PL170155B1 - Method of scavenging cylinders of a four-stroke internal combustion engine and system therefor - Google Patents

Method of scavenging cylinders of a four-stroke internal combustion engine and system therefor

Info

Publication number
PL170155B1
PL170155B1 PL29654192A PL29654192A PL170155B1 PL 170155 B1 PL170155 B1 PL 170155B1 PL 29654192 A PL29654192 A PL 29654192A PL 29654192 A PL29654192 A PL 29654192A PL 170155 B1 PL170155 B1 PL 170155B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
internal combustion
combustion engine
stroke internal
cylinder
engine
Prior art date
Application number
PL29654192A
Other languages
Polish (pl)
Other versions
PL296541A2 (en
Inventor
Zygmunt Kiliszek
Original Assignee
Zygmunt Kiliszek
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zygmunt Kiliszek filed Critical Zygmunt Kiliszek
Priority to PL29654192A priority Critical patent/PL170155B1/en
Publication of PL296541A2 publication Critical patent/PL296541A2/en
Publication of PL170155B1 publication Critical patent/PL170155B1/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/02Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
    • F02B2075/022Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
    • F02B2075/027Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle four

Landscapes

  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

Układ przepłukiwania cylindrów czterosuwowego silnika spalinowego składający się z trzech zaworów i komory wentylacyjnej, znamienny tym, że osie zaworu dolotowego i wylotowego tworzą między sobą kąt równy 90 stopni.A cylinder flushing system for a four-stroke internal combustion engine consisting of three valves and a ventilation chamber, characterized in that the axes of the intake and exhaust valves form an angle of 90 degrees between them.

Description

Przedmiotem wynalazku jest układ przepłukiwania cylindrów czterosuwowego silnika spalinowego.The subject of the invention is a cylinder washing system for a four-stroke internal combustion engine.

Z dotychczasowego stanu techniki ujawniono np. dwa wynalazki, których celem jest powiększenie przepłukiwania cylindrów czterosuwowego silnika spalinowego przy zastosowaniu komory wentylacyjnej i trójzaworowego systemu rozrządu, przedstawione w opisie patentowym: francuskim nr: 2455175 z dn. 23.04.1979 r., i rosyjskim nr: 1668713A1 z dn. 04.08.1989 r.The prior art discloses, for example, two inventions, the purpose of which is to increase the cylinder flushing of a four-stroke internal combustion engine by means of a ventilation chamber and a three-valve timing system, presented in French patent description: 2455175 dated April 23, 1979, and Russian number: 1668713A1 dated 04/08/1989

Przedmiotem wynalazku francuskiego jest układ przepłukiwania cylindrów czterosuwowego silnika spalinowego przy zastosowaniu trzech zaworów i komory wentylacyjnej. W komorze wentylacyjnej jest osadzony zawór dolotowy i wylotowy oraz zawór główny wentylacyjny spełniający funkcję zaworu dolotowego i wylotowego - przy czym zawór dolotowy i wylotowy są umieszczone naprzeciw siebie i jednocześnie prostopadłe do zaworu głównego wentylacyjnego.The subject of the French invention is a cylinder flushing system for a four-stroke internal combustion engine using three valves and a ventilation chamber. An inlet and outlet valve as well as a main ventilation valve serving as an inlet and outlet valve are embedded in the ventilation chamber, with the inlet and outlet valves positioned opposite to each other and at the same time perpendicular to the main vent valve.

Przedmiotem wynalazku rosyjskiego jest również układ przepłukiwania cylindrów czterosuwowego silnika spalinowego przy zastosowaniu trzech zaworów i komory wentylacyjnej. W komorze wentylacyjnej jest osadzony zawór dolotowy i wylotowy oraz zawór główny wentylacyjny spełniający funkcję zaworu dolotowego i wylotowego - przy czym wszystkie zawory są wzajemnie równoległe.The subject of the Russian invention is also a cylinder flushing system for a four-stroke internal combustion engine with the use of three valves and a ventilation chamber. The ventilating chamber houses an inlet and outlet valve and a main vent valve that functions as an inlet and outlet valve - all valves being mutually parallel.

