PL95190B1

PL95190B1 -

Info

Publication number: PL95190B1
Application number: PL1973166446A
Authority: PL
Original assignee: Politechnika Krakowska
Priority date: 1973-11-09
Filing date: 1973-11-09
Publication date: 1977-09-30
Also published as: SE7414019L; DD116289A5; CA1013678A; US4020801A; GB1492949A; DE2453193A1; SE426863B

Description

Przedmiotem wynalazku jest dwusuwowy silnik spalinowy z zaplonem iskrowym o dwóch, trzech, czterech lub szesciu 'cylindrach z wtryskiem pa¬ liwa za pomoca gazów spalinowych.Dotychczas znane sa rozwiazania dwusuwowych dwucylindrowych silników spalinowych z wtry¬ skiem paliwa za pomoca spalin, w których prze¬ strzenie robocze sa polaczone przewodami gazowy¬ mi. Rozwiazania te nie przewiduja jednak ukla¬ dów dla trzy i wiecej cylindrowych silników i nie okreslaja kierunku strumienia wtryskowego, umie¬ szczenia swiecy zaplonowej oraz dozowników pa¬ liwa.W silniku spalinowym wedlug wynalazku prze¬ strzenie robocze cylindrów sa polaczone przewoda¬ mi miedzy soba w ten sposób, ze podczas suwu roboczego gazy spalinowe o wysokim cisnieniu po odslonieciu przez tlok otworu przewodu, przedo¬ staja sie w niewielkiej ilosci do przestrzeni robo¬ czej, przy czym po drodze porywaja dostarczone w okreslonej ilosci paliwo i dokonuja wtrysku.Cecha charakterystyczna silnika wedlug wyna¬ lazku stanowi zrealizowanie wtrysku paliwa za po¬ moca gazów spalinowych w trzycylindrowym sil¬ niku dwusuwowym o kacie .przestawienia korb równym 120° w ten sposób, ze przestrzen robocza kazdego cylindra jest polaczona dwoma przewoda¬ mi o malej srednicy z pozostalymi cylindrami, przy czyim kazdy z trzech przewodów ma wlot wykonany w gladzi jednego cylindra powyzej po¬ lowy skoku tloka, zas wylot wtryskowy wykonany w gladzi drugiego cylindra ponizej polowy sko¬ ku tloka, oraz zrealizowanie wtrysku paliwa za pomoca gazów spalinowych w czterocylindrowyim silniku dwusuwowym o ukladzie cylindrów sze<- regowym lub widlastym, w ten sposób, ze prze¬ strzenie robocze cylindrów, w których to cylin¬ drach zaplon nastepuje co 180° obrotu walu kor¬ bowego, sa polaczone miedzy soba przewodami ga¬ zowymi, do których to przewodów jest dopro¬ wadzone w regulowanej ilosci paliwo, tak iz gazy spalinowe jednego cylindra porywajac paliwo do¬ konuja wtrysku 'do drugiego cylindra, w którym zaplon nastepuje o 180° obrotu walu pózniej. Ga¬ zy spalinowe zas tego drugiego cylindra po dal¬ szym obrocie walu o 180° dokonuja wtrysku do cylindra pierwszego.Równiez cecha charakterystyczna wynalazku jest zrealizowanie wtrysku paliwa za pomoca gazów spalinowych w szesciocylindrowym silniku dwu¬ suwowym o ukladzie cylindrów szeregowym lub 'widlastym w ten sposób, ze przestrzenie robocze cylindrów sa polaczone przewodami gazowymi, do których jest doprowadzone w okreslonej ilosci pa¬ liwo, tak iz kazda para cylindrów, w których za¬ plon nastepuje co 180° obrotu walu korbowego jest polaczona miedzy soba lub, ze kazde trzy cylindry w których zaplon nastepuje co 120° sa 95 1903 95190 polaczone miedzy soba tak, iz przestrzen robocza kazdego cylindra jest polaczona dwoma przewo¬ dami z przestrzeniami roboczymi pozostalych cy¬ lindrów, przy czyim kazdy z tych -przewodów ma wlot wykonany w gladzi jednego cylindra powy¬ zej polowy skoku