PL204724B1 - Tłokowy spalinowy silnik dwusuwowy - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest konstrukcja tłokowego spalinowego silnika dwusuwowego, przeznaczonego do pojazdów samochodowych lądowych, wodnych i powietrznych, jak również do napędu wszelkiego rodzaju stacjonarnych lub przenośnych maszyn, urządzeń i agregatów.

Dwusuwowy silnik spalinowy tłokowy, w którym pełny obieg odbywa się w czasie dwóch kolejnych pełnych suwów tłoka, co odpowiada w silnikach korbowych jednemu pełnemu obrotowi wału korbowego, zawiera jako zasadnicze elementy konstrukcyjne cylinder zamknięty głowicą oraz poruszający się wewnątrz tego cylindra tłok przekazujący swój własny ruch posuwisto - zwrotny na ruch obrotowy poprzez układ korbowy zamknięty w szczelnej skrzyni korbowej. Ten ruch obrotowy wykorzystywany jest do napędu różnego rodzaju pojazdów i maszyn. Tłok w cylindrze silnika dwusuwowego wykonuje podczas jednego obiegu pracy tylko suw sprężania i suw rozprężania. Napełnienie cylindra świeżym ładunkiem i wydech odbywają się prawie jednocześnie, kiedy tłok znajduje się w okolicy dolnego martwego punktu. Ze względu na brak suwu ssania, w celu wprowadzenia do cylindra, mieszankę lub powietrze należy uprzednio wstępnie sprężyć w skrzyni korbowej lub poza silnikiem np. w dmuchawie. Zasilanie silnika dwusuwowego w mieszankę paliwowo - powietrzną odbywa się z gaź nika poprzez wnętrze szczelnej skrzyni korbowej, lub z wykorzystaniem zasysanego do skrzyni korbowej czystego powietrza i urządzenia wtryskowego wtryskującego paliwo do kolektora ssącego, kanału przepłukującego lub bezpośrednio do komory spalania cylindra. Taki rodzaj zasilania wymusza smarowanie układu korbowego i współpracujących z sobą części silnika, olejem dodawanym w odpowiednich proporcjach do paliwa, co powoduje że mieszanka paliwowo - powietrzna nabiera cech smarnych. Znane są również rozwiązania z zastosowaniem oddzielnego układu smarowania, jednak i w tych rozwią zaniach dochodzi do wypł ukiwania oleju ze smarowanych części ukł adu korbowego silnika i wewnętrznych ścianek cylindra omywającą je mieszanką. Powoduje to obecność oleju w spalanej mieszance i wzrost uciążliwości spalin dla środowiska naturalnego. Jest to jedną z głównych przyczyn eliminowania dwusuwowych silników spalinowych z użytku.

Dwusuwowe silniki spalinowe z zapłonem iskrowym, posiadają elektryczny lub elektroniczno - elektryczny układ zapłonowy, którego elementem jest świeca zapłonowa umieszczona w pokrywie (głowicy) cylindra, gdzie mieszanka palna wytwarzana na zewnątrz cylindra (silniki gaźnikowe) lub mieszalniku (silniki gazowe) lub też przez wtrysk paliwa do cylindra (silniki wtryskowe z zapłonem iskrowym) ulega sprężeniu i następnie zapłonowi od powstałej na świecy zapłonowej iskry elektrycznej.

Znane są również dwusuwowe silniki spalinowe o zapłonie samoczynnym, gdzie do powietrza sprężonego w cylindrze do wysokiego ciśnienia, pod koniec suwu sprężania zostaje wtryśnięta dawka drobno rozpylonego paliwa ciekłego. Wysoka temperatura sprężonego powietrza powoduje samozapłon paliwa.

W dwusuwowym silniku spalinowym ruchomy tłok porusza się ruchem posuwisto - zwrotnym wewnątrz nieruchomego cylindra w którego bocznych ścianach znajdują się okna kanałów wydechowych i okna kanałów zasilających (przepłukujących), otwierane i zamykane przez poruszający się tłok. Znane są rozwiązania gdzie do sterowania napływu mieszanki paliwowo - powietrznej do szczelnej skrzyni korbowej wykorzystywane są różnego rodzaju zawory.

Silniki tego rodzaju chłodzone są powietrzem lub cieczą.

Znanych jest szereg szczegółowych rozwiązań konstrukcyjnych silnika spalinowego dwusuwowego. W rozwiązaniu znanym ze zgłoszenia wynalazku nr P 318565 silnik ma korpus wyposażony w co najmniej dwa cylindry z których każ dy ma dolną część o większej średnicy zaś górną część o mniejszej średnicy. Cylindry te połączone są kanałami doprowadzającymi z których każdy łączy część cylindra o większym przekroju z częścią sąsiedniego cylindra o mniejszym przekroju. Wewnątrz każdego z cylindrów znajduje się tłok którego górna część ma mniejszą średnicę zaś dolna część ma większą średnicę. Połączenie kanałami doprowadzającymi pozwala w trakcie ruchu tłoka w górę zasilić mieszanką paliwowo powietrzną z dolnej objętości komory jednego cylindra, górną komorę drugiego cylindra i na odwrót.

Według innego rozwiązania znanego z opisu zgłoszeniowego wynalazku nr P 295088, silnik spalinowy ma cylinder ruchomy, poruszający się niezależnie od ruchu posuwisto - zwrotnego tłoka. Ten ruchomy cylinder, wewnątrz którego porusza się tłok, sprzężony jest z obrotową dźwignią opartą na krzywce wałka rozrządu. Ruch krzywki na wałku rozrządu zsynchronizowany jest z obrotami wału korbowego poprzez pasek rozrządu. W cyklu wydechu, ruchomy cylinder znajduje się w położeniu dolnym i otwarty jest wylot spalin w górnym denku cylindra. Ruch tłoka w cyklu sprężania powoduje

PL 204 724 B1 poprzez wał korbowy, pasek rozrządu, wałek rozrządu oraz dźwignię, ruch cylindra do góry co zamyka wewnętrzną komorę cylindra. Następuje cykl ssania, sprężania i pracy.

Według rozwiązania znanego z polskiego opisu patentowego nr 176019, silnik dwusuwowy o zapłonie iskrowym posiada tłok o odmiennej konstrukcji. Tłok, ponad denkiem posiada wyprowadzoną do góry tuleję, której zewnętrzna powierzchnia jest przedłużeniem pobocznicy tłoka. Ta tuleja porusza się razem z tłokiem wewnątrz cylindra silnika, a jej wewnętrzna powierzchnia współpracuje z pobocznicą trzona gniazda ś wiecy zapł onowej, osadzonego w korpusie silnika. Opisana tuleja tł oka, ponad jego denkiem osadzona jest więc suwliwie w cylindrycznej szczelinie pomiędzy ścianką cylindra silnika, a ścianą trzona świecy zapłonowej. Tuleja tłoka silnika zawiera w górnej swojej części kanały wydechowe, a w dolnej swojej części, tuż nad denkiem tłoka, kanały przelotowe zasilające cylinder mieszanką sprężoną wstępnie w skrzyni korbowej silnika. Mieszanka paliwowo powietrzna zasysana jest z gaźnika w momencie otwarcia oknem tarczy korbowej kanału zasilającego prowadzącego do skrzyni korbowej.

Celem wynalazku jest opracowanie konstrukcji silnika dwusuwowego, umożliwiającej całkowite odseparowanie przestrzeni służących procesowi wymiany mieszanki paliwowo - powietrznej od kontaktu z olejem smarującym poszczególne części i zespoły silnika.

