SK282798B6 - Spaľovací štvortaktný motor s párnym počtom valcov - Google Patents

Abstract

Motor pozostáva z najmenej dvoch valcov (1, 2), vybavených piestami (13, 23), ktoré sú uspôsobené na prácu s časovým posunom 360° a vybavených nasávacími a výfukovými ventilmi, pričom každý z valcov (1, 2) je vybavený v dolnom úvrate kanálom (11, 21), kde kanály (11, 21) ústia do dvojcestného ejektora (3) na obvod spalín, ako aj nasávanie čerstvej zmesi.ŕ

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka štvortaktného spaľovacieho motora, podrobnejšie konštrukcie plniaceho potrubia a výfukového potrubia spaľovacích motorov.

Doterajší stav techniky

Teoreticky, obeh štvortaktného spaľovacieho motora pozostáva z nasávania, kompresie, expanzie a výfuku. V skutočnosti to predstavuje celý rad kompromisov. Vysoký výkon, malá spotreba, čistota spalín, dlhá životnosť, nízka hmotnosť. Jednou z požiadaviek je preto dosiahnutie čo najúčinnejšieho plnenia a vyplachovania valcov. Na to sa okrem iného využíva energia spalín pomocou turbokompresorov. Vysoké otáčky týchto zariadení spôsobujú v praxi značné technické ťažkosti.

Aby sa dosiahlo čo najlepšie vyplachovanie valcov, pri súčasných spaľovacích motoroch otvára výfukový ventil ďaleko pred dolným úvratom, čím sa skracuje pracovný zdvih motora, teda expanzia.

Podstata vynálezu

Uvedené nedostatky do značnej miery odstraňuje spaľovací štvortaktný motor so spolupracujúcimi súbežnými valcami vybavenými nasávacími a výfukovými ventilmi, s párnym počtom valcov, ktorého podstatou je, že pozostáva z najmenej dvoch valcov, so súbežne sa pohybujúcimi piestmi, pracujúcimi s časovým posunom 360°, pričom každý z valcov je vybavený v dolnom úvrate kanálom, ktorý’ ústi do dvojcestného ejektora.

Podľa výhodného uskutočnenia kanály prebiehajú aspoň po časti obvodu valcov a stena každého z valcov, je vybavená aspoň ďalším jedným otvorom, ústiacim do kanálov.

Spaľovací štvortaktný motor, podľa výhodného uskutočnenia obsahuje kanály, ktoré prebiehajú aspoň po 75 % obvodu každého z valcov.

Výhodné je, ak otvory v stene valca majú čo najväčší prierez pri minimalizácii rozmeru rovnobežného s osou valca.

Spaľovací štvortaktný motor, podľa tohto technického riešenia môže obsahovať aj viac ako dva valce, teda 4, 6, 8 alebo 10 atď. valcov, podmienkou je párny počet valcov.

Pri zážihových motoroch je vhodné na prípravu zmesi použiť priame vstrekovanie, čo je súčasný trend vývoja zážihových motorov.

Výhodou motora podľa tohto vynálezu je, že neobsahuje žiadne pohyblivé súčasti, čím je priaznivo ovplyvnená životnosť motora.

Motor podľa tohto vynálezu má oproti doterajším motorom predĺženú expanziu, pretože nedochádza k predčasnému otváraniu výfukového ventilu ako pri doterajšom stave techniky a tým sa zlepší účinnosť motora.

Navrhované riešenie podľa tohto vynálezu využíva energiu spalín na konci expanzie v dolnom úvrate piesta.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Na priložených obrázkoch je znázornený princíp konštrukcie spaľovacieho motora podľa tohto technického riešenia.

Na obrázku 1 je znázornený prierez motora pozdĺž valcov, podľa doterajšieho stavu techniky. Na obrázku 2, je znázornený prierez motorom pozdĺž valcov podľa tohto technického riešenia. Na obrázkoch 3 a 4 sú znázornené rezy A-A a B-B navzájom kolmé dolným úvratom motora, podľa tohto technického riešenia.

