RU2063524C1 - Two-stroke internal combustion engine - Google Patents

Two-stroke internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
RU2063524C1
RU2063524C1 RU93017328A RU93017328A RU2063524C1 RU 2063524 C1 RU2063524 C1 RU 2063524C1 RU 93017328 A RU93017328 A RU 93017328A RU 93017328 A RU93017328 A RU 93017328A RU 2063524 C1 RU2063524 C1 RU 2063524C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cylinder
working
piston
pistons
window
Prior art date
Application number
RU93017328A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU93017328A (en
Inventor
Б.П. Чоповский
В.Б. Козулин
Б.И. Гребнев
Original Assignee
Чоповский Борис Петрович
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 Чоповский Борис Петрович filed Critical Чоповский Борис Петрович
Priority to RU93017328A priority Critical patent/RU2063524C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2063524C1 publication Critical patent/RU2063524C1/en
Publication of RU93017328A publication Critical patent/RU93017328A/en

Links

Images

Landscapes

  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

FIELD: mechanical engineering; internal combustion engines. SUBSTANCE: two-stroke engine has twin working cylinder with pistons, common combustion chamber and common spark plug, inlet and outlet ports and pumping cylinder with inlet port and outlet port connected with inlet port by channel. Pistons of working cylinder operate with displacement in shaft turning angle relative to pumping cylinder piston. Working cylinder pistons are connected with driving mechanism to operate with phase shift in working cycle, thus providing first opening and closing of outlet port and then opening of inlet port. Pumping cylinder can be provided with force-operated or self-acting suction valve arranged in cylinder head or suction port made in cylinder above piston on section at the end of piston stroke. EFFECT: enlarged operating capabilities. 6 dwg

Description

Изобретение относится к области двигателестроения,в частности к двухтактным двигателям внутреннего сгорания с закрытым картером механизма движения. The invention relates to the field of engine building, in particular to two-stroke internal combustion engines with a closed crankcase of the movement mechanism.

Известны различные конструкции двухтактных двигателей. Большой и основной класс двухтактных двигателей имеют открытый (проточный) картер механизма движения (кривошипно-шатунный механизм или другой), через который пропускается рабочая смесь бензина и масла в цилиндры. Various designs of two stroke engines are known. The large and main class of two-stroke engines have an open (flowing) crankcase of the movement mechanism (crank mechanism or another) through which the working mixture of gasoline and oil is passed into the cylinders.

Наличие проточного картера является основным недостатком двухтактных двигателей, т. к. не обеспечивается качественная смазка механизма движения и поршневой группы, получается не эффективная продувка и коэффициент заполнения цилиндра из-за большого вредного объема картера. Двухтактные двигатели этого типа в настоящее время не получают широкого распространения из-за большой дымности выхлопа и экологической вредности. The presence of a flowing crankcase is the main disadvantage of two-stroke engines, since high-quality lubrication of the movement mechanism and piston group is not provided, it turns out that the blowing and filling factor of the cylinder are not efficient due to the large harmful crankcase volume. Two-stroke engines of this type are currently not widely used due to the high smoke emissions and environmental hazards.

В то же время появились конструкции двухтактных двигателей с закрытым картером механизма движения, у которых последний имеет масляную ванну, как у четырех тактных двигателей, а цикл всасывания и заполнения цилиндра обеспечивается с применением отдельного насосного цилиндра, работающего в противофазе с рабочим цилиндром. At the same time, designs of two-stroke engines with a closed crankcase of the movement mechanism appeared, in which the latter has an oil bath, like four stroke engines, and the suction and filling cycle of the cylinder is provided using a separate pump cylinder operating in antiphase with the working cylinder.

В качестве аналогов могут быть рассмотрены двухтактные двигатели, имеющие насосный цилиндр по патенту США (1), по патенту Франции (2), а также по отклоненной заявке на выдачу авт. свид. СССР (3). As analogues, two-stroke engines having a pump cylinder according to the US patent (1), according to the French patent (2), as well as on the rejected application for the issuance of ed. testimonial. USSR (3).

В качестве ближайшего прототипа может рассматриваться конструкция двигателя по патенту (1). As the closest prototype can be considered the design of the engine according to the patent (1).

Недостатком прототипа (1) является не эффективная продувка рабочего цилиндра, которая обеспечивается отбойным экраном 37, выполненным на рабочем поршне, а также сложная конструкция рабочего и насосного поршня. Наличие отбойного экрана 37 на поршне позволяет преградить путь свежей смеси от впускного окна 27 к выпускному окну 25. The disadvantage of the prototype (1) is the ineffective purge of the working cylinder, which is provided by a baffle screen 37 made on the working piston, as well as the complex design of the working and pump piston. The presence of a baffle screen 37 on the piston allows you to block the path of the fresh mixture from the inlet window 27 to the exhaust window 25.