Według wynalazku tłokowy spalinowy silnik dwusuwowy, zawiera co najmniej jeden cylinder roboczy z tłokiem poruszającym się wewnątrz cylindra ruchem posuwisto - zwrotnym, oraz zawiera układ zasilania w mieszankę paliwowo - powietrzną, wyposażony w gaźnik z gardzielą wylotową, przy czym tłok połączony jest za pośrednictwem korbowodu z wałem korbowym. W pokrywie cylindra osadzona jest świeca zapłonowa lub element żarowy w przypadku silnika o zapłonie samoczynnym. W korpusie cylindra umiejscowione są kanały wydechowe i kanały przepłukujące. Tłok silnika wyposażony jest w pierścienie uszczelniająco - zgarniające, współpracujące z gładzią cylindra. Ten tłok posiada ponad denkiem wyprowadzoną do góry tuleję. Tuleja zaopatrzona jest w okna kanałów wydechowych i okna kanałów przepłukujących. Zewnętrzna powierzchnia tej tulei jest przedłużeniem powierzchni pobocznicy tłoka. Element zapłonowy w postaci świecy zapłonowej lub elementu żarowego, umiejscowiony jest w dnie trzona uformowanego wewnątrz cylindra. Zewnętrzna powierzchnia tego trzona elementu zapłonowego współpracuje z wewnętrzną powierzchnią tulei tłoka i wyposażona jest w pierścień uszczelniaj ą co - zgarniają cy współ pracują cy z wewnę trzną gł adzią tulei tł oka. Silnik charakteryzuje się tym, że tuleja tłoka posiada w górnej części zewnętrzny kołnierz przy czym zewnętrzna powierzchnia tej tulei tłoka, kołnierz oraz wewnętrzne ściany korpusu cylindra tworzą komorę wstępnego sprężania o zmiennej objętości. Kołnierz tulei tłoka ma postać płaskiego pierścienia, którego wewnętrzna średnica odpowiada wewnętrznej średnicy tulei tłoka, zaś zewnętrzna średnica odpowiada zewnętrznej średnicy komory wstępnego sprężania. Kołnierz tulei tłoka może mieć również postać kielicha uformowanego w obrębie górnej krawędzi tej tulei. W innym wykonaniu kołnierz tulei tłoka może być zastąpiony elastyczną membraną zamocowaną z jednej strony do górnej krawędzi tulei tłoka, z drugiej zaś do gniazda w kielichowato ukształtowanym zakończeniu korpusu cylindra roboczego. Silnik zasilany jest mieszanką paliwowo - powietrzną tworzoną w gaźniku w przypadku silnika gaźnikowego lub w przestrzeni roboczej cylindra z powietrza zassanego przez króciec ssący i paliwa wtryśniętego poprzez wtryskiwacz paliwa w przypadku silnika wtryskowego. Wylot gardzieli gaźnika lub króćca ssącego usytuowany jest w dolnej części komory wstępnego sprężania, poniżej kołnierza tulei tłoka. Jednocześnie wylot gardzieli gaźnika lub króćca ssącego połączony jest z wnętrzem przestrzeni roboczej cylindra za pośrednictwem kanału przepłukującego, którego wylot usytuowany jest pod trzonem świecy zapłonowej. W położeniu suwu pracy i pełnego przepłukiwania czyli w dolnym martwym punkcie położenia tłoka, okna kanałów przepłukujących w tulei tłoka pokrywają się z wylotem kanałów przepłukujących do przestrzeni roboczej cylindra. Podobnie, w położeniu suwu pracy i peł nego przepł ukiwania okno kanał u wydechowego w tulei t ł oka pokrywa się z oknem kanał u wydechowego w ścianie cylindra. Komora wstępnego sprężania, w górnej części, ponad kołnierzem tulei, jest połączona przewodem z komorą korbową silnika. Denko tłoka jest w silniku według wynalazku tak uformowane że tworzy w centralnej części zwartą, nieckowatą komorę spalania. Silnik może być wyposażony w układ chłodzenia cieczowego i wówczas wewnątrz ścian cylindra, oraz wewnątrz ścian trzona elementu zapłonowego znajdują się uformowane komory cieczowego układu chłodzenia W innym wykonaniu poza chłodzeniem tulei tłoka wraz z kołnierzem tulei tłoka przez zasysane do komory wstępnego sprężania powietrze lub mieszankę paliwowo powietrzną, dodatkowo denko tłoka chłodzone jest od strony skrzyni korbowej, olejem podawanym pod ciśnieniem przez kanały olejowe umieszczone w wale korbowym i korbowodach. Dla lepszego odprowadzania ciepła, zewnętrzne ściany

PL 204 724 B1 cylindra silnika mogą być wyposażone w chłodzące żebra. Górna krawędź tulei tłoka jest połączona w innym korzystnym rozwiązaniu z wewnę trzną krawędzią pierścieniowej membrany, której krawędź zewnętrzna zamocowana jest w zewnętrznej ścianie komory sprężania. Korzystne jest wówczas przesuwne zamocowanie wewnętrznej krawędzi membrany w obwodowej szczelinie krawędzi tulei tłoka. Podobnie korzystne jest w tym rozwiązaniu przesuwne zamocowanie zewnętrznej krawędzi membrany w obwodowej szczelinie w zewnętrznej ścianie komory sprężania. W tym rozwiązaniu wylot gardzieli gaźnika usytuowany jest poniżej opisanej wyżej membrany. Wylot gardzieli gaźnika połączony jest z komorą sprężania za pośrednictwem kanału przepłukującego, którego wylot usytuowany jest w górnej części komory sprężania, pod trzonem elementu zapłonowego. W położeniu suwu pracy i pełnego przepłukiwania, okno kanału przepłukującego w tulei tłoka pokrywa się z wylotem kanału przepłukującego do komory sprężania.

Silnik według wynalazku, poprzez wyeliminowanie przepływu mieszanki paliwowo - powietrznej w przypadku silników gaźnikowych lub powietrza w przypadku silników z wtryskiem paliwa lub silników o zapłonie samoczynnym, przez komorę korbową i całkowite odseparowanie przestrzeni służących procesowi wymiany mieszanki paliwowo - powietrznej lub powietrza, od kontaktu z olejem smarującym poszczególne części i zespoły silnika, wyeliminowano podstawową wadę silników dwusuwowych jaką jest spalanie oleju dodawanego w celach smarnych do paliwa. Możliwe jest zastosowanie w silniku dwusuwowym według wynalazku, oddzielnego ciśnieniowego układu smarowania olejowego. Niezależnie, połączono przestrzeń komory wstępnego sprężania nad kołnierzem tulei z komorą korbową silnika, co umożliwia również wykorzystanie mgły olejowej ze skrzyni korbowej do smarowania gładzi komory wstępnego sprężania ponad kołnierzem tulei tłoka. Utworzenie wokół trzona świecy, nowej komory wstępnego sprężania, zasilanej świeżą mieszanką paliwa z powietrzem lub z czystym powietrzem, pozwoliło uzyskać dodatkowy doskonały mechanizm chłodzenia cylindra z wykorzystaniem odzyskanego ciepła do wstępnego ogrzania mieszanki lub powietrza. Tym samym chłodzeniu podlega również tuleja tłoka wraz z kołnierzem pracującym wewnątrz komory wstępnego sprężania i dodatkowo przy wykorzystaniu specjalnego układu korbowego możliwe jest chłodzenie denka tłoka olejem, podawanym pod ciśnieniem kanałami olejowymi. Wielokrotnie skrócono drogę obiegu mieszanki paliwowo - powietrznej co zmniejsza stopień bezwładności przepływu gazów w całym silniku. Dodatkowo przy zastosowaniu urządzenia wtryskowego, wtryskującego odpowiednie dawki paliwa po zamknięciu okna wydechowego, bezpośrednio do przestrzeni roboczej cylindra, zapobiega się dużym stratom paliwa uchodzącego wraz ze spalinami przez okno i układ wydechowy. Przez eliminację oleju jako składnika mieszanki paliwowo - powietrznej i zastosowanie urządzenia wtryskującego paliwo wydatnie zmniejsza się toksyczność spalin i zużycie paliwa, co zmniejsza ekologiczne zagrożenie silnika dla środowiska. Dodatkowo możliwość konstrukcyjnego doboru objętości komory wstępnego sprężania mieszanki poprzez zmianę średnicy kołnierza tłoka, umożliwia konstruowanie silników doładowanych, gdzie objętość komory wstępnego sprężania jest większa od objętości skokowej cylindra wraz z objętością komory spalania (silniki dwusuwowe doładowane charakteryzują się większą wydajnością). Dodatkowo konstrukcyjne uniezależnienie realizacji cyklu dwusuwowego od skrzyni korbowej umożliwia tworzenie silników dwusuwowych o dowolnej ilości cylindrów - nie zachodzi konieczność uszczelniania skrzyń korbowych poszczególnych cylindrów między sobą i pojawia się możliwość wykorzystania do budowy silników dwusuwowych istniejących kadłubów (skrzyń korbowych) silników czterosuwowych.