Príklad uskutočnenia vynálezu

Na obrázku 2 je znázornené príkladné uskutočnenie najjednoduchšieho vznetového motora s dvojicou valcov 1, 2 prvým valcom 1 a druhým valcom 2 a dvojicou piestov, a to piestom 13 prvého valca 1 a piestom 23 druhého valca 2. Prvý valec 1 je vybavený výfukovým ventilom 14 a nasávacím ventilom 15 prvého valca 1 a druhý valec 2 je vybavený výfukovým ventilom 24 a nasávacím ventilom 25 druhého valca 2. Tieto valce 1, 2 sú vybavené piestmi 13 a 23, ktoré sú uspôsobené na prácu s časovým posunom 360°. Dolný úvrat valca 1 je vybavený kanálom 11 a dolný úvrat valca 2 je vybavený kanálom 21. Tieto kanály 11, 21 ústia do dvojcestného ejektora 3 na prúdenie spalín aj náplne

- čerstvej zmesi.

Ako je znázornené na obr. 3, kanály 11 a 21 sú usporiadané po obvode valcov 1 a 2. V stenách valcov 1, 2 sú vytvorené otvory, ktoré spájajú spaľovací priestor valcov 1, 2 s kanálmi 11 a 21 a sú ich súčasťou. Je výhodné, aby prierez otvorov bol čo najväčší pri minimalizácii rozmeru rovnobežného s osou valca 1, 2.

Kanály 11, 21 sú vedené do dvojcestného ejektora 3 a sú otvárané a zatvárané piestmi 13, 23. Ak vo valci 1 končí expanzia a piest 13 sa blíži k dolnému úvratu, otvorí sa kanál 11, ktorým prúdia spaliny do dvojcestného ejektora 3. Prúdením spalín cez kanál 11 sa vytvorí podtlak vo valci 2 cez kanál 21 a do valca 2 prúdi cez nasávací ventil 25 čerstvá náplň. Prechodom piesta 1 dolným úvratom sa uzavrie kanál 1 a súčasne sa otvorí výfukový ventil 15. Prechodom piesta 2 sa uzavrie kanál 21 a sú časne sa zatvorí nasávací ventil 25. V prvom valci 1 prebieha ďalej výfuk a v druhom kompresia. V ďalšom priebehu sa úlohy vymenia. Ejektor je konštrukčne navrhnutý tak, aby kanály slúžili ako výfuk, aj ako nasávanie.

Otvorením kanálov 11 a 21 v dolnom úvrate sa uvoľní energia plynov vo valci 1. Táto energia sa využije na plnenie spolupracujúceho valca 2. Zníženie tlaku vo valci na konci expanzie značne odľahčí výfukový zdvih. Pri viacventilových motoroch bude možné zmenšiť rozmery alebo znížiť počet výfukových ventilov v prospech nasávacích ventilov.

Prúdením spalín cez ejektor 3 dochádza k ich ďalšiemu prehoreniu, čo má vplyv na zníženie emisií vo výfukových plynoch.

Navrhované riešenie využíva energiu spalín na konci expanzie v dolnom úvrate piesta. Piesty sa pohybujú v dvojici valcov súbežne a pracujú s časovým posunom 360°, to znamená, že ak v prvom valci 1 končí expanzia, v druhom valci 2 končí nasávanie a opačne, ako je to znázornené na obr. 2.

Claims (5)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Spaľovací štvortaktný motor s párnym počtom valcov, pozostávajúci z najmenej dvoch valcov (1,2), vybavených piestmi (13, 23), ktoré sú uspôsobené na prácu s časovým posunom 360° a vybavených nasávacími a výfukový2 mi ventilmi, pričom každý z valcov (1, 2) je vybavený v dolnom úvrate kanálom (11, 21), vyznačujúci sa t ý m , že kanály (11, 21) ústia do dvojcestného ejektora (3) na odvod spalín, ako aj nasávanie čerstvej zmesi.
2. 2. Spaľovací štvortaktný motor, podľa nároku 1, vyzná í u j ú c i sa tým, že kanály (11, 21) prebiehajú aspoň po časti obvodu valcov a stena každého z valcov (1, 2) je vybavená aspoň jedným ďalším otvorom ústiacim do kanálov (11,21).
3. 3. Spaľovací štvortaktný motor, podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúci sa tým, že kanál prebieha aspoň po 75 % obvodu každého valca (1,2).
4. 4. Spaľovací štvortaktný motor, podľa nároku 1 až 3, vyznačujúci sa tým, že otvory v stene valca majú oválny prierez.
5. 5. Spaľovací štvortaktný motor, podľa hociktorého z nárokov 1 až 4, vyznačujúci sa tým, že obsahuje aspoň 4 valce.