Однако действие этого экрана имеет низкую эффективность, т. к. часть свежей воздушной смеси все равно проскакивает через выпускное окно 25. Наличие канала 53 на поршне насосного цилиндра увеличивает вредное пространство цилиндра. Наличие перегородки 49 у канала 53 снижает коэффициент наполнения цилиндра. However, the effect of this screen is of low efficiency, since a part of the fresh air mixture still slips through the exhaust port 25. The presence of a channel 53 on the piston of the pump cylinder increases the harmful space of the cylinder. The presence of a partition 49 at the channel 53 reduces the fill factor of the cylinder.

Предлагаемый двухтактный двигатель внутреннего сгорания с закрытым картером механизма движения, как и прототип, содержит рабочий цилиндр, у которого впускное окно с помощью канала соединено с выпускным окном насосного цилиндра, а поршни рабочего и насосного цилиндра работаю со смещением по фазе рабочих циклов. The proposed two-stroke internal combustion engine with a closed crankcase of the movement mechanism, as well as the prototype, contains a working cylinder, in which the inlet window is connected via a channel to the exhaust window of the pump cylinder, and the pistons of the working and pump cylinder work with phase displacement of the operating cycles.

Целью изобретения является повышение экономичности и литровой мощности, а также упрощение конструкции. Для этого необходимо повысить эффективность продувки рабочего цилиндра и коэффициент его наполнения, а также упростить конструкцию рабочего и насосного цилиндра. The aim of the invention is to increase efficiency and liter capacity, as well as simplifying the design. To do this, it is necessary to increase the purge efficiency of the working cylinder and its filling ratio, as well as to simplify the design of the working and pump cylinder.

Это достигается тем, что рабочий цилиндр выполнен сдвоенным с двумя поршнями и общей камерой сгорания, а его поршни соединены с механизмом движения так, что работает со смещением по фазе рабочего цикла, обеспечивая сначала открытие и закрытие выпускного окна, а затем открытие впускного окна. This is achieved by the fact that the working cylinder is made double with two pistons and a common combustion chamber, and its pistons are connected to the movement mechanism so that it works with phase displacement of the working cycle, first opening and closing the exhaust window, and then opening the intake window.

На фиг. 1 6 изображены схемы расположения поршней и фазы рабочего цикла двигателя: на фиг. 1 и 2 фаза рабочего цикла конец рабочего хода,при этом на фиг. 1 схема расположения поршней, на фиг. 2 текущая фаза по углу поворота вала; на фиг. 3 и 4 показана фаза рабочего цикла конец выпуска и начало заполнения рабочего цилиндра свежей смесью; на фиг. 5 и 6 показана фаза рабочего цикла конец сжатия в рабочем цилиндре и конец всасывания в насосном цилиндре. In FIG. 1 6 shows the arrangement of the pistons and the phases of the duty cycle of the engine: in FIG. 1 and 2 phase of the working cycle the end of the working stroke, while in FIG. 1 the arrangement of the pistons, in FIG. 2 current phase by the angle of rotation of the shaft; in FIG. 3 and 4 show the phase of the working cycle the end of the release and the beginning of filling the working cylinder with a fresh mixture; in FIG. 5 and 6 show the phase of the working cycle, the end of compression in the working cylinder and the end of suction in the pump cylinder.

Двигатель содержит сдвоенный рабочий цилиндр 1 м поршнями 2 и 3, с общей камерой сгорания 4 и общей свечой зажигания 5, впускное окно 6 и выпускное окон 7, а также насосный цилиндр 8 с впускным окном 9 и выпускным окном 10, соединенным с помощью канала 11 с впускным окном 6. Поршни рабочего цилиндра 2 и 3 работает со смещением по углу поворота вала с поршнем 12 насосного цилиндра. При этом поршни 2 и 3 рабочего цилиндра 1 соединены с механизмом движения 13 (кривошипом) так, что при рабочем ходе сгорания обеспечивается по углу поворота вала сначала открытия и закрытия поршнем 2 выпускного окна 7, а затем открытие поршнем 3 впускного окна 6. The engine contains a dual working cylinder 1 m with pistons 2 and 3, with a common combustion chamber 4 and a common spark plug 5, an inlet window 6 and an outlet window 7, as well as a pump cylinder 8 with an inlet window 9 and an outlet window 10 connected via channel 11 with an inlet window 6. The pistons of the working cylinder 2 and 3 operate with a shift in the angle of rotation of the shaft with the piston 12 of the pump cylinder. In this case, the pistons 2 and 3 of the working cylinder 1 are connected to the movement mechanism 13 (crank) so that when the combustion progress is ensured by the angle of rotation of the shaft, first the piston 2 opens and closes the exhaust window 7, and then the piston 3 opens the intake window 6.