Przedmiot wynalazku pokazano w przykładach wykonania na załączonych rysunkach, na których przedstawiono:

Fig. 1 - schematyczny przekrój cylindra silnika w położeniu końca suwu pracy i pełnego przepłukiwania,

Fig. 2 - przekrój według fig. 1, w położeniu końca suwu sprężania,

Fig. 3 - przekrój według fig. 1, przy zastosowaniu układu chłodzenia cieczą,

Fig. 4 - przekrój według fig. 1, przy zastosowaniu układu chłodzenia powietrzem,

Fig. 5 - przekrój według fig. 3, z wtryskiwaczem paliwa do cylindra,

Fig. 6 - schematyczny przekrój cylindra silnika w położeniu suwu sprężania w momencie zamknięcia okna kanału wydechowego i rozpoczęcia wtrysku paliwa do przestrzeni roboczej cylindra,

Fig. 7 - schematyczny przekrój silnika czterocylindrowego w układzie gwiaździstym,

Fig. 8 - schematyczny przekrój trzeciego cylindra silnika według fig. 7,

Fig. 9 - faza sprężania w cylindrze silnika według fig. 3,

Fig. 10 - faza rozpoczęcia suwu pracy w cylindrze silnika według fig. 3,

Fig. 11 - faza końca suwu pracy w cylindrze silnika według fig. 3,

Fig. 12 - faza pełnego wydechu w cylindrze silnika według fig. 3,

PL 204 724 B1

Fig. 13 - faza wtrysku paliwa do cylindra w silniku według fig. 5,

Fig. 14 - faza rozpoczęcia suwu pracy w cylindrze silnika według fig. 5,

Fig. 15 - faza końca suwu pracy w cylindrze silnika według fig. 5,

Fig. 16 - faza pełnego wydechu w cylindrze silnika według fig. 5,

Fig. 17 - faza wtrysku paliwa do cylindra silnika według fig. 6,

Fig. 18 - faza rozpoczęcia suwu pracy w cylindrze silnika według fig. 6,

Fig. 19 - faza końca suwu pracy w cylindrze silnika według fig. 6,

Fig. 20 - faza pełnego wydechu w cylindrze silnika według fig. 6,

Fig. 21 - faza wtrysku paliwa do cylindra silnika z zapłonem samoczynnym,

Fig. 22 - faza rozpoczęcia suwu pracy w cylindrze silnika według fig. 21,

Fig. 23 - faza końca suwu pracy w cylindrze silnika według fig. 21,

Fig. 24 - faza pełnego wydechu w cylindrze silnika według fig. 21.

Przedmiot wynalazku pokazano w przykładzie wykonania na załączonych rysunkach na których fig. 1 ilustruje schematyczny przekrój cylindra silnika wraz ze skrzynią korbową, płaszczyzną zgodną z osią symetrii tłoka i zgodną z osią symetrii korbowodu, w położeniu końca suwu pracy i pełnego przepłukiwania, natomiast fig. 2 ilustruje ten sam schematyczny przekrój silnika w położeniu końca suwu sprężania.

Silnik spalinowy zawiera jeden cylinder roboczy 1 z tłokiem 2 poruszającym się wewnątrz cylindra 1 ruchem posuwisto - zwrotnym. Silnik może jednak w innych przykładach wykonania być zestawiony z większej ilości cylindrów. Tłok 2 zamocowany jest za pośrednictwem sworznia tłokowego 3 do korbowodu 4 osadzonego obrotowo na czopie korbowym 5 wału korbowego 6. Silnik zawiera znany układ zasilania w postaci gaźnika 7 oraz znany elektryczny układ zapłonowy, nie pokazany na rysunku, którego elementem roboczym jest świeca zapłonowa 8. Świeca zapłonowa 8 osadzona jest w pokrywie 9 cylindra 1. W korpusie cylindra 1 utworzony jest kanał wydechowy 10 oraz kanały przepłukujące 15. Ilość kanałów jest zależna od przyjętego systemu przepłukiwania cylindra.

Tłok 2 silnika wyposażony jest w znane pierścienie uszczelniająco - zgarniające 12 współpracujące z gładzią wewnętrznej powierzchni cylindra 1. Tłok 2 silnika posiada ponad denkiem wyprowadzoną do góry tuleję 13, w której bocznej powierzchni utworzone jest okno kanału wydechowego 14 oraz okna kanałów przepłukujących 15. W ścianie tulei 13, w innym przykładzie wykonania może być utworzonych więcej okien 14 i 15. Ta tuleja 13 stanowi przedłużenie w górę pobocznicy tłoka 2. Świeca zapłonowa 8 umiejscowiona jest w dnie trzona 16, uformowanego wewnątrz cylindra 1 i będącego częścią pokrywy 9 cylindra 1. Trzon 16 od strony wnętrza cylindra 1 ma postać występu w kształcie walca, skierowanego od pokrywy 9 w kierunku do wnętrza cylindra. Od strony pokrywy 9 cylindra, trzon 16 ma postać gniazda w którego dnie wkręcona jest świeca zapłonowa 8. Elektrody robocze świecy zapłonowej 8 znajdują się w przestrzeni roboczej cylindra 1. We wnętrzu cylindra, zewnętrzna walcowa powierzchnia trzona 16 współpracuje z wewnętrzną powierzchnią tulei 13 tłoka 2. Styk obu tych powierzchni uszczelniony jest pierścieniem uszczelniającym, ułożonym w obwodowym rowku trzona 16. W innym przykładzie wykonania styk obu tych powierzchni może być uszczelniony większą ilością pierścieni uszczelniających i zgarniających. W innym przykładzie wykonania, pierścienie mogą być ułożone w rowkach tulei.

Tłok 2 współpracuje z wewnętrzną gładzią cylindra 1. Styk obu tych współpracujących powierzchni uszczelniony jest dwoma znanymi pierścieniami uszczelniająco - zgarniającymi ułożonymi w obwodowych rowkach tłoka 2. W innych przykładach wykonania tych znanych pierścieni uszczelniających może być inna ilość, lub też mogą one być ułożone w obwodowych rowkach cylindra 1.