tloka, a wylot wtryskowy wy¬ konany w drugim cylindrze ponizej polowy sko¬ ku tloka.Wspólna cecha charakterystyczna dla wszystkich iukladów jest to, ze osie otworów wtryskowych sa skierowane do wlotów komór wstepnego spala¬ nia, oraz, ze swieca zaplonowa jest umieszczona w komorze wstepnego spalania w obrebie powierz¬ chni stozkowej okreslonej strumieniem wtrysko¬ wym, równiez to, ze w miejscu doprowadzenia paliwa do przewodów gazowych sa wykonane otwarte dozowniki paliwa, skladajace sie z komo¬ ry dozujacej o objetosci wiekszej od maksymal¬ nej dawki paliwa na jeden cykl roboczy, oraz z kanalika wejsciowego i wyjsciowego o srednicy mniejszej niz 0,5 srednicy przewodu gazowego. W miejscu umieszczenia dozownika paliwa moze byc równiez umieszczony paliwowy zawór elektroma¬ gnetyczny. Niezaleznie od tego dalsza wspólna cecha charakterystyczna jest to, ze przewody do¬ prowadzajace paliwo do dozowników sa podgrze¬ wane za pomoca gazów spalinowych oraz, ze otwo¬ ry wlotowe przewodów gazowych rozszerzaja sie uskokiem w' poblizu gladzi cylindrów.W silniku wedlug wynalazku zastosowano wtrysk paliwa za pomoca gazów spalinowych do silników trzy, cztero i szesciocylindirowych, oraz zastosowano otwarte dozowniki paliwa, eliminujac niepewne w pracy zaworki samoczynne. Zasto¬ sowano wtrysk do wnetrza wstepnej*komory spa¬ lania w obrebie swiecy zaplonowej przy równo¬ czesnym podgrzewaniu przewodów paliwa goracy¬ mi spalinami z zastosowaniem rozszerzenia otwor¬ ków wlotowych przewodów gazowych w poblizu gladzi cylindra w celu wyeliminowania osadze¬ nia sie magaru u wylotu otworków* Powyzsze udo¬ skonalenia daja mozliwosc stosowania taniego i prostego systemu wtryskowego we wszystkich sto¬ sowanych silnikach dwusuwowych wielocylindro- wych, przy czym uzyskuje sie bardzo male jed¬ nostkowe zuzycie paliwa, mozliwosci stosowania paliw ciezkich i zmniejszenie toksycznosci spalin.Silnik spalinowy wedlug wynalazku jest przed¬ stawiony na rysunku, na którym, fig. 1, fig. 2 i fig. 3 przedstawiaja schematycznie silnik w wykona¬ niu trzycylindrowym, przy czym kolejno fig. 1, 2 i 3 przedstawiaja schemat dzialania wtrysku do poszczególnych cylindrów, fig. 4 przedstawia sche¬ matycznie uklad przewodów w silniku czterocy- lindrowym, a fig. '5 i 6 w silniku szesdiocylindro- wym, natomiast fig. 7 przedstawia schematycznie dwucylindrowy silnik dwusuwowy, przy czym jest pokazany kierunek wtrysku do komór wstepnego spalania, umieszczenie swiec zaplonowych, dozo¬ wnik paliwa i podgrzewacz paliwa, a fig. 8 i 9 przedstawiaja konstrukcje otworku wlotowego przewodu gazowego.Zasada dzialania silnika spalinowego trzycylin- drowego wedlug wynalazku jest nastepujaca.IG 40 45 50 55 60 65 Na rysunku fig. 1 jest przedstawiony schema¬ tycznie silnik w momencie, w którym w cylindrze 2 po zaplonie tlok odslonil otwór wlotowy 8 prze¬ wodu gazowego 5. W momencie tym pewna ilosc gazów spalinowych przeplywa z duza predkoscia i duzym cisnieniem do przestrzeni cylindra 3 po¬ rywajac i rozpylajac po drodze paliwo dostarczo¬ ne do dozownika 15 z pompki 19 o zmiennym wy¬ datku. Paliwo to zostaje wtrysniete do komory wstepnego spalania 20. Na rys. fig. 2 jest przed¬ stawiony ten sam silnik po obrocie walu korbo¬ wego o 120°, przy czym gazy spalinowe