Насосный цилиндр 8 может иметь принудительный или самодействующий (например, лепестковый) всасывающий клапан 14, расположенный в головке цилиндра 15, или впускное окон 9, выполненное в насосном цилиндре над поршнем при его положении на участке в конце хода поршня (нижняя мертвая точка). The pump cylinder 8 may have a forced or self-acting (for example, flap) suction valve 14 located in the cylinder head 15, or an inlet window 9 made in the pump cylinder above the piston at its position in the area at the end of the piston stroke (bottom dead center).

Принцип работы двигателя заключается в следующем. На фазе рабочего цикла конец рабочего хода (фиг. 1 и 2) поршень 2 открывает выпускное окно 7 и происходит выпуск сгоревшей смеси (выхлоп). На этой фазе заканчивается сжатие в насосном цилиндре 8, но выхлопное окно 6 еще закрыто поршнем 3. Это исключает проскакивание свежей смеси в окно 7. На фазе рабочего цикла конец выпуска и цикл заполнения рабочего цилиндра (фиг. 3 и 4) поршень 2 закрывает окон 7 и только после этого поршень 3 открывает окно 6. На этой фазе заканчивается сжатие свежей смеси в насосном цилиндре 8 и происходит перепуск смеси через окно 10, канал 11 и окно 6 в рабочий цилиндр 1 и последний может быть заполнен с расчетным избыточным давлением, т. к. окно 7 уже закрыто,т. е. появляется возможность во много раз повысить коэффициент заполнения цилиндра 1 и поднять его литровую мощность. The principle of operation of the engine is as follows. On the phase of the working cycle, the end of the working stroke (Fig. 1 and 2), the piston 2 opens the exhaust window 7 and the burnt mixture (exhaust) is released. At this phase, the compression in the pump cylinder 8 ends, but the exhaust window 6 is still closed by the piston 3. This prevents the fresh mixture from slipping into the window 7. At the working cycle phase, the end of the outlet and the filling cycle of the working cylinder (Figs. 3 and 4), the piston 2 closes the windows 7 and only after that the piston 3 opens the window 6. At this phase, the compression of the fresh mixture in the pump cylinder 8 ends and the mixture is bypassed through the window 10, channel 11 and window 6 into the working cylinder 1 and the latter can be filled with the calculated overpressure, t since window 7 is already closed, i.e. e. it becomes possible to increase the fill factor of cylinder 1 many times and increase its liter capacity.

На фазе рабочего цикла конец цикла сжатия в рабочем цилиндре и конец цикла всасывания в насосном цилиндре (фиг. 5 и 6) окно 10 закрыто поршнем 3 и оба поршня 2 и 3 находятся в верхней мертвой точке. При этом поршень 12 опускается вниз и происходит заполнение насосного цилиндра свежей смесью или через всасывающий клапан 14 (самодействующий или принудительный) или через впускное окно 9. Возможен вариант когда заполнение насосного цилиндра 8 будет вестись сначала через клапан 14, а в конце хода для повышения коэффициента наполнения через окно 9. In the phase of the working cycle, the end of the compression cycle in the working cylinder and the end of the suction cycle in the pump cylinder (Figs. 5 and 6), the window 10 is closed by the piston 3 and both pistons 2 and 3 are at top dead center. In this case, the piston 12 lowers down and the pump cylinder is filled with fresh mixture either through the suction valve 14 (self-acting or forced) or through the inlet window 9. It is possible that the pump cylinder 8 will be filled first through the valve 14, and at the end of the stroke to increase the coefficient filling through the window 9.

После подачи напряжения на свечу зажигания происходит зажигание смеси и начинается рабочий ход (поршни 2 и 3 идут вниз), а поршень 12 идет вверх и сжимает свежую смесь. After applying voltage to the spark plug, the mixture ignites and a stroke starts (pistons 2 and 3 go down), and piston 12 goes up and compresses the fresh mixture.

