SU1079865A1 - Двухтактный двигатель внутреннего сгорани - Google Patents

Abstract

ДВУХТАКТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий цилиндр с размещенным в нем порщнем, головку цилиндра, снабженную свечой зажигани , расположенный в головке впускной канал с клапаном, подключенный к впускному трубопроводу, и, размецхенный встречно относительно впускного трубопровода, выпускной трубопровод, сообщенный с выпускным окном цилиндра, отличающийс  тем, что, с целью улучщени  смесеобразовани , впускной канал выполнен в виде кольцевой камеры, сообщенной с цилиндром при помощи неренускных каналов, равноудаленных от вертикальной оси цилиндра и наклоненных к ней, клапан выполнен лепесткового типа, а впускной и выпускной трубопроводы расположены по одну сторону от поперечной оси 11илиндра.(О(Л^со 00 Oi СП

Description

Изобретение относитс  к машиностроению , в частиостн к ДВС, и может быть использовано R двухтактных авиамодельных и мотоциклетных двигател х.

Известен двухтактный ДВС, содержащий 1ИЛИНДР с размещенным в нем поршнем , головку цилиндра, снабженную свечой зажигани , расположенный в головке виускной канал с клаианом, подключенный к впускному трубопроводу, и размешенный встречно относительно внускного трубопровода выпускной трубонровод, сообщенный с вьшускHfiiM окном цилиндра 1.

Недостатком известного двигател   вл етс  низкое качество смесеобразовани , что св зано с отсутствием пр мого согласовани  работы внускной и выпускной систем дви|-ател .

Целью изобретени   вл етс  улучншпие смесеобразовани .

Цель достигаетс  тем, что в двухтактном двигателе внутреннего сгорани , содержащем цилиндр с размещенным в нем иоршнем , головку цилиндра, снабженную свечой зажигани , расположенный в головке впускной канал с клапаном, подключенный к впускному трубопроводу, и, размешенный встречно относительно внускного трубопровода , выпускной трубопровод, сообщенный с BbHiycKHbiM окном ци..щндра, внускной канал вьшолнен в виде ко.шцевой камеры, сообщенной с цилиндром нри помощи перепускных каналов, равноудаленных от вертикальной оси цилнндра и наклоненных к пей, клапан выполнен лепесткового тина, а внускной и выпускной трубопроводы расположены но одну сторону от поперечной оси цилиндра.

Ца фиг. 1 показан предлагаемый двухтактный двигатель; на фиг. 2 - схема движени  горючей смеси в цилиндре; на фиг. 3кланан лепесткового типа, установленный в головке цилиндра; на фиг. 4 - винт креплени  клапана; на фиг. 5 - фиксирующа  щайба; на фиг. 6 - процесс выпуска отработавншх газов из цилиндра; на фиг. 7 - начало процесса всасывани  горючей смеси; на фиг. 8 - конец процесса всасывани  горючей смеси; на фиг. 9 - сжатие горючей смеси в цилиндре; на фиг. 10 - нример компоновки двухтактного ДВС.

Двухтактный ДВС содержит цилиндр 1 с раз.мещенным в нем поршнем 2, головку 3 цилиндра, снабженную свечой зажигани  4. В головке 3 цилиндра расположен внускной канал, выполненный в виде кольцевой камеры 5, сообщенной с цилиндром 1 при помощи перепускных каналов 6, равноудаленных от вертикальной оси 7 цилиндра и наклоненных к ней. Перепускные каналы 6, кроме того, смещены по своей длине в направлении движени  горючей смеси. Кольцева  камера 5 подключена к внускному труоопроводу о, установленному но касательной к кольцевой камере 5.

Впускной канал унравл етс  каналом 9, выполненным лепесткового типа из упругой термостойкой стали, толщиной 0,05- 0.25 .мм или из углеродистой стали. Клапан 9 имеет фиксатор 10 дл  его точной установки . Дл  ограничени  отклонени  лепеетков 11 установлена ограничительна  шайба 12, диаметр которой составл ет 0,6-0,75 от наружного диаметра клапана. Клапан 9 и ограничительна  щайба 12 закреплены в центре головки 3 с помощью фасонного винта 13. Ограничительна  шайба 12 прижимаетс  к головке цилиндра буртом 14 фасонного винта и прочно удерживает клапан в фиксированном положении.

После зат жки винта он фиксируетс  шайбой 15 с гребещкамн 16, которые вход т в шлицы 17 фасонного винта 13 и Н1лица 18 головки 3. В фасонный винт 13 вворачиваетс  свеча 4 зажигани  с уплотнительной шайбой 19.

К выпускному окну 20 цилиндра подключен выпускной трубопровод 21, расположенный встречно с впускным трубопроводом 8 и по одну с ним сторону от поперечной оси 22 цилиндра. Причем выпускной трубопровод установлен по касательной к цилиндру 1. Выпускной трубопровод 21 снабжен конической частью 23 н удлиненной выпускной трубой 24. У основани  высота конической части (высота выпускного окна 20) не превышает половины хода поршн , а длина конической части составл ет 1 -1,5 диа.метра выхлопной трубы 24. Причем диаметр последней равен 0,4-0,5 диаметра н,илиндра двигател , а ее длина 5-6,5 диаметра цилиндра двигател .

