RU2070977C1 - Способ работы двухтактного двигателя внутреннего сгорания - Google Patents
Способ работы двухтактного двигателя внутреннего сгорания Download PDFInfo
- Publication number
- RU2070977C1 RU2070977C1 RU9393031238A RU93031238A RU2070977C1 RU 2070977 C1 RU2070977 C1 RU 2070977C1 RU 9393031238 A RU9393031238 A RU 9393031238A RU 93031238 A RU93031238 A RU 93031238A RU 2070977 C1 RU2070977 C1 RU 2070977C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- piston
- fresh charge
- chamber
- dead center
- valve
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
Abstract
Использование: способы работы двухтактных двигателей внутреннего сгорания. Сущность изобретения: в начале движения поршня (П) 4 к верхней мертвой точке (ВМТ) кольцевой клапан 18, оставаясь неподвижным, продолжает перекрывать перепускные окна 9, изолируя перепускные каналы 11 от компрессорной камеры 2, в которой начинает возникать разрежение. Отверстия 17 паза 16, также смещаясь относительно клапана 18, сообщают кольцевую полость 20 с компрессорной камерой 2. По мере движения П4 к ВМТ его днище перекрывает продувочные окна 10, левая крышка паза 16 подходит к клапану 18, он начинает двигаться вместе с П4, открывая окна 9, и дополнительный свежий заряд впускается в камеру 2 через отверстия 17 паза 16, полость 20 и впускные окна 8 вплоть до перекрытия впускных окон 8 клапанов 18 вблизи ВМТ. 1 з. п. ф-лы, 7 ил.
Description
Изобретение относится к областей машиностроения, в частности к двигателестроению, а именно, к способам работы двухтактных двигателей внутреннего сгорания.
Известен способ работы двухтактного двигателя внутреннего сгорания путем сгорания рабочего заряда и расширения продуктов сгорания в надпоршневой рабочей камере, сжатия свежего заряда в подпоршневой компрессорной камере и всасывания свежего заряда в промежуточную полость при движении поршня к нижней мертвой точке (НМТ), выпуска отработавших газов из рабочей камеры, продувки рабочей камеры и ее наполнения сжатым свежим зарядом, перепускаемым из компрессорной камеры, при нахождении поршня в районе НМТ, сжатия свежего заряда в промежуточной полости при движении поршня к верхней мертвой точке (ВМТ), воспламенения заряда в рабочей камере, перепуска сжатого свежего заряда из промежуточной полости в компрессорную камеру при подходе поршня к НМТ (патент США N 3053342, кл. F 02 B 33/12, 1962).
Однако в известном способе при движении поршня к ВМТ в компрессорной камере создается разрежение, которое усиливается по мере движения поршня, так как компрессорная камера в этот период изолирована от источника свежего заряда. При этом одновременно в промежуточной полости сжимается свежий заряд, что создает дополнительное сопротивление перемещению поршня и исключает впуск дополнительной порции свежего заряда в компрессорную камеру, в результате чего ухудшается наполнение цилиндра, снижается КПД и удельная мощность двигателя.
Целью изобретения является повышение удельной мощности и КПД двигателя за счет улучшения наполнения цилиндра.
Поставленная цель достигается тем, что в способе работы двухтактного двигателя внутреннего сгорания путем сгорания рабочего заряда и расширения продуктов сгорания в надпоршневой рабочей камере, сжатия свежего заряда в подпоршневой компрессорной камере и всасывания свежего заряда в промежуточную полость при движении поршня к нижней мертвой точке, выпуска отработавших газов из рабочей камеры, продувки рабочей камеры и ее наполнения сжатым свежим зарядом, перепускаемым из компрессорной камеры при нахождении поршня в районе нижней мертвой точки, дополнительного сжатия свежего заряда с последующим его воспламенением в рабочей камере при движении поршня к верхней мертвой точке и перепуска свежего заряда из промежуточной полости в компрессорную камеру, согласно изобретению, перепуск свежего заряда из промежуточной полости в компрессорную камеру осуществляют в начале движения поршня к верхней мертвой точке, и дополнительный свежий заряд впускают в компрессорную камеру через промежуточную полость при движении поршня к верхней мертвой точке.
При этом, перепуск сжатого свежего заряда из компрессорной камеры в рабочую могут производить через выполненные в поршне и управляемые тарельчатым клапаном перепускные каналы.
Изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг.1-6 схематично изображен двухтактный двигатель внутреннего сгорания (дизель), реализующий предложенный способ:
на фиг.1 поршень расположен в верхней мертвой точке: воспламенение заряда в рабочей камере;
на фиг.2 сгорание рабочего заряда и расширение продуктов сгорания в рабочей камере, сжатие свежего заряда в компрессорной камере при движении поршня к нижней мертвой точке;
на фиг.3 то же, что и на фиг.2, и всасывание свежего заряда в кольцевую полость;
на фиг.4 поршень расположен в нижней мертвой точке: выпуск отработавших газов из рабочей камеры и продувки рабочей камеры сжатия свежим зарядом;
на фиг.5 наполнение рабочей камеры сжатым свежим зарядом и начало перепуска свежего заряда из кольцевой полости в компрессорную камеру в начале движения поршня к верхней мертвой точке;
на фиг. 6 дополнительное сжатие свежего заряда в рабочей камере и впуск дополнительного свежего заряда в компрессорную камеру через кольцевую полость при движении поршня к верхней мертвой точке;
на фиг.7 вариант двухтактного двигателя внутреннего сгорания (карбюраторного) с противоположно движущимися поршнями.
на фиг.1 поршень расположен в верхней мертвой точке: воспламенение заряда в рабочей камере;
на фиг.2 сгорание рабочего заряда и расширение продуктов сгорания в рабочей камере, сжатие свежего заряда в компрессорной камере при движении поршня к нижней мертвой точке;
на фиг.3 то же, что и на фиг.2, и всасывание свежего заряда в кольцевую полость;
на фиг.4 поршень расположен в нижней мертвой точке: выпуск отработавших газов из рабочей камеры и продувки рабочей камеры сжатия свежим зарядом;
на фиг.5 наполнение рабочей камеры сжатым свежим зарядом и начало перепуска свежего заряда из кольцевой полости в компрессорную камеру в начале движения поршня к верхней мертвой точке;
на фиг. 6 дополнительное сжатие свежего заряда в рабочей камере и впуск дополнительного свежего заряда в компрессорную камеру через кольцевую полость при движении поршня к верхней мертвой точке;
на фиг.7 вариант двухтактного двигателя внутреннего сгорания (карбюраторного) с противоположно движущимися поршнями.
Дизель (фиг.1-6), реализующий предложенный способ, содержит ступенчатый цилиндр 1, больший диаметр которого образует подпоршневую компрессорную камеру 2, а меньший диаметр надпоршневую рабочую камеру 3. Эти камеры разделены поршнем 4 с юбкой 5, который жестко соединен с приводным штоком 6. Шток 6 размещен во втулке 7, которая расположена в компрессорной камере 2, и связан с преобразовательным механизмом (не показан). В части цилиндра большего диаметра выполнены пояс впускных 8 и перепускных 9 окон. Рабочая камера 3 снабжена поясом продувочных окон 10, которые соединены с перепускными окнами 9 перепускными каналами 11. В головке 12 цилиндра 1 установлена форсунка 13 и выпускной клапан 14, закрывающий выхлопной канал 15. На юбке 5 поршня 4 выполнен радиальный паз 16, в котором, в свою очередь, выполнены сквозные отверстия 17 и установлен кольцевой клапан 18 Г-образного сечения с уплотнительным кольцом 19 на поверхности, контактирующий с цилиндром 1. Между юбкой 5 и стенкой части цилиндра 1 большего диаметра образуется кольцевая полость 20, ограниченная с одной стороны кольцевым клапаном 18 и периодически соединяющаяся с впускными окнами 8. Эта полость является промежуточной, и в общем случае может быть не кольцевой. При этом будет использоваться другой клапан вместо описываемого здесь кольцевого.
