RU113540U1 - INTERNAL COMBUSTION ENGINE - Google Patents
INTERNAL COMBUSTION ENGINE Download PDFInfo
- Publication number
- RU113540U1 RU113540U1 RU2011126398/06U RU2011126398U RU113540U1 RU 113540 U1 RU113540 U1 RU 113540U1 RU 2011126398/06 U RU2011126398/06 U RU 2011126398/06U RU 2011126398 U RU2011126398 U RU 2011126398U RU 113540 U1 RU113540 U1 RU 113540U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- exhaust
- window
- additional branch
- sleeve
- possibility
- Prior art date
Links
Abstract
Двигатель внутреннего сгорания, содержащий основную ветвь выпускного трубопровода, подключенную к выпускному клапану, и дополнительную ветвь выпускного трубопровода, подключенную к выпускному окну в гильзе, поршень, установленный в гильзе с возможностью возвратно-поступательного перемещения для открытия или закрытия выпускного окна в гильзе, заслонку, связанную с дополнительной ветвью выпускного трубопровода и имеющую возможность вертикального возвратно-поступательного перемещения относительно последней для изменения проходного сечения в дополнительной ветви выпускного трубопровода, отличающийся тем, что заслонка установлена над уровнем дополнительной ветви выпускного трубопровода и кинематически связана с муфтой регулятора топливного насоса с возможностью изменения момента открытия выпускного окна в гильзе в зависимости от режима работы двигателя. An internal combustion engine containing a main branch of the exhaust pipeline connected to the exhaust valve and an additional branch of the exhaust pipeline connected to the exhaust port in the liner, a piston mounted in the liner with the possibility of reciprocating movement to open or close the outlet port in the liner, a damper, associated with an additional branch of the exhaust pipeline and having the possibility of vertical reciprocating movement relative to the latter to change the flow area in the additional branch of the exhaust pipeline, characterized in that the damper is installed above the level of the additional branch of the exhaust pipeline and is kinematically connected to the clutch of the fuel pump regulator with the possibility of changing the moment opening the outlet window in the liner depending on the engine operating mode.
Description
Полезная модель относится к машиностроению, в частности двигателестроению, и может быть использована в качестве двигателя внутреннего сгорания с системой дополнительного выпуска отработавших газов.The utility model relates to mechanical engineering, in particular engine manufacturing, and can be used as an internal combustion engine with an additional exhaust system.
Известен двигатель внутреннего сгорания, содержащий основную ветвь выпускного трубопровода, подключенную к выпускному клапану и дополнительную ветвь выпускного трубопровода, подключенную к выпускному окну в гильзе, поршень, установленный в гильзе с возможностью возвратно-поступательного перемещения для открытия или закрытия выпускного окна в гильзе, золотник, установленный в дополнительной ветви выпускного трубопровода около выпускного окна в гильзе, (Маханько М.Г. Газотурбинные системы двигателей с раздельным выпуском газов / М.Г. Маханько. - М.: Машиностроение, 1972. - С.107-109, рис.69б).A known internal combustion engine containing the main branch of the exhaust pipe connected to the exhaust valve and an additional branch of the exhaust pipe connected to the exhaust window in the sleeve, a piston mounted in the sleeve with the possibility of reciprocating movement to open or close the exhaust window in the sleeve, spool, installed in an additional branch of the exhaust pipeline near the exhaust window in the liner, (Makhanko MG Gas-turbine engine systems with separate exhaust gases / MG M Akhanko. - M.: Mechanical Engineering, 1972. - P.107-109, Fig. 69b).
Основными недостатками данного двигателя являются пониженная надежность и повышенная теплонапряженность, так как соединение окна в гильзе с дополнительной ветвью происходит только в конце расширения начале впуска, а в процессах впуска и сжатия вблизи нижней мертвой точки (НМТ) такта впуска выпускное окно в гильзе закрывается золотником, и, как следствие, через окно проходят только горячие продукты сгорания, а продувочный воздух свежего заряда через это окно не проходит. Также к недостаткам двигателя относятся пониженные коэффициент полезного действия и пусковые свойства, повышенная токсичность, так как вышеуказанное перекрытие окна не позволяет осуществить нужную на форсированных режимах продувку цилиндра, и, кроме того, закрытие окна вблизи НМТ такта впуска не позволяет осуществить необходимое на части режима дозаполнение цилиндра продуктами сгорания.The main disadvantages of this engine are reduced reliability and increased heat stress, since the connection of the window in the sleeve with an additional branch occurs only at the end of the expansion of the inlet beginning, and in the intake and compression processes near the bottom dead center (BDC) of the intake stroke, the outlet window in the sleeve is closed by a spool, and, as a result, only hot products of combustion pass through the window, and purge air of fresh charge does not pass through this window. The disadvantages of the engine include reduced efficiency and starting properties, increased toxicity, since the aforementioned window closure does not allow the purge of the cylinder necessary in forced modes, and, in addition, closing the window near the BDC of the intake stroke does not allow the filling cylinder combustion products.