sa pobie¬ rane z cylindra 3 i dokonuja wtrysku do cylindra 1. Na rysunku fig. 3 wtrysk nastepuje do cylindra 2, zas gazy spalinowe sa pobierane z cylindra 1.Wtrysk do poszczególnych cylindrów nastepuje w momencie gdy tlok znajduje sie w poblizu dol¬ nego zwrotnego punktu, co jest korzystne, ze wzgledu na dlugi okres czasu, w którym tworzy sie mieszanka w cylindrze, to jest podczas prawie calego suwu sprezania. Sam moment wtrysku ustala polozenie otworków wlotowych 7, 8, 9 prze¬ wodów 4, 5, 6 w stosunku do górnych zwrotnych 'polozen tloka, a które to otworki musza sie znaj¬ dowac w gladzi cylindrów powyzej polowy skoku tloka. Natomiast ze wzgledu na konieczna dla dokonania wtrysku róznica cisnien, otworki wtry¬ skowe 10, 11, 12 musza byc umieszczone w gladzi cylindrów ponizej polowy skoku tloka.Zasada dzialania silnika czterocylindrowego dwusuwowego z wtryskiem paliwa za pomoca ga¬ zów spalinowych wedlug wynalazku jest przed¬ stawiona schematycznie na rysunku fig. 4. Ogra¬ niczono sie tutaj do pokazania "schematu laczenia przewodów gazowych poszczególnych cylindrów.Laczy sie mianowicie ze soba te pary cylindrów, dla których ramiona korb walu korbowego sa przedstawione o 180° na rysunku cylindrów 1 i 3 oraz 2 i 4. W ten sposób otrzymuje sie dwa ukla¬ dy takie jak w dwucylindrowym silniku rys. fig. 7, przy czym cylindry sa laczone parami jednym przewodem gazowym 4 i 5 przy czym otwory wio-, towo-wylotowe tego przewodu sa umieszczone w gladzi cylindrów powyzej polowy skoku tloka w jednakofwej odleglosci od górnego zwrotnego pun¬ ktu tloka.Zasada dzialania silnika szesciocylindrowego We¬ dlug wynalazku jest przedstawiona schematycznie na rysunku fig. 6. Przy czym ograniczono sie równiez do pokazania schematu polaczen prze¬ wodów gazowych miedzy poszczególnymi cylindra¬ mi. Zasada laczenia jest taka, ze laczy sie mie¬ dzy soba w trzy pary cylindrów (fig. 5), dla któ¬ rych ramiona korb walu korbowego sa przesta¬ wione o '1'80°. W tym wypadku dwa cylindry la¬ czy sie jednym przewodem gazowym 4, 5, 6 umie¬ szczonym ijak w silniku dwucylindrowym powy¬ zej polowy skoku tloka i w tej samej odleglosci od górnych zwrotnych polozen tloka. Druga za¬ sada polaczen cylindrów fig. 6 jest .taka, ze laczy sie miedzy soba po trzy cylindry, dla których ra¬ miona korb walu korbowego sa przstawione o 120°, tak jak w silniku trzycylindrowym (fig. 1, 2, 3), przy czym kazdy z tych trzech cylindrów jest po-65190 6 laczony z dwoma pozostalymi za pomoca dwóch przewodów gazowych 4, 5, 6.Na rysunku fig. 7 przedstawiono na przykla¬ dzie dwueylindrowego silnika dwusuwowego o ka¬ cie przestawienia korb walu korbowego równym 180° uklad zasilania wedlug wynalazku. Paliwo jest dostarczane w regulowanej ilosci przez pom¬ pke 19 dp przewodu 16. Przewód *16 na pewniej swej dlugosci przeidhodzi przez kolektor wydacho- wy silnika 23, *wcirzac wstepny podgrzewacz pali¬ wa. Temperatura do jakiej zostaje podgrzane pali¬ wo jeslt prawie niezalezna od ohiiciazeiniia silnika, poniewaz zmiana temperatury spalin jest w przy¬ blizeniu oidwrcitnie proporcjonalna do ilosci obro¬ tów silnika, to jest do czasu poidg-nzeiwaniiia danej daiwki paliwa.Podgrzane wstepnie paliwo jest dostarczone do dozownika paliwa 13. Dozownik 13 jest typu otwar¬ tego i