Obydwa przedstawione rozwiązania poprawiają w znacznym stopniu przepłukiwanie cylindrów czterosuwowego silnika spalinowego bez konieczności doładowania silnika, ze względu na znaczną powierzchnię przelotową zaworów, jednak posiadają wadę w postaci dużej pojemności komory wentylacyjnej i niekorzystnej termodynamiki gazów w niej się przemieszczających.Both of the presented solutions significantly improve the flushing of the cylinders of the four-stroke internal combustion engine without the need to supercharge the engine, due to the large passage area of the valves, however, they have the drawback of a large capacity of the ventilation chamber and unfavorable thermodynamics of the gases moving in it.

Istota układu przepłukiwania cylindrów czterosuwowego silnika spalinowego według wynalazku polega na tym, że ma komorę wentylacyjną, w której jest osadzony zawór dolotowy i wylotowy oraz zawór główny wentylacyjny spełniający funkcję zaworu dolotowego i wylotowego, przy czym zawór dolotowy i wylotowy tworzą między sobą kąt prosty.The essence of the cylinder flushing system of the four-stroke internal combustion engine according to the invention consists in the fact that it has a ventilation chamber in which an inlet and outlet valve are mounted, and a main ventilation valve that functions as an inlet and outlet valve, with the inlet and outlet valves forming a right angle between them.

W układzie przepłukiwania z zaworami usytuowanymi pod kątem prostym silnik uzyskuje największą efektywność ze względu na zminimalizowaną do granic technicznych możliwości pojemność komory wentylacyjnej oraz jej optymalny kształt uwarunkowany termodynamiką gazów w niej się przemieszczających.In the flushing system with valves situated at right angles, the engine achieves the highest efficiency due to the minimized to technical limits, the capacity of the ventilation chamber and its optimal shape due to the thermodynamics of the gases moving in it.

Układ przepłukiwania cylindrów czterosuwowego silnika spalinowego według wynalazku zapewnia:The cylinder flushing system of the four-stroke internal combustion engine according to the invention provides:

a) wysokie ciśnienie w kolektorze dolotowym w trakcie oddawania mocy maksymalnej,a) high pressure in the intake manifold during maximum power delivery,

b) wysoki stopień napełniania cylindra świeżym ładunkiem w porównaniu z układem konwencjonalnym, jak też opisanymi wynalazkami przeciwstawnymi,b) high degree of filling the cylinder with fresh load compared to the conventional system, as well as the described contradictory inventions,

c) gwałtowny wylot rozprężających się spalin,c) sudden discharge of expanding exhaust gases,

d) wysoki stopień fazy wspólotwarcia zaworów w komorze wentylacyjnej, co zapewni możliwość dokładnego dopalenia spalin i poprzez to podwyższy się jego ekologiczność,d) a high degree of the co-opening phase of the valves in the ventilation chamber, which will ensure the possibility of accurate combustion of the exhaust gases and thus increase its environmental friendliness,

e) korzystny wykres indykatorowy obrazujący różnicę pracy dodatniej i ujemnej, tj. zysk mocy oddawanej przez silnik pomniejszony o stratę mocy potrzebnej do wykonania własnej pracy, jest niewspółmiernie większy w porównaniu z silnikami konwencjonalnymi oraz opisanymi przeciwstawnymi.e) a favorable indicator diagram showing the difference between positive and negative work, i.e. the gain of power given by the engine minus the power loss needed to perform its own work, is disproportionately greater compared to the conventional and the described opposite engines.

170 155170 155

Zaletą jest również fakt, iż przy zaworach stanowiących połowę powierzchni podstawy cylindra efektywność wymiany czynnika zasysanego do cylindra i wydalanych z niego spalin wzrasta w porównaniu z silnikiem konwencjonalnym pięciozaworowym o 44,443%, a z silnikiem czterozaworowym o 36,933% - co daje średnią: 40,94%. Silnik z układem zaworów według wynalazku pozwala na zmniejszenie zużycia paliwa, przy zastosowaniu wtrysku bezpośredniego do cylindra - co jest koniecznością wynikającą z faz rozrządu - oraz możliwością podwyższenia stopnia sprężania przy zastosowaniu wtrysku w suwie sprężania o około 50% w stosunku do silników konwencjonalnych, a około 20% do opisanych silników przeciwstawnych.Another advantage is the fact that with valves constituting a half of the cylinder base area, the efficiency of exchanging the medium sucked into the cylinder and exhaust gases discharged from it increases by 44.443% compared to a conventional five-valve engine, and by 36.933% with a four-valve engine - which gives an average of 40.94% . The engine with the valve system according to the invention allows a reduction in fuel consumption when using direct injection into the cylinder - which is a necessity due to the valve timing - and the possibility of increasing the compression ratio when using injection in the compression stroke by about 50% compared to conventional engines, and about 20% to the described opposing engines.

