RU2231657C2 - Two-stroke internal combustion engine - Google Patents
Two-stroke internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2231657C2 RU2231657C2 RU2002121856/06A RU2002121856A RU2231657C2 RU 2231657 C2 RU2231657 C2 RU 2231657C2 RU 2002121856/06 A RU2002121856/06 A RU 2002121856/06A RU 2002121856 A RU2002121856 A RU 2002121856A RU 2231657 C2 RU2231657 C2 RU 2231657C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cylinder head
- piston
- cylinder
- valve
- crankshaft
- 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
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания двухтактного типа, работающих на различных типах топлива (бензин, керосин, спирт, газ, солярка).The invention relates to mechanical engineering and can be used in push-pull type internal combustion engines operating on various types of fuel (gasoline, kerosene, alcohol, gas, diesel fuel).
Известен двухтактный двигатель внутреннего сгорания 2СД-М1 (“Двигатель стационарный малолитражный 2СД-М1 и его модификации”. Руководство по эксплуатации РЭ 37.313.001-76 В/О “Энергомашэкспорт” СССР, Москва), имеющий кривошипно-камерную двухканальную продувку, газораспределение осуществляется цилиндропоршневой группой, рабочий процесс совершается в течение двух ходов поршня, т.е. за один оборот коленчатого вала. Двигатель 2СД-М1 содержит цилиндр с 4-мя окнами: двумя продувочными, выпускным и впускным, размещенный внутри цилиндра поршень, который соединен при помощи шатуна с коленчатым валом, камеру сгорания, образованную поршнем и головкой цилиндра, свечу зажигания, карбюратор и расположенную под поршнем кривошипную камеру с “сухим” картером.Known two-stroke internal combustion engine 2SD-M1 (“Stationary small engine 2SD-M1 and its modifications.” Operation manual RE 37.313.001-76 V / O “Energomashexport” of the USSR, Moscow), having a crank-chamber two-channel purge, gas distribution cylinder-piston group, the working process is completed within two strokes of the piston, i.e. for one crankshaft revolution. The 2SD-M1 engine contains a cylinder with 4 windows: two purge, exhaust and intake, a piston placed inside the cylinder, which is connected by a connecting rod to the crankshaft, a combustion chamber formed by the piston and cylinder head, an spark plug, a carburetor and located under the piston crank chamber with a “dry” crankcase.
Недостаток известного устройства заключается в следующем:A disadvantage of the known device is as follows:
- недостаточной оптимизации процесса смесеобразования, присущей любой карбюраторной системе питания;- insufficient optimization of the mixture formation process inherent in any carburetor power system;
- высокая токсичность отработавших газов из-за присутствия в рабочей смеси масла, которое добавляется в топливо для смазки стенок гильзы и деталей кривошипно-шатунного механизма, что затрудняет полное сгорание топлива, а также сложности поддержания оптимального состава топливовоздушной смеси (1:14,7) и низкой адаптации к различным режимам работы двигателя.- high toxicity of exhaust gases due to the presence of oil in the working mixture, which is added to the fuel to lubricate the walls of the liner and parts of the crank mechanism, which complicates the complete combustion of the fuel, as well as the difficulty of maintaining the optimal composition of the air-fuel mixture (1: 14.7) and low adaptation to various engine operating modes.
Наиболее близким по технической сущности (прототип) является двухтактный двигатель внутреннего сгорания, содержащий цилиндр с двумя выпускными окнами, поршень, соединенный при помощи шатуна с коленчатым валом, два впускных канала с клапанами, размещенных в головке цилиндра, форсунку, камеру сгорания, образованную поршнем и головкой цилиндра, свечу зажигания (патент на изобретение СССР №16483, F 02 В 25/00, 1930).The closest in technical essence (prototype) is a two-stroke internal combustion engine containing a cylinder with two exhaust windows, a piston connected by a connecting rod with a crankshaft, two inlet channels with valves located in the cylinder head, a nozzle, a combustion chamber formed by the piston and cylinder head, spark plug (patent for invention of the USSR No. 16483, F 02
Недостатком известного устройства является низкая экономичность двигателя, поскольку не определены момент впрыскивания топлива и доза впрыскиваемого топлива, а также высокая токсичность отработавших газов из-за присутствия в рабочей смеси масла, которое добавляется в топливо для смазки стенок гильзы и деталей кривошипно-шатунного механизма, что затрудняет полное сгорание топлива, сложности поддержания оптимального состава топливовоздушной смеси (1:14,7) и низкой адаптации к различным режимам работы двигателя.A disadvantage of the known device is the low efficiency of the engine, since the moment of fuel injection and the dose of injected fuel are not determined, as well as the high toxicity of exhaust gases due to the presence of oil in the working mixture, which is added to the fuel to lubricate the walls of the liner and parts of the crank mechanism, which complicates the complete combustion of fuel, the difficulty of maintaining the optimal composition of the air-fuel mixture (1: 14.7) and low adaptation to various engine operating modes.