nie posiada samoczynnych zaworków zwrot¬ nych. Sklada sie on z kanalika wejsciowego 21 i kanalika wyjsciowego 22 oraz*z komórki dozuja¬ cej. Kanaliki 21, 22 maja srednice mniejsze niz 0,5 srednicy przewodu gazowego 6, laczacego cy¬ lindry. Objetosc komórki dozownika 13 jest nie¬ co wieksza od maksymalnej dawki paliwa na 1 cykl pracy jednego cylindra. Gdy w cylindrze 1 podczas cyklu pracy tlok odsloni wlot 10 przewodu gazowego 6 nastepuje przeplyw pewnej niewiel¬ kiej ilosci .gazów spalinowych w tym przewodzie 6, przy czym z dozownika 13 paliwo zostaje porwa¬ ne i rozpylane, a znajdujaca sie w him dawka pa¬ liwa zostaje wtrysnieta do cylindra 2. Po obrocie walu korbowego o 180° nastepuje przeplyw spalin przewodem 6 z cylindra 2 do cylindra 1 i równo¬ czesny wtrysk paliwa, które w miedzyczasie zosta¬ lo dostarczone do dozownika 13.Przekrój przewodu gazowego 6 w najwezszym miejscu jest mniejszy niz 0,04 srednicy cylindra.Otwory przewodów gazowych, przez które jest do¬ konywany wtrysk paliwa (w silniku dwucylindro- wym otwory 10 i 11, w silniku trzycylindrowym otwory 10; 11, 12) umieszczone w gladzi cylindra sa skierowane tak, aby strumien wtryskowy pa¬ dal do wlotu komory wstepnego spalania 20.Swieca zaplonowa 24 jest umieszczona w komorze wstepnego spalania w obrebie powierzchni stoz¬ kowej okreslonej strumieniem wtryskowym fig. 7.W silniku wedlug wynalazku w miejsce dozo¬ wników paliwa 13, 14, 15 zabudowanych na prze¬ wodach paliwowych 16, 17, 18, mozna zastosowac elektromagnetyczne* zawory znanej konstrukcji, których czas otwarcia jest sterowany elektronicz¬ nie.Na fig. 8 i 9 jest przedstawiona konstrukcja otworu wlotowego przewodu gazowego (w silniku dwucylindrowym otwory- 10 i 11, w silniku trzy- cylindrowym otwory 7, 8 i 9). Otwór wtryskowy i w poblizu gladzi cylindra 25 rozszerza sie usko¬ kiem tworzac przestrzen 26, przy czym same kra¬ wedzie 27 wlasciwego otworu wlotowego 28 sa za¬ okraglone. Przestrzen 26 ma za zadanie groma¬ dzenie oleju zgarnianego przez pierscienie podczas ruchu tloka, przy czym podczas suwu roboczego w momencie odsloniecia przez górny pierscien tlo¬ kowy 29 przestrzeni 26, nastepuje wdmuchnlecis zawartego w niej oleju 30 pomiedzy tlok, a gladz cylindra. Dzieki temu nie tworzy sie nagar ze zweglonego oleju w koncówce otworu przewodu gazowego. Zaokraglenia krawedzi wlasciwego otworu eliminuja zawirowania strugi gazów. PL

Claims

Zastrzezenia patentowe 1. Silnik spalinowy dwusuwowy wielocylindro- wy z wtryskiem paliwa za pomoca gazów spalino¬ wych i z zaplonem iskrowym, w którym to silni-. . ku przestrzenie robocze cylindrów sa polaczone 15 miedzy soba przewodaimi gazowymi, do których to przewodów jest dostarczone w okreslonej ilosci paliwo, znamienny tym, ze w silniku trzycylindro¬ wym o kacie przestawienia korb walu korbowego równym 120°, przestrzen robocza kazdego cylindra 20 jest polaczona przewodami gazowymi z pozostaly¬ mi cylindrami, tak, iz do kazdego cylindra sa do¬ prowadzone dwa przewody, przy czym kazdy z tych przewodów ma wlot wykonany w gladzi jednego cylindra powyzej polowy skoku tloka, zas 25 wylot wtryskowy wykonany w gladzi drugiego cy¬ lindra ponizej polowy skoku tloka, a do kazdego z tych przewodów jest doprowadzone paliwo w regulowanej objetosci.