Układ przepłukiwania cylindrów czterosuwowego silnika spalinowego według wynalazku jest zobrazowany w przykładzie wykonania na rysunku. Jak przedstawiono, układ ten posiada komorę wentylacyjną 1, w której osadzony jest zawór dolotowy 2, wylotowy 3 i główny wentylacyjny 4 usytuowany pod tłokiem 5. Główny zawór wentylacyjny spełnia funkcję zaworu dolotowego i wylotowego. Komora wentylacyjna 1 osadzona jest na kadłubie 6. Zawór dolotowy i wylotowy tworzą między sobą kąt alfa równy 90 stopni.The cylinder washing system of the four-stroke internal combustion engine according to the invention is illustrated in the embodiment in the drawing. As shown, the system has a ventilation chamber 1 in which an intake 2 valve, an exhaust 3 valve and a main vent valve 4 are seated beneath the piston 5. The main ventilation valve functions as an intake and exhaust valve. The ventilation chamber 1 is mounted on the fuselage 6. The inlet and outlet valves form an alpha angle between them equal to 90 degrees.

Twórca wynalazku dokonał konstrukcji głowicy według wynalazku dopasowanej do cylindra dwusuwowego silnika spalinowego „Jawa“ 175 cm3. Silnik ten został przekonstruowany dla potrzeb wynalazku, by funkcjonował jak czterosuwowy. Wykonano na szlifierce numerycznej właściwe parametry krzywek sterujących zaworami adaptowanymi z samochodu ciężarowego „Star“ stanowiącymi około 50% podstawy powierzchni cylindra silnika. Ponadto adaptowano, min.: pompę wtryskową ze silnika wysokoprężnego, wtryskiwacz, aparat zapłonowy od samochodu osobowego „Fiat“ 126p. Do rozruchu silnika wykorzystano oryginalny napęd nożny, który dawał zbyt mały moment obrotowy, mimo to dokonano wstępnych analiz. Podczas wtrysku bezpośredniego do cylindra zarówno w suwie dolotu, jak też sprężania następowały gwałtowne nieregularne wyloty spalin spowodowane zbyt dużą dawką paliwa, której nie można było wyregulować bez przekonstruowania wtryskiwacza, tj. dorobieniem nowej mniejszej średnicą iglicy i spasowanej z nią końcówki wtryskiwacza, co jest największym mankamentem konstrukcji tożsamym z możliwościami finansowymi twórcy. Dokonano prób przy różnych kątach otwarcia przepustnicy rury dolotowej stwierdzając, iż gwałtowność wylotu spalin była największa przy braku dławienia dolotu i groziła uszkodzeniem silnika, tj. pęknięciem cylindra. W trakcie zasilania silnika oryginalnym gaźnikiem, co nie jest prawidłowe (potrzeby eksperymentu), uzyskano systematyczne spalanie paliwa w cylindrze i komorze wentylacyjnej. Poprzez to temperatura silnika podniosła się do około 60 stopni Celsjusza. Dowodzi to, że system rozrządu jest prawidłowo wykonany, natomiast dawka paliwa podawanego przez wtryskiwacz jest zbyt duża.The inventor designed the head according to the invention to fit the cylinder of the 175 cm3 two-stroke internal combustion engine "Jawa". This engine was redesigned for the purposes of the invention to function as a four-stroke engine. Appropriate parameters of the cams controlling the valves adapted from the "Star" truck, constituting about 50% of the base of the engine cylinder surface, were made on a numerical grinder. Moreover, the following elements were adapted: injection pump from a diesel engine, injector, ignition unit from the passenger car "Fiat" 126p. The original foot drive was used to start the engine, which gave too little torque, although preliminary analyzes were made. During direct injection into the cylinder, both in the intake and compression stroke, there were rapid, irregular exhaust gas outlets caused by too much fuel, which could not be adjusted without re-designing the injector, i.e. adding a new, smaller diameter needle and matching the injector tip, which is the largest a shortcoming of the structure identical to the financial capacity of the creator. Tests were carried out at different angles of opening of the intake pipe throttle, it was found that the violence of the exhaust outlet was the greatest in the absence of throttling of the intake and there was a risk of engine damage, i.e. cylinder breakage. In the course of supplying the engine with the original carburetor, which is not correct (experiment needs), the fuel combustion in the cylinder and the ventilation chamber was systematically achieved. As a result, the engine temperature rose to around 60 degrees Celsius. This proves that the timing system is correctly made, and the fuel dose supplied by the injector is too high.