Задачей изобретения является повышение экономичности двигателя и снижения токсичности отработавших газов.The objective of the invention is to increase engine efficiency and reduce exhaust emissions.
Техническим результатом заявляемого решения является повышение экономичности двигателя за счет того, что впрыскивание топлива в камеру сгорания осуществляется в момент достижения определенного значения давления в камере сгорания, а доза впрыскиваемого в цилиндр топлива зависит от количества поданного в цилиндр воздуха, что обеспечивает оптимальное соотношение рабочей смеси, а также снижение токсичности отработавших газов за счет отсутствия масла в рабочей смеси, а также из-за более полного сгорания рабочей смеси в связи с поддержанием оптимального режима смесеобразования.The technical result of the proposed solution is to increase the efficiency of the engine due to the fact that fuel is injected into the combustion chamber when a certain pressure in the combustion chamber is reached, and the dose of fuel injected into the cylinder depends on the amount of air supplied to the cylinder, which ensures the optimum ratio of the working mixture, as well as reducing the toxicity of exhaust gases due to the lack of oil in the working mixture, as well as due to more complete combustion of the working mixture in connection with maintaining we have the optimal mixture formation mode.
Дополнительным техническим результатом является то, что введение “мокрого” картера в двухтактном двигателе позволяет улучшить смазку и охлаждение двигателя, что повышает надежность и долговечность его работы.An additional technical result is that the introduction of a “wet” crankcase in a two-stroke engine improves the lubrication and cooling of the engine, which increases the reliability and durability of its operation.
Для достижения технического результата двухтактный двигатель внутреннего сгорания содержит цилиндр с двумя выпускными окнами, поршень, соединенный при помощи шатуна с коленчатым валом, два впускных канала с клапанами, размещенных в головке цилиндра, форсунку, камеру сгорания, образованную поршнем и головкой цилиндра, свечу зажигания, а в головке цилиндра установлены датчик контрольного давления воздуха и устройство управления клапанами, каждое из которых содержит последовательно и кинематически связанные коромысло, штангу, толкатель, противовес коленчатого вала с эксцентриком и пружину возврата клапана в исходное состояние, размещенную на клапане между головкой цилиндра и коромыслом.To achieve a technical result, a two-stroke internal combustion engine comprises a cylinder with two exhaust windows, a piston connected by a connecting rod with a crankshaft, two inlet channels with valves located in the cylinder head, a nozzle, a combustion chamber formed by the piston and cylinder head, an spark plug, and in the cylinder head there is a control air pressure sensor and a valve control device, each of which contains sequentially and kinematically connected rocker arm, rod, pusher , a counterweight to the crankshaft with an eccentric and a spring returning the valve to its original state, located on the valve between the cylinder head and rocker.
В картере кривошипной камеры помещено масло для смазки и охлаждения стенок цилиндра, поршня и деталей кривошипно-шатунного механизма.Oil is placed in the crankcase of the crank chamber to lubricate and cool the walls of the cylinder, piston, and parts of the crank mechanism.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 схематично показан заявленный двигатель при положении поршня около верхней мертвой точки (ВМТ) (слева) и около нижней мертвой точки (НМТ) (справа), на фиг.2 - устройство управления клапанами, на фиг.3 - схема датчика контрольного давления воздуха, фиг.4 - схема, поясняющая работу двигателя-прототипа 2СД-М1.The invention is illustrated by drawings, in which Fig. 1 schematically shows the claimed engine with the piston position near top dead center (TDC) (left) and near bottom dead center (BDC) (right), in Fig.2 - valve control device, in Fig. 3 is a diagram of a control air pressure sensor; FIG. 4 is a diagram explaining the operation of an engine prototype 2SD-M1.