Komora robocza cylindra 1 silnika, gdzie realizuje się proces sprężania i wybuchowego spalania mieszanki paliwowo - powietrznej, ograniczona jest w trakcie suwu pracy i przepłukiwania denkiem tłoka 2, wewnętrzną powierzchnią ścian tulei 13 oraz dnem trzona 16 z elektrodami świecy zapłonowej 8. W cylindrycznej ścianie tulei 13, w górnej jej części umiejscowione są okna kanałów przepłukujących 15 i okno 14 kanału wydechowego 10. W położeniu końca suwu pracy i pełnego przepłukiwania, okno kanału wydechowego 14 znajduje się w miejscu otworu kanału wydechowego 10, zaś okna 15 kanałów przepłukujących znajdują się w miejscu zakończenia kanałów przepłukujących wykonanych w cylindrze 1 i dodatkowo jedno z okien kanałów przepłukujących 15 znajduje się w miejscu otworu wylotowego z gardzieli gaźnika 7. Wylot gardzieli gaźnika 7 zamknięty jest zaworem membranowym jednokierunkowym 17. W innych przykładach wykonania, w cylindrze może być więcej niż jeden wylot gardzieli gaźnika i więcej niż jeden wlot kanału wydechowego.

PL 204 724 B1

Tuleja 13 tłoka 2 posiada zamocowany w górnej części kołnierz 18 w postaci pierścienia o płaszczyźnie prostopadłej do osi symetrii tłoka 2 oraz jego tulei 13. Wewnętrzna średnica kołnierza 18 odpowiada wewnętrznej średnicy tulei 13 tłoka 2 i ten kołnierz 18 zgodnie z ruchem tłoka 2 i tulei 13 porusza się ruchem posuwisto -zwrotnym w komorze wstępnego sprężania 19, której kształt przekroju płaszczyzną zgodną z płaszczyzną kołnierza 18, odpowiada kształtowi tego kołnierza 18. Komora wstępnego sprężania ma więc przekrój odpowiadający kształtowi kołnierza 18 oraz wysokość odpowiadającą co najmniej wielkości skoku tłoka 2. Komora wstępnego sprężania 19 połączona jest z otworem wylotowym gardzieli gaźnika 7 poniżej kołnierza 18 ustawionego w najniższym możliwym położeniu tłoka 2. Jak to pokazano na załączonym rysunku fig. 1 i fig. 2, na drodze mieszanki paliwowo - powietrznej z gaźnika 7 pod kołnierz 18, znajduje się zawór jednokierunkowy 17 typu membranowego. Komora wstępnego sprężania 19 jest zamknięta od góry, lecz jej przestrzeń 20 ponad kołnierzem połączona jest z komorą korbową 21 silnika za pośrednictwem przewodu 22.

Inny przykład wykonania silnika według wynalazku pokazano na rysunku fig. 3, gdzie zastosowano układ chłodzenia wypełniony cieczą chłodzącą. Zaznaczono komory chłodzące 25 z wlotem cieczy chłodzącej 37 i wylotem cieczy chłodzącej 38 wykonane w trzonie 16 pokrywy cylindra 9 i cylindrze 1.

Na rysunku fig. 4 pokazano przekrój silnika z zastosowaniem układu chłodzenia powietrznego. Zaznaczono żebra chłodzące 32 ukształtowane promieniowo w trzonie 16 pokrywy cylindra 9 i ukształtowane obwodowo na powierzchni cylindra 1. W tym przykładzie wykonania przedstawiono również inne ukształtowanie kołnierza 18 tulei 13 tłoka 2, którego kielichowaty kształt zbliżony jest do wycinka stożka.

W innym przykładzie wykonania silnika, pokazanym na rysunku fig. 5 zastosowano zasilanie silnika w mieszankę paliwowo - powietrzną z wykorzystaniem układu wtryskowego, gdzie paliwo wtryskiwane jest bezpośrednio do przestrzeni roboczej cylindra. W tym przykładzie wykonania wtryskiwacz 24 będący elementem nie pokazanego na rysunku układu wtryskowego, umieszczony jest w dnie trzona 16 pokrywy cylindra 9, obok świecy zapłonowej 8. W tym przykładzie wykonania cylinder silnika jest chłodzony i zawiera wlot 37 i wylot 38 cieczy chłodzącej.

Przedmiot wynalazku pokazano w innym wykonaniu na załączonym rysunku fig. 6, który ilustruje schematyczny przekrój cylindra silnika wraz ze skrzynią korbową, płaszczyzną zgodną z osią symetrii tłoka i zgodną z osią symetrii korbowodu, w położeniu suwu sprężania w momencie zamknięcia okna kanału wydechowego i rozpoczęcia wtrysku paliwa do przestrzeni roboczej cylindra.

Silnik spalinowy zawiera jeden cylinder roboczy 1 z tłokiem 2 poruszającym się wewnątrz cylindra 1 ruchem posuwisto - zwrotnym. Silnik może jednak w innych przykładach wykonania być zestawiony z większej ilości cylindrów. Tłok 2 zamocowany jest za pośrednictwem sworznia tłokowego 3 do korbowodu 4 osadzonego obrotowo na czopie korbowym 5 wału korbowego 6. Silnik zawiera króciec ssący powietrza 27, zaopatrzony w obrotową przepustnicę powietrza oraz znany elektryczny układ zapłonowy, nie pokazany na rysunku, którego elementem roboczym jest świeca zapłonowa 8. Silnik zawiera znany układ wtrysku paliwa nie pokazany na rysunku, którego elementem jest wtryskiwacz paliwa 24. Świeca zapłonowa 8 i wtryskiwacz paliwa 24 osadzone są w dnie trzona 16 pokrywy 9 cylindra 1. W innym rozwiązaniu wtryskiwacz paliwa 24 umieszczony może być w innych miejscach cylindra 1 i wtryskiwać paliwo bezpośrednio do przestrzeni roboczej cylindra poprzez dodatkowe okno w tulei tłoka 13 lub do kanału przepłukującego 11, lub innych kanałów przepłukujących niewidocznych na rysunku lub bezpośrednio do komory wstępnego sprężania 19 lub do króćca ssącego 27. W korpusie cylindra i utworzony jest kanał wydechowy 10 oraz kanał przepłukujący 11. Ilość kanałów jest zależna od przyjętego systemu przepłukiwania cylindra.

Tłok 2 silnika wyposażony jest w znane pierścienie uszczelniająco - zgarniające 12 współpracujące z gładzią wewnętrznej powierzchni cylindra 1. Tłok 2 silnika posiada ponad denkiem wyprowadzoną do góry tuleję 13, w której bocznej powierzchni utworzone jest okno kanału wydechowego 14 oraz okna kanałów przepłukujących 15. W ścianie tulei 13, w innym przykładzie wykonania może być utworzonych więcej okien wydechowych 14 i przepłukujących 15. Ta tuleja 13 stanowi przedłużenie w górę pobocznicy tłoka 2. Świeca zapłonowa 8 i wtryskiwacz paliwa 24 umiejscowione są w dnie trzona 16, uformowanego wewnątrz cylindra 1 i będącego częścią pokrywy 9 cylindra 1. Trzon 16 od strony wnętrza cylindra 1 ma postać występu w kształcie walca, skierowanego od pokrywy 9 w kierunku do wnętrza cylindra. Od strony pokrywy 9 cylindra, trzon 16 ma postać gniazda w którego dnie wkręcona jest świeca zapłonowa 8 i wtryskiwacz paliwa 24. Elektrody robocze świecy zapłonowej 8 i końcówka wtryskiwacza paliwa 24 znajdują się w przestrzeni roboczej cylindra 1. We wnętrzu cylindra, zewnętrzna walcowa powierzchnia trzona 16 współpracuje z wewnętrzną powierzchnią tulei 13 tłoka 2. Styk obu

PL 204 724 B1 tych powierzchni uszczelniony jest pierścieniem uszczelniającym, ułożonymi w obwodowym rowku trzona 16. W innym przykładzie wykonania styk obu tych powierzchni może być uszczelniony większą ilością pierścieni uszczelniających i zgarniających. W innym przykładzie wykonania, pierścień uszczelniający może być ułożony w rowku tulei.