Twórca wynalazku traktuje skonstruowany silnik, jako przedprototyp, który jednak po dokonaniu kilku usprawnień w oparciu o odpowiedni fundusz może być podstawą do bardziej zaawansowanych prac empirycznych.The inventor treats the constructed engine as a pre-prototype, which, however, after making a few improvements based on an appropriate fund, may be the basis for more advanced empirical works.

Wynalazek może być stosowany, po zaadoptowaniu na jego potrzeby nowoczesnego elektronicznego sterowania oraz technologii, do przepłukiwania szybkoobrotowych czterosuwowych silników wysokoprężnych bez ograniczeń oraz benzynowych (również paliw ekologicznych) z wtryskiem bezpośrednim do cylindra lub komory wstępnej połączonej z cylindrem kanałem.The invention can be used, after adapting to its needs modern electronic control and technology, for flushing high-speed four-stroke diesel engines without restrictions and gasoline (also ecological fuels) with direct injection into the cylinder or the pre-chamber connected to the cylinder through a channel.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.Publishing Department of the UP RP. Circulation of 90 copies

Cena 2,00 złPrice PLN 2.00

Claims (1)

Zastrzeżenie patentowePatent claim Układ przepłukiwania cylindrów czterosuwowego silnika spalinowego składający się z trzech zaworów i komory wentylacyjnej, znamienny tym, że osie zaworu dolotowego i wylotowego tworzą między sobą kąt równy 90 stopni.A cylinder flushing system for a four-stroke internal combustion engine consisting of three valves and a ventilation chamber, characterized in that the axes of the intake and exhaust valves form an angle of 90 degrees between them.
PL29654192A 1992-11-05 1992-11-05 Method of scavenging cylinders of a four-stroke internal combustion engine and system therefor PL170155B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL29654192A PL170155B1 (en) 1992-11-05 1992-11-05 Method of scavenging cylinders of a four-stroke internal combustion engine and system therefor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL29654192A PL170155B1 (en) 1992-11-05 1992-11-05 Method of scavenging cylinders of a four-stroke internal combustion engine and system therefor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL296541A2 PL296541A2 (en) 1993-08-09
PL170155B1 true PL170155B1 (en) 1996-10-31

Family

ID=20058832

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL29654192A PL170155B1 (en) 1992-11-05 1992-11-05 Method of scavenging cylinders of a four-stroke internal combustion engine and system therefor

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL170155B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
PL296541A2 (en) 1993-08-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7185614B2 (en) Double bowl piston
CN101900027B (en) Internal combustion engine utilizing dual compression and dual expansion processes
US5778849A (en) Insulated precombustion chamber
EP1179676A1 (en) In-cylinder injection engine
US20140352656A1 (en) Intake port throttling control for dual fuel engines with asymmetric intake passages
US8056541B1 (en) Internal combustion engine having an electric solenoid poppet valve and air/fuel injector
WO2014114846A1 (en) Method for operating piston engine and piston engine
JP6591994B2 (en) Gaseous fuel combustion system for internal combustion engines
US5421301A (en) Direct cylinder fuel injection system for internal combustion engines
US4383503A (en) Combustion chamber scavenging system
JPH0681651A (en) Cylinder injection type internal combustion engine
US7082764B2 (en) Burnt gas-scavenging indirect-injection internal-combustion supercharged engine and supercharged air supply method for such an engine
AU7210891A (en) Improvements to two-stroke internal combustion engines with diesel-type compression ignition
PL170155B1 (en) Method of scavenging cylinders of a four-stroke internal combustion engine and system therefor
US6810546B1 (en) Internal combustion engine with five port head configuration
JP3257374B2 (en) Sub-chamber engine with exhaust gas recirculation system
CN110410234A (en) Natural gas straight spray apparatus and double injection laminating combustion systems with it
CN2256940Y (en) Scavenging system for two-stroke engine
US20110253074A1 (en) Locomotive Engine Emissions Control Suite
RU2206775C1 (en) Method of control and operation of gasoline internal combustion engine
US2390723A (en) Internal-combustion engine
JP4978322B2 (en) Fuel supply device
KR100365113B1 (en) Structure of shape of piston head of direct injection type gasoline engine
ATE193094T1 (en) INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH EXTENDED WORK CYCLE
JPS644054B2 (en)