Известен двигатель внутреннего сгорания, принятый за прототип, содержащий основную ветвь выпускного трубопровода, подключенную к выпускному клапану, и дополнительную ветвь выпускного трубопровода, подключенную к выпускному окну в гильзе, поршень, установленный в гильзе с возможностью возвратно-поступательного перемещения для открытия или закрытия выпускного окна в гильзе, установленную под уровнем дополнительной ветви выпускного трубопровода заслонку, имеющую возможность вертикального возвратно-поступательного перемещения, для изменения проходного сечения в дополнительной ветви выпускного трубопровода, приводимую в движение штоком от сервопривода, а также топливный насос высокого давления с установленной в нем муфтой регулирования (патент RU 2024773, МПК5 F02В 37/00).A known internal combustion engine, adopted for the prototype, containing the main branch of the exhaust pipe connected to the exhaust valve, and an additional branch of the exhaust pipe connected to the exhaust window in the sleeve, a piston mounted in the sleeve with the possibility of reciprocating movement to open or close the exhaust window in the sleeve, installed under the level of the additional branch of the exhaust pipe, a damper having the possibility of vertical reciprocating movement for and Menenius passage section in the additional branch outlet conduit, driven by the rod of the actuator, and the high-pressure fuel pump installed therein regulation clutch (patent RU 2024773, IPC 5 F02V 37/00).
Однако данный двигатель внутреннего сгорания имеет пониженные мощностно-экономические качества вследствие невозможности управления моментом открытия выпускного окна в гильзе поршнем, так как этот момент определяется положением верхней кромки окна, которое остается неизменным, а установленная ниже уровня дополнительной ветви выпускного трубопровода заслонка ограничивает лишь проходное сечение окна в гильзе и, как следствие, не позволяет оптимально регулировать процесс очистки камеры сгорания через дополнительную ветвь выпускного трубопровода от отработавших газов в зависимости от режима работы двигателя.However, this internal combustion engine has reduced power and economic qualities due to the inability to control the moment of opening the outlet window in the liner by the piston, since this moment is determined by the position of the upper edge of the window, which remains unchanged, and the shutter installed below the level of the additional branch of the exhaust pipeline limits only the window passage section in the sleeve and, as a result, does not allow to optimally regulate the process of cleaning the combustion chamber through an additional branch of the exhaust exhaust gas piping depending on the engine operating mode.
Задачей предлагаемой полезной модели является улучшение мощностно-экономических качеств двигателя путем оптимизации управления моментом открытия выпускного окна в гильзе, и соответственно, моментом выпуска отработавших газов через дополнительную ветвь выпускного трубопровода.The objective of the proposed utility model is to improve the power and economic qualities of the engine by optimizing control of the moment the exhaust window opens in the liner, and, accordingly, the moment of exhaust gas discharge through an additional branch of the exhaust pipeline.
Поставленная задача решается тем, что в двигателе внутреннего сгорания, содержащем основную ветвь выпускного трубопровода, подключенную к выпускному клапану, и дополнительную ветвь выпускного трубопровода, подключенную к выпускному окну в гильзе, поршень, установленный в гильзе с возможностью возвратно-поступательного перемещения для открытия или закрытия выпускного окна в гильзе, заслонку, связанную с дополнительной ветвью выпускного трубопровода и имеющую возможность вертикального возвратно-поступательного перемещения относительно последней для изменения проходного сечения в дополнительной ветви выпускного трубопровода, согласно полезной модели заслонка установлена над уровнем дополнительной ветви выпускного трубопровода и кинематически связана с муфтой регулятора топливного насоса с возможностью изменения момента открытия выпускного окна в гильзе в зависимости от режима работы двигателя.The problem is solved in that in the internal combustion engine containing the main branch of the exhaust pipe connected to the exhaust valve, and an additional branch of the exhaust pipe connected to the exhaust window in the sleeve, a piston mounted in the sleeve with the possibility of reciprocating movement for opening or closing the outlet window in the sleeve, the valve associated with an additional branch of the exhaust pipe and having the possibility of vertical reciprocating relate last for no change in the flow cross section of the additional branch exhaust pipe valve according to the utility model mounted above the level of the additional branch discharge pipe and kinematically linked to the fuel pump control clutch capable of changing the opening of the exhaust window in the sleeve depending on the engine operating condition.