Tłok 2 współpracuje z wewnętrzną gładzią cylindra 1. Styk obu tych współpracujących powierzchni uszczelniony jest dwoma znanymi pierścieniami uszczelniająco - zgarniającymi ułożonymi w obwodowych rowkach tłoka 2. W innych przykładach wykonania tych znanych pierścieni uszczelniających może być więcej, lub też mogą one być ułożone w obwodowych rowkach cylindra 1.

Komora robocza cylindra i silnika, gdzie realizuje się proces sprężania i wybuchowego spalania mieszanki paliwowo - powietrznej, ograniczona jest w trakcie suwu pracy i przepłukiwania denkiem tłoka 2, wewnętrzną powierzchnią ścian tulei 13 oraz dnem trzona 16 z elektrodami świecy zapłonowej 8 i wylotem wtryskiwacza 24. W cylindrycznej ścianie tulei 13, w górnej jej części umiejscowione są okna kanałów przepłukujących 15 i okno 14 kanału wydechowego 10. W położeniu końca suwu pracy i pełnego przepłukiwania, okno kanału wydechowego 14 pokrywa się z otworem kanału wydechowego 10, zaś okna 15 kanałów przepłukujących znajdują się w miejscu zakończenia kanałów przepłukujących wykonanych w cylindrze 1 i dodatkowo jedno z okien kanałów przepłukujących 15 znajduje się w miejscu otworu wylotowego z gardzieli króćca ssącego 27. Wylot gardzieli króćca ssącego zamknięty jest zaworem membranowym jednokierunkowym 17. W innych przykładach wykonania, w cylindrze może być więcej niż jeden wylot gardzieli króćców ssących i więcej niż jeden wlot kanału wydechowego.

Tuleja 13 tłoka 2 posiada w górnej części gniazdo mocujące wewnętrzną krawędź membrany 26. Membrana 26 ma postać elastycznego pierścienia. Wewnętrzna krawędź membrany 26 odpowiada górnej zewnętrznej krawędzi tulei 13 tłoka 2 i ta krawędź membrany 26 zgodnie z ruchem tłoka 2 i tulei 13 porusza się ruchem posuwisto - zwrotnym w komorze wstępnego sprężania 19, będąc raz rozciągana w górę, raz w dół. Membrana 26 której kształt przekroju płaszczyzną zgodną z płaszczyzną gniazda mocującego membranę 26 w tulei 13 tłoka 2 odpowiada kształtowi krawędzi mocowania tej membrany 26 w górnej, ruchomej krawędzi tulei 13 tłoka 2 od wewnętrznej strony i kształtowi nieruchomego gniazda mocowania membrany 26 w cylindrze 1 i pokrywie cylindra 9 od strony zewnętrznej. Komora wstępnego sprężania ma więc przekrój odpowiadający kształtowi elastycznej membrany 26 w pozycji w której płaszczyzna gniazda mocowania membrany 26 w tulei 13 tłoka 2 pokrywa się z płaszczyzną gniazda mocowania zewnętrznej krawędzi membrany 26 w cylindrze 1 i pokrywie cylindra 9 oraz kształt jaki stworzy elastyczna membrana rozciągana podczas ruchu tłoka 2 od dolnego do górnego położenia, odpowiadającego co najmniej wielkości skoku tłoka 2. Komora wstępnego sprężania 19 połączona jest z otworem wylotowym króćca ssącego 27 poniżej elastycznej membrany 26, której wewnętrzna krawędź mocowania w gnieździe tulei 13 tłoka 2 ustawiona jest w najniższym możliwym położeniu tłoka 2. Jak to pokazano na załączonym rysunku fig. 6, na drodze powietrza z króćca ssącego 27 pod elastyczną membranę 26, znajduje się zawór jednokierunkowy 17 typu membranowego. Komora wstępnego sprężania 19 jest zamknięta od góry, lecz jej przestrzeń 20 ponad elastyczną membraną połączona jest z komorą korbową 21 silnika za pośrednictwem przewodu 22. W innym wykonaniu elastyczna membrana 26 może pełnić również rolę zaworu umieszczonego na drodze mieszanki paliwowo - powietrznej, lub powietrza od króćca gaźnika 7 lub króćca ssącego powietrza 27 do komory wstępnego sprężania 19. Wprowadzenie membrany 26 umożliwia uproszczenie konstrukcji silnika poprzez redukcję dwóch współosiowych, współpracujących z sobą płaszczyzn, czyli zewnętrznej płaszczyzny kołnierza 18 tulei 16 tłoka 2 i wewnętrznej płaszczyzny pokrywy cylindra 9 opisanego w przykładzie 1.

Kolejny przykład wykonania silnika według wynalazku pokazano na załączonym rysunku fig. 7, ilustrującym schematyczny przekrój silnika cztero - cylindrowego w układzie gwiaździstym wraz ze skrzynią korbową, płaszczyzną zgodną z osią symetrii tłoka i zgodną z osią symetrii korbowodów, w położeniu początku suwu pracy cylindra pierwszego 39, końca wydechu spalin cylindra drugiego 40, pełnego przepłukiwania cylindra trzeciego 41 i suwu pracy cylindra czwartego 42, natomiast fig. 8 ilustruje cylinder trzeci 41 jako szczegół tego samego schematycznego przekroju silnika w położeniu pełnego przepłukiwania.

Charakterystyczną cechą tego wykonania silnika jest połączenie przedmiotu wynalazku ze znanym hipocykloidalnym układem korbowym wynalezionym przez A. J. Bakera, dające czterocylindrowy silnik dwusuwowy w układzie gwiaździstym, w którym podczas jednego obrotu wału korbowego 6, realizowane są cztery takty pracy. Hipocykloidalny układ korbowy w którym oba tłoki 2 każdej wzajemnej przeciwległej pary cylindrów 39, 41 oraz 40, 42, umocowane są na końcach jednego podwójnego

PL 204 724 B1 jarzma 34 i 35. Oba podwójne jarzma 34 i 35, ustawione wzajemnie do siebie pod kątem prostym, biegną na jednym wspólnym, lecz podwójnym mimośrodzie 28, który osadzony jest na pojedynczym czopie korbowym 5 znanego wału korbowego 6. Skok czopa 5 wynosi tylko połowę skoku tłoka 2, którego pozostałą połowę przejmują na siebie i wykonują mimośrody 28. Para mimośrodów 28 kompensuje siły jednego jarzma 34 z zamocowanymi na jego końcach tłokami 2 w stosunku do drugiego jarzma 35 z zamocowanymi na jego końcach tłokami 2, a zatem w konsekwencji siły obciążające czop korbowy maleją wraz ze wzrostem obrotów wału korbowego. Stwierdzić zatem można, że silnik ten szczególnie nadaje się do pracy przy bardzo wysokich prędkościach obrotowych. Silnik w tym przykładzie wykonania wyposażony jest w ciśnieniowy układ smarowania olejem z tak zwaną suchą misą olejową z którego na rysunkach fig. 7 oraz fig. 8, pokazano jedynie kanał 29 z umieszczonym w nim ssakiem oleju i kanały 30 doprowadzające olej do uformowanej na połączeniu jarzma 34 i 35 z tłokami 2 przestrzeni 31 służącej dodatkowemu chłodzeniu toków 2. Przestrzeń 31 uformowana jest tak aby olej przechodzący przez nią uzyskał kształt fontanny odprowadzając ciepło z dna tłoka 2, mającego bezpośredni kontakt z komorą spalania 23 i pierścieni 12.