Двигатель (фиг.7) с противоположно движущимися поршнями 4, расположенными в ступенчатом цилиндре 1, содержит общую рабочую камеру 3 и две подпоршневые компрессорные камеры 2. В стенках части цилиндра 1 меньшего диаметра выполнены два пояса выпускных окон 21, управляемые днищами поршней 4, а в стенках части цилиндра 1 большего диаметра два пояса впускных окон 8, по одному в каждой компрессорной камере 2. Кроме того, в компрессорных камерах 2 размещены оребренные теплообменники 22 с системами циркуляции хладагента 23, а в рабочей камере 3 установлена свеча зажигания 24. Впускные окна 8 соединены впускными трубопроводами с карбюратором (не показано). В днищах поршней 4 выполнены перепускные каналы 25, управляемые подпружиненными и размещенными в штоках 6 тарельчатыми клапанами 26. Этот двигатель может работать и по дизельному способу при условии замены свечи зажигания на топливную форсунку и отключения системы впуска от карбюратора.
Описываемый способ осуществляет следующим образом. При нахождении поршня в ВМТ (фиг.1) его юбка 5 перекрывает продувочные окна 10, кольцевой клапан 18 впускные окна 8, а выпускной клапан 14 выхлопной канал 15. В рабочей камере 3 происходит сгорание рабочего заряда, образованного впрыском в сжатый свежий заряд топлива форсункой 13. Под действием расширения продуктов сгорания поршень 4 движется к НМТ, сжимая свежий заряд в компрессорной камере 2 и перепускных каналах 11. При этом поршень 4 смещается относительно неподвижного в этот момент кольцевого клапана 18, который таким образом отсекает компрессорную камеру 2 от кольцевой полости 20 путем перекрытия отверстий 17 паза 16 (фиг.2). В определенный момент рабочего хода поршня 4, зависящий от ширины паза 16, правая кромка этого паза подходит к кольцевому клапану 18 и начинает его смещать, открывая впускные окна 8 (фиг.3). Дальнейшее движение поршня 4 к НМТ происходит вместе с кольцевым клапаном 18. Свежий заряд всасывается через впускные окна 8 в полость 20 за счет разрежения, возникающего в ней при смещении клапана 18 к НМТ. При подходе поршня 4 к НМТ (фиг. 4) открывается выпускной клапан 14, и отработавшие газы выбрасываются из рабочей камеры 3 через выхлопной канал 15. Несколько позже днищем поршня 4 открываются продувочные окна 10, происходит продувка рабочей камеры 3 от остаточных газов и ее наполнение сжатым свежим зарядом, перепускаемым из компрессорной камеры 2 по каналам 11. В конце продувки выхлопной канал 15 перекрывается клапаном 14, а кольцевой клапан 18 закрывает перепускные окна 9. В начале движения поршня 4 к ВМТ (фиг.5) клапан 18, оставаясь неподвижным, продолжает перекрывать окна 9, изолируя каналы 11, в которых осталась под повышенным давлением часть свежего заряда, от компрессорной камеры 2, в которой начинает возникать разрежение. При этом отверстия 17 паза 16, также смещаясь относительно клапана 18, сообщают полость 20 с компрессорной камерой 2, и свежий заряд перепускается из полости 20 в компрессорную камеру 2. По мере движения поршня 4 к ВМТ (фиг.6) его днище перекрывает продувочные окна 10, левая кромка паза 16 подходит к кольцевому клапану 18, он начинает двигаться вместе с поршнем 4, открывая перепускные окна 9, и дополнительный свежий заряд впускается в компрессорную камеру 2 через отверстия 17 паза 16, полость 20 и впускные окна 8 вплоть до перекрытия последних клапаном 18 вблизи ВМТ (фиг.1). Одновременно в рабочей камере 3 происходит дополнительное сжатие свежего заряда. При подходе поршня 4 к ВМТ форсунка 13 впрыскивает в сжатый заряд топливо, которое воспламеняется от сжатия.
В случае двигателя по фиг.7, при расширении продуктов сгорания в рабочей камере 3 поршня 4, перемещаясь к НТМ, открывают выпускные окна 21. Давление в рабочей камере 3 падает. Под действием перепада давлений в рабочей камере 3 и компрессорной камере 2 (или под действием толкателя в штоке) открываются тарельчатые клапаны 26, и сжатая горючая смесь по каналам 25 перепускается в рабочую камеру 3. С началом движения поршней к ВМТ выпускные окна 21 и перепускные каналы 25 закрываются. Происходит перекладка кольцевого клапана 18 на другую кромку паза 16, расположенную дальше от днища поршня. При этом кольцевая полость 20 открывается через отверстия 17 паза 16 в компрессорную камеру 2, и поток горючей смеси из этой полости и из впускных окон 8 попадает на оребрение теплообменника 22, охлаждаясь при этом. Давление горючей смеси в рабочей камере 3 нарастает, и вблизи ВМТ свеча 24 поджигает смесь. Накопление же смеси в компрессорной камере 2 продолжается вплоть до подхода поршней 4 к ВМТ.