Оптимизация управления моментом открытия окна в гильзе, а соответственно моментом выпуска отработавших газов, обусловлена тем, что при максимальной частоте вращения и максимальной нагрузке нижняя кромка заслонки находится в верхнем положении относительно выпускного окна, максимально открывая его и устанавливая ранний момент выпуска отработавших газов через окно, а при снижении частоты вращения и нагрузки на двигатель заслонка опускается, уменьшая проходное сечение окна, и момент открытия кромкой поршня окна в гильзе смещается в сторону запаздывания. На малых частотах вращения и нагрузках, холостом ходу заслонка полностью опускается и своей нижней кромкой полностью перекрывает окно в гильзе, исключая выпуск отработавших газов через окно. В режиме запуска двигателя заслонка поднимается, своей нижней кромкой приоткрывает окно в гильзе, обеспечивая возможность рециркуляции части горячих выпускных газов обратно в цилиндр через открывшееся окно.The optimization of control of the moment the window opens in the sleeve, and accordingly the time of exhaust gas discharge, is due to the fact that at maximum speed and maximum load, the lower edge of the damper is in the upper position relative to the exhaust window, opening it as much as possible and setting the early moment of exhaust gas discharge through the window, and when the speed and load on the engine are reduced, the shutter lowers, decreasing the flow area of the window, and the moment the window opens in the liner with the piston edge moves to the side Well delay. At low speeds and loads, idle, the damper completely lowers and completely closes the window in the sleeve with its lower edge, excluding the exhaust gas discharge through the window. In engine start-up mode, the damper rises, with its lower edge opens the window in the liner, providing the possibility of recirculation of part of the hot exhaust gases back into the cylinder through the opening window.
Так как время газообмена мало, то особенно важным является увеличение времени открытия и сечения проходных отверстий выпускного клапана и выпускного окна в гильзе в зависимости от режима работы двигателя. Управление в зависимости от режима работы двигателя проходным сечением отверстия выпускного окна в гильзе позволяет, во-первых, снизить затраты мощности на газообмен, то есть значительно уменьшить так называемые -«насосные потери», во-вторых, улучшить наполнение цилиндра свежим зарядом, вследствие чего повышается эффективная мощность двигателя и снижается расход топлива, в-третьих, снизить теплонапряженность деталей головки цилиндра двигателя из-за отвода части горячих выпускных газов через окно в гильзе, минуя выпускные каналы головки цилиндра; в-четвертых, при запуске двигателя улучшить воспламенение горючей смеси из-за обратного заброса горячих газов из выпускного коллектора обратно в цилиндр через окно в гильзе, вследствие чего снижаются потребная мощность на запуск и соответственно пусковая частота вращения коленчатого вала двигателя.Since the gas exchange time is short, it is especially important to increase the opening time and the cross section of the passage openings of the exhaust valve and the exhaust window in the liner, depending on the engine operating mode. The control, depending on the engine operation mode, of the bore of the outlet opening in the sleeve allows, firstly, to reduce the power consumption for gas exchange, that is, to significantly reduce the so-called “pump losses”, and secondly, to improve the filling of the cylinder with a fresh charge, as a result of which the effective engine power is increased and fuel consumption is reduced, thirdly, to reduce the heat stress of the parts of the cylinder head of the engine due to the removal of part of the hot exhaust gases through the window in the liner, bypassing the exhaust channels of the heads and a cylinder; fourthly, when starting the engine, to improve the ignition of the combustible mixture due to the backflow of hot gases from the exhaust manifold back to the cylinder through the window in the sleeve, which reduces the required power to start and, accordingly, the starting speed of the engine crankshaft.
На приведенном чертеже схематически изображен предлагаемый двигатель внутреннего сгорания. Дополнительно на чертеже показано стрелками движение выпускных газов.The drawing shows schematically the proposed internal combustion engine. Additionally, the drawing shows the arrows the movement of the exhaust gases.
Двигатель внутреннего сгорания содержит расположенные в головке цилиндра впускной клапан 1, соединенный с впускным трубопроводом (на чертеже не показан) и выпускной клапан 2, подсоединенный к основной ветви 3 выпускного трубопровода. В гильзе 4 цилиндра имеется выпускное окно 5, к нему подключена дополнительная ветвь 6 выпускного трубопровода.The internal combustion engine comprises an inlet valve 1 located in the cylinder head connected to an inlet pipe (not shown in the drawing) and an exhaust valve 2 connected to the main branch 3 of the exhaust pipe. In the cylinder liner 4 there is an exhaust window 5, an additional branch 6 of the exhaust pipe is connected to it.