Silnik spalinowy zawiera cztery jednakowe cylindry 39, 40, 41, 42, zawierające wewnątrz tuleję roboczą z tłokiem 2 poruszającą się wewnątrz cylindra 1 ruchem posuwisto - zwrotnym. Tłok 2 zamocowany jest za pośrednictwem śrub 36 pokazanych na rysunku fig. 7, do jarzma 35, osadzonego za pośrednictwem mimośrodu 28 na czopie korbowym 5 wału korbowego 6. Silnik zawiera znany układ zasilania w postaci króćca ssącego 27 zaopatrzonego w przepustnicę powietrza, wtryskiwacza paliwa 24 oraz znany elektryczny układ zapłonowy, nie pokazany na rysunku, którego elementem roboczym jest świeca zapłonowa 8. Świeca zapłonowa 8 osadzona jest w pokrywie 9 cylindra 1. W korpusie cylindra 1 utworzony jest kanał wydechowy 10 oraz kanały przepłukujące 15. Ilość kanałów jest zależna od przyjętego systemu przepłukiwania cylindra.

Tłok 2 silnika wyposażony jest w znane pierścienie uszczelniająco - zgarniające 12 współpracujące z gładzią wewnętrznej powierzchni cylindra 1. Tłok 2 silnika posiada ponad denkiem wyprowadzoną do góry tuleję 13, w której bocznej powierzchni utworzone jest okno kanału wydechowego 14 oraz okna kanałów przepłukujących 15. W ścianie tulei 13, w innym przykładzie wykonania może być utworzonych więcej okien 14 i 15. Ta tuleja 13 stanowi przedłużenie w górę pobocznicy tłoka 2. Świeca zapłonowa 8 i wtryskiwacz paliwa 24 umiejscowione są w dnie trzona 16, uformowanego wewnątrz cylindra 1 i będącego częścią pokrywy 9 cylindra 1. Trzon 16 od strony wnętrza cylindra 1 ma postać występu w kształcie walca, skierowanego od pokrywy 9 w kierunku do wnętrza cylindra. Od strony pokrywy 9 cylindra, trzon 16 ma postać gniazda w którego dnie wkręcona jest świeca zapłonowa 8. Elektrody robocze świecy zapłonowej 8 i końcówka wtryskiwacza 24 znajdują się w przestrzeni roboczej cylindra 1. We wnętrzu cylindra, zewnętrzna walcowa powierzchnia trzona 16 współpracuje z wewnętrzną powierzchnią tulei 13 tłoka 2. Styk obu tych powierzchni uszczelniony jest pierścieniem uszczelniającym, ułożonymi w obwodowym rowku trzona 16. W innym przykładzie wykonania styk obu tych powierzchni może być uszczelniony większą ilością pierścieni uszczelniających i zgarniających. W innym przykładzie wykonania, pierścień uszczelniający może być ułożony w rowku tulei.

Tłok 2 współpracuje z wewnętrzną gładzią cylindra 1. Styk obu tych współpracujących powierzchni uszczelniony jest dwoma znanymi pierścieniami uszczelniająco - zgarniającymi 12 ułożonymi w obwodowych rowkach tłoka 2. W innych przykładach wykonania tych znanych pierścieni uszczelniających może być inna ilość, lub też mogą one być ułożone w obwodowych rowkach cylindra 1.

Komora robocza cylindra 1 silnika, gdzie realizuje się proces sprężania i wybuchowego spalania mieszanki paliwowo - powietrznej, ograniczona jest w trakcie suwu pracy i przepłukiwania denkiem tłoka 2, wewnętrzną powierzchnią ścian tulei 13 oraz dnem trzona 16 z elektrodami świecy zapłonowej 8 i końcówką wtryskiwacza 24. W cylindrycznej ścianie tulei 13, w górnej jej części umiejscowione są okna kanałów przepłukujących 15 i okno 14 kanału wydechowego 10. W położeniu końca suwu pracy i pełnego przepłukiwania, okno kanału wydechowego 14 znajduje się w miejscu otworu wydechowego 10, które zaopatrzone jest w zawór obrotowy 33, (w innych przykładach wykonania ten zawór może być wykonany w inny sposób) umożliwiający zmiany czasów otwarcia przewodu wydechowego 10, zaś okna 15 kanałów przepłukujących znajdują się w miejscu zakończenia kanałów przepłukujących wykonanych w cylindrze 1 i dodatkowo jedno z okien kanałów przepłukujących 15 znajduje się w miejscu otworu wylotowego z króćca ssącego 27. Wylot króćca ssącego 27 zamknięty jest zaworem membranowym jednokierunkowym 17. W innych przykładach wykonania, w cylindrze może być więcej niż jeden wylot gardzieli gaźnika i więcej niż jeden wlot kanału wydechowego.

PL 204 724 B1

Tuleja 13 tłoka 2 posiada zamocowany w górnej części kołnierz 18 w postaci pierścienia o płaszczyźnie prostopadłej do osi symetrii tłoka 2 oraz jego tulei 13. Wewnętrzna średnica kołnierza 18 odpowiada wewnętrznej średnicy tulei 13 tłoka 2 i ten kołnierz 18 zgodnie z ruchem tłoka 2 i tulei 13 porusza się ruchem posuwisto - zwrotnym w komorze wstępnego sprężania 19, której kształt przekroju płaszczyzną zgodną z płaszczyzną kołnierza 18, odpowiada kształtowi tego kołnierza 18. Komora wstępnego sprężania ma więc przekrój odpowiadający kształtowi kołnierza 18 oraz wysokość odpowiadającą co najmniej wielkości skoku tłoka 2. Komora wstępnego sprężania 19 połączona jest z króćcem ssącym 27 poniżej kołnierza 18 ustawionego w najniższym możliwym położeniu tłoka 2. Jak to pokazano na załączonym rysunku fig. 7, na drodze powietrza z króćca ssącego 27 pod kołnierz 18, znajduje się zawór jednokierunkowy 17 typu membranowego. Komora wstępnego sprężania 19 jest zamknięta od góry, lecz jej przestrzeń 20 ponad kołnierzem połączona jest z komorą korbową 21 silnika za pośrednictwem przewodu 22.

W konstrukcji silnika według wynalazku zastosowano zmieniony system zasilania przestrzeni roboczej cylindra. W górnej części cylindra uformowana została komora 19 wstępnego zasysania i wstępnego sprężania mieszanki. W tej komorze 19, o cylindrycznym kształcie porusza się ruchem posuwisto - zwrotnym kołnierz 18 zamocowany na końcu tulei 13 tłoka 2. Ruch tłoka 2 wraz z tuleją 13 i kołnierzem 18 w górę powoduje otwarcie zaworu membranowego 17, zassanie mieszanki paliwowo - powietrznej z gardzieli gaźnika 7 przy zamkniętych oknach 15 kanałów przepłukujących i zamkniętym oknie kanału 14 wydechowego. Po zakończeniu suwu sprężania, ruch tłoka 2 w dół powoduje zamknięcie zaworu membranowego 17 i wstępne sprężenie mieszanki w komorze 19. Dalszy ruch w dół tłoka 2 z kołnierzem 18 powoduje najpierw częściowe otwarcie okna kanału wydechowego w tulei 13, częściowe opróżnienie wnętrza cylindra z gazów spalinowych, a następnie otwarcie okien kanałów przepłukujących 15 co skutkuje wytłoczeniem pozostałości gazów spalinowych i napełnieniem wnętrza cylindra mieszanką. Rozpoczęcie ruchu tłoka 2 w górę prowadzi do zamknięcia okien kanałów 14, 15, sprężenia mieszanki w komorze spalania 23, a jednoczesny ruch w górę kołnierza 18 prowadzi do powtórnego otwarcia zaworu membranowego 17, zassania nowej porcji mieszanki do komory 19, wstępnego zasysania i sprężania mieszanki. Cykl się powtarza.