Двухтактный двигатель внутреннего сгорания Каменева (ДВСК) содержит цилиндр 1, два выпускных окна 2, поршень 3, шатун 4, коленчатый вал с пластинами-эксцентриками на противовесах 5, камеру сгорания 6, головку цилиндра 7, кривошипную камеру 8 с “мокрым” картером, свечу зажигания 9, впускные каналы 10, клапана 11, форсунку 12, датчик контрольного давления воздуха 13.The Kamenev’s two-stroke internal combustion engine (ICE) contains a cylinder 1, two exhaust ports 2, a piston 3, a connecting rod 4, a crankshaft with eccentric plates on counterweights 5, a combustion chamber 6, a cylinder head 7, a crank chamber 8 with a “wet” crankcase, spark plug 9,
Устройство управления клапанами содержит пружину 14, коромысло 15, регулировочный винт 16, штангу 17, толкатель 18, упор 19, профиль пластины эксцентрика 20, который расположен на противовесе коленчатого вала.The valve control device comprises a
Приведенный вариант датчика контрольного давления воздуха содержит корпус 21, клапан-шток 22, упорную шайбу 23, уплотнительную манжету 24, гайку 25, фигурную шайбу 26, пружину 27, регулировочную гайку 28, микропереключатель 29, головку цилиндра 30.The above version of the control air pressure sensor includes a
Двухтактный двигатель внутреннего сгорания работает следующим образом. При движении поршня в цилиндре из ВМТ в НМТ после воспламенения рабочей смеси в камере сгорания происходит рабочий ход. При приближении поршня 3 к НМТ открываются выпускные окна 2 и происходит выпуск отработавших газов. В это время коленчатый вал 5 поворачивается таким образом, что его противовесы оказываются наверху. На противовесах прикреплены износоустойчивые пластины-эксцентрики 20, которые приходят в соприкосновение с толкателем 18, поднимая его и штангу 17, которая в свою очередь взаимодействует с коромыслом 15. Коромысло 15, преодолевая давление пружины 14, открывает впускной клапан 11 и от автономного нагнетателя в цилиндр 1 подается чистый воздух, который заполняет цилиндр 1 и проталкивает остатки отработавших газов через выпускные окна 2. Эксцентрик 20 коленчатого вала сходит с толкателя 18, впускной клапан 11 закрывается и поршень 3 начинает сжимать воздух. Время начала и конца срабатывания впускного клапана задает профиль пластины-эксцентрика 20. В головке цилиндра 7 установлен датчик контрольного давления воздуха 13. Когда давление в цилиндре 1 достигает контрольного (например, 2 кгс/см2), которое устанавливается регулировочной гайкой 28, клапан-шток 22, преодолевая давление пружины 27, перемещается вверх и закрывается, замыкая контакты микропереключателя 29, что является сигналом для подачи команды форсунке 12 начать впрыск топлива в цилиндр 1. Изменяя напор воздуха от нагнетателя, автоматически будет изменяться и время впрыска топлива, а значит и поддерживаться оптимальное соотношение рабочей смеси на различных режимах работы двигателя. При подходе поршня 3 к ВМТ форсунка 12 отключается и происходит поджог рабочей смеси электрической искрой от свечи зажигания 9. Начинается рабочий ход поршня 3 и цикл повторяется. Клапан-шток 22 остается закрытым, пока не завершится рабочий ход и выпуск отработавших газов. После спада давления в цилиндре 1 ниже контрольного клапан-шток 22 открывается, контакты микропереключателя 29 размыкаются.A two-stroke internal combustion engine operates as follows. When the piston moves in the cylinder from TDC to BDC, after ignition of the working mixture, a working stroke occurs in the combustion chamber. When the piston 3 approaches the BDC, the exhaust ports 2 open and exhaust gas is released. At this time, the crankshaft 5 is rotated so that its counterweights are at the top. On the counterweights, wear-resistant
В зависимости от конструкции (степени сжатия воздуха, давления и способа впрыска топлива в цилиндр) ДВСК может работать как при воспламенении рабочей смеси от свечи зажигания (работа на бензине, керосине, спирте, газе), так и при самовоспламенении смеси (работа на солярке).Depending on the design (the degree of air compression, pressure and the method of fuel injection into the cylinder), the engine can operate both when the ignition mixture is ignited from the spark plug (work on gasoline, kerosene, alcohol, gas), and when the mixture is self-igniting (working on diesel fuel) .