Над уровнем дополнительной ветви 6 выпускного трубопровода с возможностью вертикального возвратно-поступательного перемещения относительно дополнительной ветви 6 для изменения проходного сечения последней установлена заслонка 7, связанная с этой ветвью. Заслонка 7 кинематически связана и с муфтой 8 регулятора топливного насоса с возможностью изменения посредством рычагов кинематического механизма муфты 8 момента открытия выпускного окна 5 в гильзе 4 в зависимости от режима работы двигателя.Above the level of the additional branch 6 of the exhaust pipe with the possibility of vertical reciprocating movement relative to the additional branch 6 to change the flow cross section of the latter, a shutter 7 is connected associated with this branch. The damper 7 is kinematically connected with the clutch 8 of the fuel pump regulator with the possibility of changing by means of the levers of the kinematic mechanism of the clutch 8 the moment of opening the exhaust window 5 in the sleeve 4, depending on the operating mode of the engine.
В гильзе 4 установлен поршень 9, имеющий возможность возвратно-поступательного перемещения внутри камеры сгорания 10 для открытия или закрытия выпускного окна 5 в гильзе 4.In the sleeve 4, a piston 9 is installed, having the possibility of reciprocating movement inside the combustion chamber 10 to open or close the exhaust window 5 in the sleeve 4.
Предлагаемый двигатель внутреннего сгорания работает следующим образом. В конце процесса расширения открывается выпускной клапан 2, происходит очистка цилиндра от продуктов сгорания в основную ветвь 3 выпускного трубопровода; при приближении поршня 9 к НМТ его верхней кромкой открывается выпускное окно 5 в гильзе 4, и продукты сгорания из полости цилиндра 10 вытекают в дополнительную ветвь 6 выпускного трубопровода, а из нее - в основную ветвь 3 выпускного трубопровода. Выпуск через окно 5 продолжается и в процессе выпуска, когда поршень 9 движется от НМТ к верхней мертвой точке (ВМТ), до тех пор, пока-кромка-поршня 9 не закроет окно 5.-Такой выпуск изображен на фиг.1. В процессе впуска, при движении поршня 9 к НМТ, происходит повторное открытие окна 5 в гильзе 4, затем окно 5 перекрывается в процессе сжатия при движении поршня от НМТ к ВМТ, в этот момент может происходить рециркуляция отработавших газов обратно в полость цилиндра 10, если в конце впуска давление в основной 3 и дополнительной 6 ветвях выпускного трубопровода будет выше, чем в полости цилиндра 10.The proposed internal combustion engine operates as follows. At the end of the expansion process, the exhaust valve 2 opens, the cylinder is cleaned of combustion products in the main branch 3 of the exhaust pipe; when the piston 9 approaches the BDC, its upper edge opens the exhaust window 5 in the sleeve 4, and the combustion products from the cavity of the cylinder 10 flow into the additional branch 6 of the exhaust pipe, and from it into the main branch 3 of the exhaust pipe. The release through the window 5 continues during the release process, when the piston 9 moves from the BDC to the top dead center (TDC), until the edge of the piston 9 closes the window 5. -This release is shown in figure 1. During the intake process, when the piston 9 moves to the BDC, the window 5 reopens in the sleeve 4, then the window 5 is closed during compression when the piston moves from the BDC to the TDC, at this point exhaust gas can be recycled back to the cylinder cavity 10 if at the end of the inlet, the pressure in the main 3 and additional 6 branches of the exhaust pipe will be higher than in the cavity of the cylinder 10.