Na kolejnym załączonym rysunku przedstawiono fazy pracy silnika, gdzie rysunek fig. 9 pokazuje położenie tłoka 2 w momencie tuż po zamknięciu okna wydechowego, rozpoczęcie sprężania mieszanki paliwowo - powietrznej w przestrzeni roboczej cylindra i jednoczesne pełne zasysanie mieszanki paliwowo - powietrznej do komory wstępnego sprężania z gaźnika poprzez w pełni otwarty jednokierunkowy zawór membranowy. Rysunek fig. 10 pokazuje położenie tłoka w górnym, martwym punkcie w momencie tuż po zapłonie mieszanki paliwowo - powietrznej w komorze sprężania, czyli rozpoczęcie suwu pracy, przy jednoczesnym rozpoczęciu sprężania mieszanki paliwowo - powietrznej w komorze wstępnego sprężania, przy zamykającym się jednokierunkowym zaworze membranowym. Rysunek fig. 11 pokazuje położenie tłoka w momencie tuż przed otwarciem kanału wydechowego, czyli w końcu suwu pracy przed wylotem spalin, przy jednoczesnym dalszym sprężania mieszanki paliwowo - powietrznej w komorze wstępnego sprężania. Rysunek fig. 12 pokazuje położenie tłoka w dolnym, martwym punkcie w momencie pełnego wylotu spalin przez kanał wydechowy i pełnego przepłukiwania przestrzeni roboczej cylindra mieszanką paliwowo - powietrzną przetłaczaną z komory wstępnego sprężania poprzez całkowicie otwarte kanały przepłukujące, przy jednoczesnym rozpoczęciu zasysanie mieszanki paliwowo-powietrznej do komory wstępnego sprężania z gaźnika poprzez otwierający się jednokierunkowy zawór membranowy.

Dalej przedstawiono kolejne fazy pracy silnika wyposażonego we wtryskiwacz mieszanki paliwowo - powietrznej, gdzie rysunek fig. 13 pokazuje położenie tłoka tuż po zamknięciu okna wydechowego w momencie wtrysku paliwa przez wtryskiwacz do przestrzeni roboczej cylindra, rozpoczęcie sprężania tworzącej się mieszanki paliwowo - powietrznej w przestrzeni roboczej cylindra i jednoczesne pełne zasysanie powietrza do komory wstępnego sprężania z króćca ssącego poprzez w pełni otwarty jednokierunkowy zawór membranowy. Rysunek fig. 14 pokazuje położenie tłoka w górnym, martwym punkcie w momencie tuż po zapłonie mieszanki paliwowo - powietrznej w komorze sprężania, czyli rozpoczęcie suwu pracy, przy jednoczesnym rozpoczęciu sprężania powietrza w komorze wstępnego sprężania, przy zamykającym się jednokierunkowym zaworze membranowym. Rysunek fig. 15 pokazuje położenie tłoka w momencie, tuż przed otwarciem kanału wydechowego, czyli w końcu suwu pracy przed wylotem spalin, przy jednoczesnym dalszym sprężaniu powietrza w komorze wstępnego sprężania. Rysunek fig. 16 pokazuje położenie tłoka w dolnym, martwym punkcie w momencie pełnego wylotu spalin przez kanał wydechowy i pełnego przepłukiwania przestrzeni roboczej

PL 204 724 B1 cylindra powietrzem przetłaczanym z komory wstępnego sprężania poprzez całkowicie otwarte kanały przepłukujące przy jednoczesnym rozpoczęciu zasysanie powietrza do komory wstępnego sprężania z króć ca ssącego poprzez otwierają cy się jednokierunkowy zawór membranowy.

Kolejny rysunek przedstawia fazy pracy silnika pokazanego w przykładzie wykonania na rysunku fig. 6. Rysunek fig. 17 pokazuje położenie tłoka tuż po zamknięciu okna wydechowego w momencie wtrysku paliwa przez wtryskiwacz do przestrzeni roboczej cylindra, rozpoczęcie sprężania tworzącej się mieszanki paliwowo - powietrznej w przestrzeni roboczej cylindra i jednoczesne pełne zasysanie powietrza do komory wstępnego sprężania z króćca ssącego poprzez w pełni otwarty jednokierunkowy zawór membranowy. Rysunek fig. 18 pokazuje położenie tłoka w górnym, martwym punkcie w momencie tuż po zap ł onie mieszanki paliwowo - powietrznej w komorze sprężania, czyli rozpoczę cie suwu pracy, przy jednoczesnym rozpoczęciu sprężania powietrza w komorze wstępnego sprężania, przy zamykającym się jednokierunkowym zaworze membranowym. Rysunek fig. 19 pokazuje położenie tłoka w momencie, tuż przed otwarciem kanału wydechowego, czyli w końcu suwu pracy przed wylotem spalin, przy jednoczesnym dalszym sprężaniu powietrza w komorze wstępnego sprężania. Rysunek fig. 20 pokazuje położenie tłoka w dolnym, martwym punkcie w momencie pełnego wylotu spalin przez kanał wydechowy i pełnego przepłukiwania przestrzeni roboczej cylindra powietrzem przetłaczanym z komory wstępnego sprężania poprzez całkowicie otwarte kanały przepłukujące przy jednoczesnym rozpoczęciu zasysanie powietrza do komory wstępnego sprężania z króćca ssącego poprzez otwierający się jednokierunkowy zawór membranowy.

Dalej przedstawiono na rysunku fazy pracy dwusuwowego silnika z zapłonem samoczynnym, gdzie rysunek fig. 21 pokazuje położenie tłoka tuż po zamknięciu okna wydechowego w momencie wtrysku paliwa przez wtryskiwacz do przestrzeni roboczej cylindra, rozpoczęcie sprężania tworzącej się mieszanki paliwowo - powietrznej w przestrzeni roboczej cylindra i jednoczesne pełne zasysanie powietrza do komory wstępnego sprężania z króćca ssącego poprzez w pełni otwarty jednokierunkowy zawór membranowy. Rysunek fig. 22 ukazuje położenie tłoka w górnym, martwym punkcie w momencie tuż po samoczynnym zapłonie mieszanki paliwowo - powietrznej w komorze sprężania, czyli rozpoczęcie suwu pracy, przy jednoczesnym rozpoczęciu sprężania powietrza w komorze wstępnego sprężania, przy zamykającym się jednokierunkowym zaworze membranowym. Rysunek fig. 23 pokazuje położenie tłoka w momencie, tuż przed otwarciem kanału wydechowego, czyli w końcu suwu pracy przed wylotem spalin, przy jednoczesnym dalszym sprężaniu powietrza w komorze wstępnego sprężania. Rysunek fig. 24 pokazuje położenie tłoka w dolnym, martwym punkcie w momencie pełnego wylotu spalin przez kanał wydechowy i pełnego przepłukiwania przestrzeni roboczej cylindra powietrzem przetłaczanym z komory wstępnego sprężania poprzez całkowicie otwarte kanały przepłukujące przy jednoczesnym rozpoczęciu zasysanie powietrza do komory wstępnego sprężania z króćca ssącego poprzez otwierający się jednokierunkowy zawór membranowy. W innych przykładach wykonania dwusuwowego silnika o zapłonie samoczynnym (miniaturowe silniki modelarskie o małej lub bardzo małej pojemności skokowej) może być zastosowany znany układ gaźnikowy tworzący mieszankę paliwowo - powietrzną, bez układu wtrysku paliwa. W tym rozwiązaniu rozruch silnika odbywa się zazwyczaj za pomocą znanej świecy żarowej, po czym silnik pracuje już w pełni jako silnik o zapłonie samoczynnym.

