hranou pístu (5), pokud je píst (5) ve spodní úvratí, a zároveň je sací kanál (6) uzavírán sacím šoupátkem (11) a výfukový kanál (4) je uzavírán výfukovým šoupátkem (12) a každé šoupátko (11, 12) je ojnicí (14, 15) pevně spojeno s vačkou (10), přičemž vačky (10) jsou umístěny na klikové hřídeli (9) mazání pístů (5) a šoupátek (11, 12) je zajištěno rozstřikem oleje klikovou hřídelí (9) z olejové vany a olejovými parami.
2. 2. Pístový spalovací motor, podle nároku 1, vyznačující se tím, že šoupátka (11) a (12) j sou plochá nebo maj í šoupátka (ll)a(12) válcový tvar.