Все рабочие фазы происходят за один оборот вала, что позволяет при заданном литровом объема в два и более раз поднять мощность двухтактного двигателя по сравнению с четырехтактным с таким же литровым объемом. All working phases occur in one revolution of the shaft, which allows for a given liter volume two or more times to increase the power of a two-stroke engine compared to a four-stroke with the same liter volume.

По сравнению с прототипом (1) улучшается продувка рабочего цилиндра, повышается коэффициент наполнения и литровая мощность. Кроме того, упрощается конструкция рабочего и насосного цилиндра. ЫЫЫ2 ЫЫЫ4 Compared with the prototype (1), the purge of the working cylinder is improved, the filling coefficient and the liter capacity are increased. In addition, the design of the working and pump cylinder is simplified. YYY2 YYY4

Claims (1)

Двухтактный двигатель внутреннего сгорания с закрытым картером механизма движения, содержащий кривошипно-шатунный механизм, соединенный с поршнями рабочего и насосного цилиндров, в которых выполнены впускные и выпускные окна, причем рабочий цилиндр выполнен сдвоенным, с двумя поршнями и общей камерой сгорания, при этом каждый поршень выполнен со своим кривошипом, отличающийся тем, что кривошип поршня рабочего цилиндра с выпускным окном установлен с отклонением по углу поворота вала от кривошипа поршня рабочего цилиндра с впускным окном в направлении вращения вала с возможностью опережения открытия и закрытия выпускного окна рабочего цилиндра по отношению к впускному окну. A two-stroke internal combustion engine with a closed crankcase of the movement mechanism, comprising a crank mechanism connected to the pistons of the working and pump cylinders in which the inlet and outlet windows are made, the working cylinder being made double, with two pistons and a common combustion chamber, with each piston made with its own crank, characterized in that the crank of the piston of the working cylinder with the exhaust window is installed with a deviation in the angle of rotation of the shaft from the crank of the piston of the working cylinder with the inlet window m in the rotational direction, with the opening and closing timing of the exhaust of the working cylinder of the window relative to the inlet port.
RU93017328A 1993-04-02 1993-04-02 Two-stroke internal combustion engine RU2063524C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93017328A RU2063524C1 (en) 1993-04-02 1993-04-02 Two-stroke internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU93017328A RU2063524C1 (en) 1993-04-02 1993-04-02 Two-stroke internal combustion engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2063524C1 true RU2063524C1 (en) 1996-07-10
RU93017328A RU93017328A (en) 1996-09-27

Family

ID=20139694

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU93017328A RU2063524C1 (en) 1993-04-02 1993-04-02 Two-stroke internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2063524C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MD3322C2 (en) * 2004-08-18 2007-12-31 Артур НИКИШОВ Two-stroke multicylinder internal combustion engine

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент США N 1692025, кл. F 02 B 33/22, опубл. 1928. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MD3322C2 (en) * 2004-08-18 2007-12-31 Артур НИКИШОВ Two-stroke multicylinder internal combustion engine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5628295A (en) Two-stroke internal combustion engine
US5884590A (en) Two-stroke engine
US5713314A (en) Dual piston internal combustion engine
US4491096A (en) Two-stroke cycle engine
US4884532A (en) Swinging-piston internal-combustion engine
US3630178A (en) Engine having migrating combustion chamber
CA2185577A1 (en) High-efficiency explosion engine provided with a double-acting piston cooperating with auxiliary feed and inlet units
US5592904A (en) Method and devices for controlling the combustion of a four stroke engine
US6499445B2 (en) Two-stroke engine
EP0767294B1 (en) Internal combustion engine
RU2063524C1 (en) Two-stroke internal combustion engine
JPH07305636A (en) Offset engine
JPH0246772B2 (en)
US20210003121A1 (en) Process for operating a single-stroke combustion engine
JPH0216324A (en) Two cycle engine
SU1717856A1 (en) Two-stroke internal combustion engine
KR20070098867A (en) New two-stroke internal combustion engine supplied with gasoline, diesel, fuel, or other conventional fuel
US6629514B1 (en) Two stroke gasoline engine with rotary valve enabling double acting power strokes and rotary air valve to lessen blowback
US6941903B2 (en) System and method for adding air to an explosion chamber in an engine cylinder
RU2139998C1 (en) Two-stroke rotary engine
JP3089577B2 (en) Engine supercharger
JP2001329844A (en) Two-cycle engine
RU93017328A (en) TWO STROKE INTERNAL COMBUSTION ENGINE
RU2291309C2 (en) Two-stroke internal combustion engine without crankcase displacement scavenging
JPS6121553Y2 (en)