Использование в двигателе в отличие от классического варианта газораспределительного механизма эксцентриков, расположенных на противовесах коленчатого вала, дает возможность отказаться от распределительного вала и шестерен привода, что значительно упрощает схему газораспределительного механизма и повышает надежность и долговечность двигателя в целом.The use of an eccentric located on the counterweight of the crankshaft in the engine, unlike the classic version of the gas distribution mechanism, makes it possible to abandon the camshaft and drive gears, which greatly simplifies the gas distribution mechanism and increases the reliability and durability of the engine as a whole.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002121856/06A RU2231657C2 (en) | 2002-08-07 | 2002-08-07 | Two-stroke internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002121856/06A RU2231657C2 (en) | 2002-08-07 | 2002-08-07 | Two-stroke internal combustion engine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2002121856A RU2002121856A (en) | 2004-02-20 |
RU2231657C2 true RU2231657C2 (en) | 2004-06-27 |
Family
ID=32845953
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002121856/06A RU2231657C2 (en) | 2002-08-07 | 2002-08-07 | Two-stroke internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2231657C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2524313C2 (en) * | 2010-02-17 | 2014-07-27 | ПРИМАВИС С.р.л. | Two-stroke low-fuel-consumption low-emission ice |
RU2626611C2 (en) * | 2016-01-13 | 2017-07-31 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" | Two-stroke internal combustion engine with highest technical-economical and environmental criterial parameters and electronic control of accumulated fuel injection system of large fraction composition |
-
2002
- 2002-08-07 RU RU2002121856/06A patent/RU2231657C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2524313C2 (en) * | 2010-02-17 | 2014-07-27 | ПРИМАВИС С.р.л. | Two-stroke low-fuel-consumption low-emission ice |
RU2626611C2 (en) * | 2016-01-13 | 2017-07-31 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет)" | Two-stroke internal combustion engine with highest technical-economical and environmental criterial parameters and electronic control of accumulated fuel injection system of large fraction composition |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2002121856A (en) | 2004-02-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7624709B2 (en) | Cao cycles of internal combustion engine with increased expansion ratio, constant-volume combustion, variable compression ratio, and cold start mechanism | |
EP1819912B1 (en) | Reciprocating machine | |
US4993372A (en) | Two stroke internal combustion engine with decompression valve | |
US3785355A (en) | Engine with internal charge dilution and method | |
US6065440A (en) | Internal combustion engine with binary cylinder sizing for variable power output | |
US11519305B2 (en) | Internal combustion engine system | |
CN1437678A (en) | Internal combustion engines | |
EP0476010B1 (en) | Reciprocating piston engine with pumping and power cylinders | |
US4458635A (en) | Two-cycle internal combustion engine | |
US4363295A (en) | Movable head engine | |
RU2231657C2 (en) | Two-stroke internal combustion engine | |
RU2397340C2 (en) | Two-stroke ice | |
CN108868943A (en) | Using two or the four stroke switching method of engine of the full changeable air valve of electromagnetism | |
RU2042846C1 (en) | Internal combustion engine | |
JPH0216324A (en) | Two cycle engine | |
RU2818438C1 (en) | Two-stroke internal combustion engine with an additional piston | |
US5603291A (en) | Internal combustion engine with valve built into piston head | |
RU62989U1 (en) | FREE PISTON ENGINE COMPRESSOR | |
RU2820915C1 (en) | Window gas distribution mechanism | |
RU2800634C1 (en) | Turbine piston internal combustion engine | |
RU180758U1 (en) | 2-STROKE DIESEL ENGINE | |
RU2310080C2 (en) | Four-stroke internal combustion engine with forced scavenging | |
RU42066U1 (en) | TWO STROKE INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
GB2272941A (en) | Two-stroke engine. | |
RU2291309C2 (en) | Two-stroke internal combustion engine without crankcase displacement scavenging |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060808 |