2. Silnik spalinowy wedlug zastrz. 1, znamienny 30 tym, ze w silniku czterocylindrowym o ukladzie cylindrów szeregowym lub widlastym, przestrze¬ nie robocze cylindrów, w których zaplon nastepu¬ je co 180° sa polaczone miedzy soba przewodem gazowym, którego to przewodu otwory wlotowo- 35 -wtryskowe sa 'umieszczone w gladzi cylindrów powyzej polowy skoku tloka w jednakowej od¬ leglosci od górnego zwrotnego punktu tloka, zas do kazdego z tych przewodów jest doprowadzone paliwo w regulowanej objetcsci. 40
3. Silnik spalinowy wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze w silniku szesciocylindrowym o ukladzie cylindrów szeregowym lub widlastym, przestrze¬ nie robocze cylindrów, w których zaplon nastepu¬ je co 180° 'sa parami polaczone miedzy soba prze- 45 wodem gazowym, którego to przewodu otwory wlotowo-wtryskowe sa umieszczone w gladzi cy¬ lindrów powyzej polowy skoku tloka w jednako¬ wej odleglosci od górnego zwrotnego punktu tlo¬ ka, a do kazdego z tych przewodów jest doprowa- 50 dzone paliwo w regulowanej objetosci.
4. Silnik spalinowy wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze w silniku szeisciocylindirowym o ukladzie cylindrów szeregowym lub widlastym, przestrze¬ nie robocze cylindrów, w których zaplon nastepu- 55 je co 120° sa polaczone miedzy soba przewoda¬ mi gazowymi, tak iz do kazdego cyMndira sa do¬ prowadzone dwa przewody laczace ten cylinder z dwoma innymi cylindrami, przy czym kazdy z tych przewodów ma wlot wykonany w gladzi jed- 60 nego cylindra powyzej polowy skoku tloka, zas wylot wtryskowy wykonany w gladzi drugiego cy¬ lindra ponizej polowy skoku tloka, a do kazdego z tych przewodów jest doprowadzone paliwo w re¬ gulowanej ilosci. 65
5. Silnik spalinowy wedlug zastrz. 1 albo 2 albo1 95190 * 3 albo 4 znamienny tym, ze osie otworków któ¬ rymi jest wtryskiwane paliwo do cylindrów sa skierowane do wlotu komór wstepnego spalania.
6. Silnik spalinowy wedlug zastrz. 1 albo 2 albo 3 albo 4 znamienny tym, ze na przewodach ga¬ zowych laczacych cylindry sa umieszczone otwarte dozowniki paliwa, skladajace sie z kanalika wej¬ sciowego, komórki dozujacej i kanalika wyjscio¬ wego, przy czym kanaliki te maja srednice mniej¬ sze niz 0,5 srednicy przewodu gazowego, zas obje¬ tosc komórki dozujacej jest wieksza od maksy¬ malnej dawki paliwa przypadajacej na !1 cykl pra¬ cy jednego cylindra, a przekrój przewodów ga¬ zowych w najwezszym miejscu jest mniejsza niz 0,01 srednicy cylindra.
7. Silnik spalinowy wedlug zastrz. 1 albo 2 albo 3 albo 4 znamienny tym, ze swieca zaplonowa jest umieszczona w komorze spalania w obrebie powierzchni stozkowej okreslonej strumieniem wtryskowym. 15 20
8. 18. Silnik spalinowy wedlug zastrz. 1 albo 2 alt0 3 albo 4 znamienny tym, ze na przewodach ga¬ zowych laczacych cylindry sa umieszczone elektro¬ magnetyczne .zawory do dozowania paliwa o zna¬ nej konstrukcji, których czas otwarcia jest stero¬ wany elektronicznie.
9.. Silnik spalinowy wedlug zastrz. 1 albo 2 albo 3 albo 4 znamienny tym, ze przewody, doprowa¬ dzajace paliwo do. dozowników sa wstepnie pod¬ grzewane za pomoca spalin, przy czyim równiez przewody gazowe moga byc podgrzewane za po¬ moca spalin.
10. Silnik spalinowy wedlug zastrz. 1 albo 2 albo. 3 albo 4 znamienny tym, ze otworki wlotowe przewodów gazowych w poblizu gladzi cylindra mozszerzaja sie uskokiem tworzac przestrzen, w której zbiera sie olej, przy czym wielkosc tej prze¬ strzeni jest wieksza od wysokosci pierscienia tlo¬ kowego, • zas krawedzie wlasciwego otworu wloto¬ wego sa zaokraglone. fig. 3 lOmoct}]' di Wynalazca9519Ó fig. 6§5190 fig. 7 fis-9 DN-3, zam. 923/77 Cena 45 zl PL