SU1002627A1 - Двухтактный двигатель внутреннего сгорани - Google Patents

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, а именно к двухтактным двигателям внутреннего сгорания.

Известен двухтактный двигатель внутреннего сгорания, содержащий по меньшей мере одну пару цилиндров, снабженных поршнями, кинематически связанными с коленчатым валом с возможностью их синхронного движения и ₁₀ образующими камеры сжатия разного объема .в цилиндрах, впускными, продувочными и выпускными каналами и изолированными кривошипными камерами, подключенными к продувочным каналам, ₁₅ и сообщенных между собой при помощи соединительного канала, площадь сечения которого выполнена равной 4-10% от площади днища поршня, свечу зажигания, размещенную в камере сжатия го первого цилиндра, и два карбюратора, один из которых установлен во впускном канале первого цилиндра и предназначен для приготовления горючей смеси с коэффициентом избытка воздуха о10,75“1,2, а другой - во впускном канале второго цилиндра и предназначен для приготовления горючей смеси с о/ 7 0,75, причем выходные сечения выпускных каналов r цилинд- ; рах выполнены разной высоты так, что высота выходного сечения выпускного канала второго цилиндра превышает высоту выходного сечения выпускного канала первого цилиндра на 10-20° поворота коленчатого вала [ij.

Однако известный двигатель характеризуется значительными потерями тепла в стенки цилиндров, что снижает его топливную экономичность.

Цель изобретения - повышение топливной экономичности двигателя.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве свеча зажигания установлена в камере сжатия первого цилиндра центрально,·, и камера сжатия последнего выполнена большей по объ3

00262.7 ему, чем камера сжатия второго цилиндра .

Объем камеры сжатия второго цилиндра может составлять 6-20% от объема камеры сжатия первого. _:

На фиг. 1 представлен предлагаемый двигатель; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг . 1.

Двигатель содержит по меньшей мере одну пару цилиндров 1 и 2, снабженных! поршнями 3,кинематически связанными с коленчатым валом 4 с возможностью их синхронного движения и образующими камеры 5 и 6 сжатия разного объема в цилиндрах 1 и 2, впускными 7 1 и 8, продувочными 9 и выпускными 10 и 11 каналами и изолированными кривошипными камерами 12, подключенными к продувочным каналам 9, и сообщенных между собой при помощи соедини- 2 тельного канала 13, площадь сечения которого выполнена равной 4-10% от площади днища поршня 3> свечу '14 зажигания, установленную в камере 5 сжатия первого цилиндра 1 центрально^ 2 и два карбюратора 15 и 16, один из которых установлен во впускном канале 7 первого цилиндра 1 и предназначен для приготовления горючей смеси с коэффициентом избытка воздуха qL, з 0,75-1,2.. а другой - во впускном канале 8 второго цилиндра 2 и предназначен для приготовления горючей смеси с eL 7 0,75, причем выходные сечения выпускных каналов 10 и 11 в цилиндрах 1 и 2 выполнены разной высоты так, что высота выходного сечения выпускного канала 11 второго цилиндра 2 превышает высоту выходного сечения выпускного канала 10 первого цилиндра 1 на 10-20*⁷ поворота коленчатого вала 4. Камера 5 сжатия первого цилиндра 1 выполнена большей по объему, чем камера 6 сжатия второго цилиндра 2 так, что объем камеры 6 сжатия составляет 6-20% от объема каме- ⁴ ры 5 сжатия.

Двигатель работает следующим образом .

Раздельное питание цилиндров 1 и 2 от карбюраторов 15 и 16, а также на- ⁵ личие изолированных кривошипных ка-,. мер 12, продувочных 9 и выпускных 10 и 11 каналов позволяет создать к моменту начала сжатия независимый состав зарядов в цилиндрах 1 и 2. В ци- 5 линдре 1 находится смесь в пределах от мощностного до экономичного состава (о! ~ 0.75-1.2), что обеспечивает ее устойчивое зажигание от свечи 14. В цилиндре 2 находится смесь с е(?0,75 (от мощностного состава до .чистого воздуха).

В процессе сжатия при синхронном движении поршней 3 заряд цилиндра 2 , вытесняется в цилиндр 1 через канал 13 из-за разности объемов камер 5 и 6 сжатия в цилиндрах 1 и 2. Поступающий заряд при тангенциальном направлении канала 13 движется по периферии камеры 5 сжатия цилиндра 1, выполненной в виде тела вращения, и .оттесняет первоначальный заряд к цент- . ру, к оси вращения заряда, где расположена свеча 14 зажигания.' Таким образом, к моменту зажигания в зоне расположения свечи 14 зажигания сохраняется состав смеси в пределах устойчивого искрового зажигания. Вихрь, образованный поступающим зарядом, оказывает положительное влияние на пределы устойчивого зажигания смеси,’ расширяя их в сторону обеднения. Электроды свечи 14, расположенные в зоне оси вихря, омываются свежим зарядом, движущимся с малой окружной скоростью, недостаточной для срыва ’'пламени. Смещение свечи 14 к периферии камеры 5 сжатия (в зону больших окружных скоростей заряда) приводит к нарушению стабильности зажигания.