PL 204 724 B1

Wykaz oznaczeń na rysunkach

1. Cylinder roboczy.

2. Tłok.

3. Sworzeń tłokowy.

4. Korbowód.

5. Czop korbowy.

6. Wał korbowy.

7. Gaźnik.

8. Element zapłonowy.

9. Pokrywa cylindra.

10. Kanał wydechowy.

11. Kanał przepłukujący.

12. Pierścienie uszczelniająco - zgarniające.

13. Tuleja tłoka.

14. Kanał wydechowy tulei tłoka.

15. Kanały przepłukujące.

16. Trzon cylindra.

17. Zawór membranowy jednokierunkowy.

18. Kołnierz tulei tłoka.

19. Komora wstępnego sprężania.

20. Przestrzeń komory wstępnego sprężania ponad kołnierzem tulei tłoka.

21. Komora korbowa.

22. Przewód.

23. Komora spalania.

24. Wtryskiwacz paliwa.

25. Komora chłodząca.

26. Membrana.

27. Króciec ssący powietrza.

28. Mimośród podwójny.

29. Kanał oleju.

30. Kanał oleju.

31. Przestrzeń chłodząca.

32. Żebro chłodzące.

33. Zawór obrotowy.

34. Jarzmo.

35. Jarzmo.

36. Śruba łącząca.

37. Wlot cieczy chłodzącej.

38. Wylot cieczy chłodzącej.

39. Cylinder pierwszy.

40. Cylinder drugi.

41. Cylinder trzeci.

42. Cylinder czwarty.

Claims (17)

1. Tłokowy spalinowy silnik dwusuwowy, zawierający co najmniej jeden cylinder roboczy z tłokiem poruszającym się wewnątrz cylindra ruchem posuwisto - zwrotnym oraz zawierający układ zasilania, wyposażony w gaźnik z gardzielą wylotową, przy czym tłok połączony jest za pośrednictwem układu korbowego z wałem korbowym, zaś w pokrywie cylindra osadzona jest świeca zapłonowa, lub element żarowy, przy czym w korpusie cylindra umiejscowione są kanały wydechowe i kanały przepłukujące, zaś tłok silnika posiada ponad denkiem wyprowadzoną do góry tuleję, której zewnętrzna powierzchnia zawierająca okna kanałów wydechowych i okna kanałów przepłukujących, jest przedłużeniem pobocznicy tłoka, zaś element zapłonowy umiejscowiony jest w dnie trzona uformowanego wewnątrz cylindra, gdzie zewnętrzna powierzchnia tego trzonu tego elementu zapłonowego współpracuje z wewnętrzną

PL 204 724 B1 powierzchnią tulei tłoka, znamienny tym, że tuleja (13) tłoka (2) posiada w górnej części zewnętrzny kołnierz (18), przy czym zewnętrzna powierzchnia tej tulei (13) tłoka (2), kołnierz (18), oraz wewnętrzne ściany korpusu cylindra (1) tworzą komorę wstępnego sprężania (19) o zmiennej objętości.

2. Silnik wedł ug zastrz. 1, znamienny tym, ż e koł nierz (18) tulei (13) tł oka (2) ma postać pł askiego pierścienia, którego wewnętrzna średnica odpowiada wewnętrznej średnicy tulei (13) tłoka (2), zaś zewnętrzna średnica odpowiada zewnętrznej średnicy komory wstępnego sprężania (19).

3. Silnik wedł ug zastrz. 1, znamienny tym, ż e koł nierz (18) tulei (13) tł oka (2) ma postać kielicha uformowanego na górnej krawędzi tej tulei (13) tłoka (2).

4. Silnik według zastrz. 1, znamienny tym, ż e wylot gardzieli gaźnika (7) usytuowany jest w dolnej części komory wstępnego sprężania (19), poniżej kołnierza (18) tulei(13)tłoka(2).

5. Silnik według zastrz. 1, albo 4 znamienny tym, że wylot gardzieli gaźnika (7) połączony jest z komorą sprężania (23) za poś rednictwem kanału przepł ukują cego (11), którego wylot usytuowany jest w górnej części komory sprężania (23) pod trzonem (16) świecy zapłonowej (8).

6. Silnik według zastrz. 5, znamienny tym, że w położeniu suwu pracy i pełnego przepłukiwania okna (15) kanałów przepłukujących w tulei (13) tłoka (2) pokrywają się z wylotami kanałów przepłukujących do komory sprężania (23).

7. Silnik według zastrz. 5, znamienny tym, ż e w położeniu suwu pracy i pełnego przepłukiwania okno (14) kanału wydechowego w tulei (13) tłoka (2) pokrywa się z wylotem kanału wydechowego (10).

8. Silnik wedł ug zastrz. 1, znamienny tym, ż e przestrzeń (20) komory wstę pnego sprężania w górnej części, ponad kołnierzem (18) tulei (13) jest połączona przewodem (22) łączącym tą komorę wstępnego sprężania (19) z komorą korbową (21) silnika.

9. Silnik wedł ug zastrz. 1, znamienny tym, ż e w denku tł oka (2) uformowana jest nieckowata komora spalania (23).

10. Silnik według zastrz. 1, znamienny tym, że wewnątrz ścian cylindra (1) oraz wewnątrz ścian trzona (16) świecy zapłonowej (8) znajdują się komory (25) cieczowego układu chłodzenia.

11. Silnik według zastrz. 1, znamienny tym, że zewnętrzne ściany cylindra (1) wyposażone są w chł odzą ce ż ebra (24).

12. Silnik według zastrz. 1, znamienny tym, że górna krawędź tulei (13) tłoka (2) połączona jest z wewnętrzną krawędzią pierścieniowej membrany (26) której krawędź zewnętrzna zamocowana jest w zewnętrznej ścianie komory sprężania (19).

13. Silnik według zastrz. 12, znamienny tym, że wewnętrzna krawędź membrany (26) osadzona jest przesuwnie w obwodowej szczelinie tulei (13) tłoka (2).

14. Silnik według zastrz. 12 albo 13, znamienny tym, że zewnętrzna krawędź membrany (26) osadzona jest przesuwnie w obwodowej szczelinie w zewnętrznej ścianie komory sprężania (19).

15. Silnik według zastrz. 4, znamienny tym, że wylot gardzieli gaźnika (7) usytuowany jest poniżej membrany (26).

16. Silnik według zastrz. 1, znamienny tym, że wylot gardzieli gaźnika (7) połączony jest z komorą sprężania (23) za pośrednictwem kanału przepłukującego (11), którego wylot usytuowany jest w górnej części komory sprężania (23) pod trzonem (16) elementu zapłonowego (8).

17. Silnik według zastrz. 5, znamienny tym, że w położeniu suwu pracy i pełnego przepłukiwania okno (14) kanału przepłukującego w tulei (12) tłoka (2) pokrywa się z wylotem kanału przepłukującego do komory sprężania (21).