Па коленчатый вал 25 двигател , при применении его в качестве авиамодельного, устанавливаетс  воздушный винт 26, обеспечивающий воздущное охлаждение двигател .

Двухтактный ДВС работает следующим образом.

При вращении коленчатого вала 25 на свечу зажигани  4 подаетс  высокое напр жение , обеспечивающее искровой разр д, воспламен юнлий горючую смесь в цилиндре 1. При воспламенении смеси резко повышаетс  давление (до 40 атм) и лепестковый клапан плотно закрывает перепускные каналы 6. Порщень 2 при расширении продуктов сгорани  совершает механическую работу, котора  определ етс  средним индикаторным давлением (10-12 атм).

В момент начала фазы выпуска (фиг. 6) поршень 2 открывает выпускное окно. Отработавшие газы вылетают в коническую часть 23 выпускного трубопровода 21 и образуют газовый «поршень, который изза конической части выпускного трубопровода имеет четкие границы, фронт, длительность и хвост. Газовый «поршень (или акустический импульс распростран етс  по цилиндрической «асти выпускной трубы и за своим хвостом создает разр жение (фиг. 7). Разр жение, распростран  сь в противоположную сторону, вызывает дадение давлени  в цилиндре 1. Лепестки 1 клапана 9 открываютс  и горюча  смесь поступает в цилиндр. При этом поток смеси закручиваетс  и, устремл  сь по перепускным каналам 6, создает в цилиндре вихревой поток, так как каналы направлены к центру рабочего объема.цилиндра и закручены .

Вихревое движение обес..печивает лучшее наполнение цилиндра и перемешивани  рабочей смеси. В этот момент, когда рабоча  смесь начинает переполн ть цилиндр и выходить в выпускное окно 20, газовый «поршень проходит почти всю длину выпускной трубы и вслед за разр жением форм.ирует фронт второго газового «поршн  (акустического импульса) по закону распространени  акустической волны. Этот импульс, сформировавшись, резко повышает давление у выпускного окна 20 и подпирает свежую горючую смесь (фиг. 8). Встречный поток горючей смеси, заталкиваемый назад в выпускное окно 20, повышенным давлением газового поршн , закручиваетс  в цилиндре в результате тангенциальному расположению выпускного трубопровода 21 по отношению к цилиндру 1 двигател .

Этот поток горючей смеси, враша сь встречно к основному, обеспечивает луч//

шее смесеобразование и паполнение цилиндра двигател .

В этот момент поршень 2 поднимаетс , закрывает выпускное окно 20 и обеспечивает сжатие смеси (фиг. 9). Лепестковый клапан закрываетс . Вблизи верхней мертвой точки поршн  подаетс  искра и вновь наступает рабочий ход.

Перед открытием вьшускного окна 20 второй газовый «поршень, проход  по выпускному трубопроводу, обеспечивает зону разр жени  перед окном 20, что способствует развитию процесса выпуска (выпуск происходит в зопу разр жени ). Затем вновь создаетс  газовый порн1ень и т. д., процесс повтор етс .

Таким образом, в двухтактном двигателе обеспечено согласование всасывающей и выпускной системы, что позвол ет улуч нить смесеобразовапие и обеспечивает прирост мошности 15-20%. Путь газового потока в предлагаемом двигателе проходит практически по пр мой липии, что снижает гидродинамические потери на продувку.

Показанный на фиг. 10 авиамодельный двигатель имеет пр мой газодинамический тракт и позвол ет, кроме того, получить на выходе реактивную т гу благодар  значительной массе газов и скорости их истечени . Так при рабочем объеме цилиндра 100 см реактивна  т га будет составл т ; около 1,5 кг. У этого двигател  головка цилиндра и днише поршн  Bbino.iiiCHiii ориентации рабочего объема цилиндра вд().1ь газодинамического тракта с целью уменьП1ени  газодинамических потерь.

Claims (1)

1. ДВУХТАКТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий цилиндр с размещенным в нем поршнем, головку цилиндра, снабженную свечой за жигания. расположенный в головке впускной канал с клапаном, подключенный к впускному трубопроводу, и, размещенный встречно относительно впускного трубопровода. выпускной трубопровод, сообщенный с выпускным окном цилиндра, отличающийся тем, что, с целью улучшения смесеобразования, впускной канал выполнен в виде кольцевой камеры, сообщенной с цилиндром при помощи перепускных каналов, равноудаленных от вертикальной оси цилиндра и наклоненных к ней, клапан выполнен лепесткового типа, а впускной и выпускной трубопроводы расположены по одну сторону от поперечной оси цилиндра.

   фие.{ (Л ζ© QO О Сп >