После воспламенения заряда от свечи 14 в центре камеры 5 сжатия цилиндра 1 образуется ядро горения, изолированное от стенок свежим зарядом, поступающим из цилиндра 2. По мере развития сгорания в цилиндре 1 часть горящих газов в виде факела выбрасывается в цилиндр 2, где сохранен минимальный объем камеры 6 сжатия, достаточный для протекания процесса сгорания с высокой скоростью. Интенсивному горению заряда в цилиндре 2 способствует начавшееся перемещение поршней 3 от верхней мертвой точки, вследствие чего увеличивается скорость перетекания горящих газов в цилиндр 2 (обратное перетеканиеJ и турбулизация заряда. Интенсивная турбулизация заряда и его факельное дожигание позволяют осуществить сгорание бедных смесей в цилиндре 2 с высокой скоростью.

При движении поршней от верхней мертвой точки вначале открывается выходное сечение выпускного канала 11 цилиндра 2. Давление в цилиндре 2 падает и в него че.рез канал 13

1002627 6 поступают продукты сгорания из цилиндра 1. На режимах частичных нагрузок за счет избыточного кислорода в цилиндре 2 происходит дожигание продуктов неполного окисления, s поступающих из цилиндра 1. Затем открывается выходное сечение выпускного канала 10 цилиндра 1. Время сечение выходных сечений выпускных каналов 10 и 11 достаточно для осу- ·<> ществления качественного газообмена в обоих цилиндрах 1 и 2.

Таким образом, реализация изобретения позволяет повысить топливную экономичность двухтактного двигате- »5 ля внутреннего сгорания.