При максимальной частоте вращения и максимальной нагрузке муфта 8 регулятора топливного насоса перемещается в сторону максимальной топливоподачи и с помощью рычагов своего кинематического механизма поднимает заслонку 7 в крайнее верхнее положение, при этом нижняя кромка заслонки 7 максимально открывает окно 5 в гильзе 4, обеспечивая ранний момент выпуска через окно 5. При снижении частоты вращения и нагрузки на двигатель муфта 8 регулятора топливного насоса перемещается в сторону уменьшения топливоподачи, и с помощью рычагов кинематического механизма муфты 8 заслонка 7 опускается, ее нижняя кромка уменьшает проходное сечение окна 5, и момент открытия кромкой поршня 9 проходного сечения смещается в сторону запаздывания. На малых частотах вращения и нагрузках, холостом ходу муфта 8 регулятора топливного насоса перемещается в сторону минимальной топливоподачи, и с помощью рычагов кинематического механизма муфты 8 заслонка 7 полностью опускается и своей нижней кромкой полностью перекрывает окно 5 в гильзе 4.At the maximum speed and maximum load, the clutch 8 of the fuel pump regulator moves towards the maximum fuel supply and, using the levers of its kinematic mechanism, raises the shutter 7 to its highest position, while the lower edge of the shutter 7 opens the window 5 in the sleeve 4 as much as possible, providing an early release moment through window 5. With a decrease in the speed and load on the engine, the clutch 8 of the fuel pump regulator moves towards decreasing the fuel supply, and using the levers kinematically of the clutch mechanism 8, the shutter 7 is lowered, its lower edge reduces the passage section of the window 5, and the moment of opening of the passage section by the piston 9 edge is shifted to the delay side. At low speeds and loads, idle, the clutch 8 of the fuel pump regulator moves towards the minimum fuel supply, and using the levers of the kinematic mechanism of the clutch 8, the shutter 7 is completely lowered and completely covers the window 5 in the sleeve 4 with its lower edge.
Таким образом, применение двигателя внутреннего сгорания с предлагаемой системой дополнительного выпуска отработавших газов позволит улучшить мощностно-экономические качества двигателя на разных режимах работы посредством оперативного регулирования момента открытия окна в гильзе.Thus, the use of an internal combustion engine with the proposed additional exhaust system will improve the power and economic quality of the engine in different operating modes by means of the operational control of the opening moment of the window in the liner.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011126398/06U RU113540U1 (en) | 2011-06-27 | 2011-06-27 | INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011126398/06U RU113540U1 (en) | 2011-06-27 | 2011-06-27 | INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU113540U1 true RU113540U1 (en) | 2012-02-20 |
Family
ID=45854820
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011126398/06U RU113540U1 (en) | 2011-06-27 | 2011-06-27 | INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU113540U1 (en) |
-
2011
- 2011-06-27 RU RU2011126398/06U patent/RU113540U1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10480457B2 (en) | Two-stroke reciprocating piston combustion engine | |
JP5764649B2 (en) | 2-stroke engine | |
RU2430246C1 (en) | Internal combustion engine | |
JP6080224B2 (en) | 2-stroke internal combustion engine, 2-stroke internal combustion engine operating method, and 2-stroke engine conversion method | |
US8037873B2 (en) | Residual burnt gas scavenging method with double intake valve lift in a direct-injection supercharged internal-combusion engine, notably of diesel type | |
CN106285966B (en) | The engine braking methods slow for vehicle | |
US8627647B2 (en) | Residual burnt gas scavenging method in a direct-injection supercharged internal-combustion multi-cylinder engine running under partial loads | |
US8056541B1 (en) | Internal combustion engine having an electric solenoid poppet valve and air/fuel injector | |
CN104018902B (en) | Full changeable air valve electromotor and control method thereof | |
KR101730062B1 (en) | Large slow-running turbocharged two-stroke self-igniting internal combustion engine with a starting air system | |
US4273083A (en) | Distribution system for the intake and exhaust of a super charged internal combustion engine | |
CN103608558A (en) | Multi-cylinder piston engine | |
CN111433098A (en) | Method for controlling an internal combustion engine | |
JP5762495B2 (en) | Large low speed turbocharged 2-stroke uniflow internal combustion engine with crosshead and cam driven exhaust valve actuation system | |
RU113540U1 (en) | INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
JP2014020275A (en) | Uniflow type 2-stroke engine | |
JP5698292B2 (en) | Internal combustion engine operating method equipped with large reciprocating piston with crosshead and appropriate engine accordingly | |
CN101532419A (en) | Method for combustion ventilation (scavenging) in two-stroke internal combustion engine | |
RU70690U1 (en) | COMBINED POWER PLANT WITH SEPARATED GAS FLOWS | |
WO2016018184A1 (en) | Method at a 2-stroke engine, and a 2-stroke engine operating according to said method | |
RU2566858C1 (en) | Ice three-valve gas pressure control valve actuation by hydraulic drive system with its charging with fluid from compensating hydraulic accumulator | |
DK150316B (en) | TURBOLA FITTING FOR A DIESEL ENGINE WITH REGULARLY CONTROLLED RINSE AIR SUPPLY | |
JP2012530211A (en) | Piston engine gas exchange controller | |
RU2755570C2 (en) | Piston internal combustion engine with device for increasing its torque | |
CN204152629U (en) | A kind of internal-combustion engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20120628 |