Claims (2)
1. Способ работы двухтактного двигателя внутреннего сгорания путем сгорания рабочего заряда и расширения продуктов сгорания в надпоршневой рабочей камере, сжатия свежего заряда в подпоршневой компрессорной камере и всасывания свежего заряда в промежуточную полость при движении поршня к нижней мертвой точке, выпуска отработавших газов из рабочей камеры, продувки рабочей камеры и ее наполнения сжатым свежим зарядом, перепускаемым из компрессорной камеры при нахождении поршня в районе нижней мертвой точки, дополнительного сжатия свежего заряда с последующим его воспламенением в рабочей камере при движении поршня к верхней мертвой точке и перепуска свежего заряда из промежуточной полости в компрессорную камеру, отличающийся тем, что перепуск свежего заряда из промежуточной полости в компрессорную камеру осуществляют в начале движения поршня к верхней мертвой точке, и дополнительный свежий заряд впускают в компрессорную камеру через промежуточную полость при движении поршня к верхней мертвой точке.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что перепуск сжатого свежего заряда из компрессорной камеры в рабочую производят через выполненные в поршне и управляемые тарельчатым клапаном перепускные каналы.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU9393031238A RU2070977C1 (ru) | 1993-06-24 | 1993-06-24 | Способ работы двухтактного двигателя внутреннего сгорания |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU9393031238A RU2070977C1 (ru) | 1993-06-24 | 1993-06-24 | Способ работы двухтактного двигателя внутреннего сгорания |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2070977C1 true RU2070977C1 (ru) | 1996-12-27 |
RU93031238A RU93031238A (ru) | 1997-01-27 |
Family
ID=20143230
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU9393031238A RU2070977C1 (ru) | 1993-06-24 | 1993-06-24 | Способ работы двухтактного двигателя внутреннего сгорания |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2070977C1 (ru) |
-
1993
- 1993-06-24 RU RU9393031238A patent/RU2070977C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Патент США N 3053342, кл. F 02 B 33/12, 1962. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3880126A (en) | Split cylinder engine and method of operation | |
KR101321558B1 (ko) | 이중 피스톤 싸이클 엔진 | |
US7273023B2 (en) | Steam enhanced double piston cycle engine | |
US4706462A (en) | Method for driving an engine | |
JPH10501316A (ja) | 加熱行程を備えた再生エンジン | |
US20170107894A1 (en) | An engine block and a process for hybrid ignition of an engine | |
JPH11511824A (ja) | 加熱および冷却行程を備えた再生エンジン | |
US4562796A (en) | Reciprocating piston engine | |
CN103748336B (zh) | 具有内部废气能量回收装置的往复活塞式内燃机的工作方法及往复活塞式内燃机 | |
US4156410A (en) | Internal combustion reciprocating engine | |
RU2070977C1 (ru) | Способ работы двухтактного двигателя внутреннего сгорания | |
KR100567989B1 (ko) | 내연기관에서의 고효율 달성 방법 및 내연기관 | |
KR20010041930A (ko) | 고출력 고밀도 디젤 엔진 | |
US4487179A (en) | Internal combustion engine | |
US4096844A (en) | Internal combustion engine apparatus | |
US6478006B1 (en) | Working cycle for a heat engine, especially an internal combustion engine, and an internal combustion engine | |
US10578009B2 (en) | Two-stroke internal combustion engine | |
RU2027879C1 (ru) | Двигатель внутреннего сгорания | |
RU2070975C1 (ru) | Двухтактный двигатель внутреннего сгорания | |
RU2053388C1 (ru) | Двухтактный двигатель внутреннего сгорания | |
RU2146007C1 (ru) | Способ работы двигателя внутреннего сгорания и двигатель внутреннего сгорания | |
RU2031221C1 (ru) | Способ работы двигателя внутреннего сгорания | |
EP1875055A2 (en) | Steam enhanced double piston cycle engine | |
GB2272941A (en) | Two-stroke engine. | |
RU2017994C1 (ru) | Двигатель внутреннего сгорания и его поршень |