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к машиностроению , в частности к двигателестроению , а именно к двухтактным дви гател м внутреннего сгорани . Известен двухтактный двигатель внутреннего сгорани , содержащий по меньшей мере одну пару цилиндров, снабженных поршн ми, кинематически св занными с коленчатым валом с возможностью их синхронного движени  и образующими камеры сжати  разного объема .8 цилиндрах, впускными, проду вочными и выпускными каналами и изол рованными кривошипными камерами, подключенными к продувочным каналам и сообщенных между собой при помощи соединительного канала, площадь сечени  которого выполнена равной от площади днища поршн , свечу зажигани , размещенную в камере сжати  первого цилиндра, и два карбюратора один из которых установлен во впускном канале первого цилиндра и предназначен дл  приготовлени  горючей смеси с коэффициентом избытка воздуха о(.0,75-1,2, а другой - во впускном канале второго цилиндра и предназначен дл  приготовлени  горючей смеси с о/ 0,75 причем выходные сечени  выпускных каналов в цилинд- ; pax выполнены разной высоты так, что высота выходного сечени  выпускного канала второго цилиндра превышает высоту выходного сечени  выпускного канала первого цилиндра на 10-20° поворота коленчатого вала lj. Однако известный двигатель характеризуетс  значительными потер ми тепла в стенки цилиндров, что снижает его топливную экономичность. Цель изобретени  - повышение топливной экономичности двигател . Поставленна  цель достигаетс  тем, что о устройстве свеча зажигани  ус тановлена в камере сжати  первого цилиндра центрально,-, и камера сжати  последнего выполнена большей по объ31 ему, чем камера сжати второго цилиндра . Объем камеры сжати второго цилин ра может составл ть 6-20 от объема камеры первого. На фиг. 1 представлен предлагаемый двигатель; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Двигатель содержит по меньшей мер одну пару цилиндров 1 и 2, снабженны поршн ми 3«кинематически св занными it с коленчатым валом Ч с возможностью их синхронного движени  и образующими камеры 5 и 6 сжати  разного объ ема в цилиндрах 1 и 2, впускными 7 и 8, продувочными 9 и выпускными 10 и 11 каналами и изолированными крит вошипными камерами 12, подключеннь1ми к продувочным каналам 9. и сообщенных между собой при помощи соединительного канала 13, площадь сечени  которого выполнена равной 4-10 от площади днища поршн  3. свечу 1 зажигани , установленную в камере 5 сжати  первого цилиндра 1 центрально И два карбюратора 15 и 16, один из к торых установлен во впускном канале 7 первого цилиндра 1 и предназначен дл  приготовлени  горючей смеси с коэффициентом избытка воздуха oi. 0,,2. а другой - во впускном канале 8 второго цилиндра 2 и предназначен дл  приготовлени  горючей смеси с о/. 7 о,75, причем выходные се чени  выпускных каналов 10 и 11 в ци линдрах 1 и 2 выполнены разной высоты так, что высота выходного сечени  выпускного канала 11 второго цилиндра 2 превышает высоту выходного сечени  выпускного канала 10 первого ц линдра 1 на 10-20 поворота коленчатого вала . Камера 5 сжати  первого цилиндра 1 выполнена большей по объему , чем камера 6 сжати  второго цилиндра 2 так, что объем камеры 6 сжа ти  составл ет от объема камеры 5 сжати . Двигатель работает следующим образом . Раздельное питание цилиндров 1 и от карбюраторов 15 и 16, а также наличие изолированных кривошипных ка-,, мер 12, продувочных 9 и выпускных 10 и 11 каналов позвол ет создать к моменту начала сжати  независимый состав зар дов в цилиндрах 1 и 2. В ци линдре 1 находитс  смесь в пределах от мощностного до экономичного соста 0,7S-1.2), что обетемивает 74 ее устойчивое за : 11гэние от свечи 1. В цилиндре 2 находитс  смесь с (. ,7S (oj мощностного состава до чистого воздуха). В процессе очати  пои синхоонном движении поршней 3 зар д цилиндра 2 вытесн етс  в цилиндр 1 через канал 13 из-за разности объемов камер 5 и 6 сжати  в цилиндрах 1 и 2. Поступающий зар д при тангенциальном направлении канала 13 движетс  по периферии камеры 5 сжати  цилиндра 1, выполненной в виде тела вращени , и оттесн ет первоначальный зар д к цент- . ру, к оси вращени  зар да, где расположена свеча 1 i зажигани . Таким образом , к моменту зажигани  в зоне расположени  свечи k зажигани  сохран етс  состав смеси в пределах устойчивого искрового зажигани . Вихрь, образованный поступающим зар дом, оказывает положительное вли ние на пределы устойчивого зажигани  смеси, расшир   их в сторону обеднени . Злектроды свечи Ik, расположенные в зоне оси вихр , омываютс  свежим зар дом, движущимс  с малой окружной скоростью, недостаточной дл  срыва пламени. СмеШ|ение свечи к пеоиФерии камеры 5 сжати  (, в зону больших окружных скоростей зар да приводит к нарушению стабильности зажигани . После воспламенени  зар да от свечи 14 в центре камеры 5 сжати  цилиндра 1 образуетс   дро горени , изолированное от стенок свежим зар дом , поступающим из цилиндра 2. По мере развити  сгорани  в цилиндре 1 часть гор щих газов в виде факела выбрасываетс  в цилиндр 2, где сохранен минимальный объем камеры 6 сжати , достаточный дл  протекани  процесса сгорани  с высокой скоростью. Интенсивному горению зар да в цилиндре 2 способствует начавшеес  перемещение поршней 3 от верхней мертвой точки, вследствие чего увеличиваетс  скорость перетекани  гор щих газов в цилиндр 2 (.обратное перетекание) и турбулизаци  зар да. Интенсивна  турбулизаци  зар да и его факельное дожигание позвол ют осуществить сгорание бедных смесей в цилиндре 2 с высокой скоростью. При движении поршней от верхней мертвой точки вначале открываетс  выходное сечение выпускного канала 1 1 цилиндра 2. Давление в цилиндре 2 падает и в него через канал 13 поступают продукты сгорани  из цилиндра 1. На режимах частичных нагрузок за счет избыточного кислорода в цилиндре 2 происходит дожигание продуктов неполного окислени , поступающих из цилиндра 1 . Затем открываетс  выходное сечение выпускного канала 10 цилиндра 1. Врем  сечение выходных сечений выпускных каналов 10 и 11 достаточно дл  осуществлени  качественного газообмена в обоих цилиндрах 1 и 2. Таким образом, реализаци  изобретени  позвол ет пооысить топливную, экономичность двухтактного двигател  внутреннего сгорани . Формула изобретени  1. Двухтактный двигатель внутреннего сгорани , содержащий по меньше мере одну пару цилиндров, снабженны поршн ми, кинематически св занными с коленчатым валом с возможностью и синхронного движени  и образующими камеры сжати  разного объема в цили рах, впускными, продувочными и выпускными каналами и изолированными кривошипными камерами, подключенным к продувочным каналам, и сообщенных между собой при помощи соединительн го канала, площадь сечени  которого выполнена равной Ц-10 от площади д ща поршн , свечу зажигани , размещенную в камере сжати  первого ци индра , и два карбюрат:)ра, один из которых установлен во впускном канале первого цилиндра и предназначен дл  приготовлени  горючей смеси с коэффициентом избытка воздуха oL 0,, а другой - во впускном канале второго цилиндра и предназначен дл  приготовлени  горючей смеси с о 0,75, причем выходные сечени  выпускных каналов в цилиндрах выполнены разной высоты так, что высота выходного сечени  выпускного канала второго цилиндра превышает высоту выходного сечени  выпускного канала первого цилиндра на 10-20 поворота коленчатого вала , отличающийс  тем, что с целью повышени  топливной экономичности двигател , свеча зажигани  установлена в камере сжати  первого цилиндра центрально, и камера сжати  последнего выполнена большей по объему , чем камера сжати  второго цилиндра .
2. 2. Двигатель по п. 1, о т л и ч аю щ и и с   тем, что объем камеры сжати  второго цилиндра составл ет 6-20 от объема камеры сжати  первого. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по за вке № 32 1 605/25-Об, кл. F02 В 17/00, 1980.

   vS V

   фуг. /