SU1686200A1 - Двухтактный двигатель внутреннего сгорани - Google Patents

Abstract

Изобретение позвол ет повысить экономичность двухтактного двигател  внутреннего сгорани  с пр моточной продувкой и регулированием выпуска отработавших газов. Двухтактный двигатель внутреннего сгорани  содержит цилиндр с продувочными окнами, в котором установлен с возмож- ностью возвратно-поступательного движени , соединенный с кривошипно-ша- тунным механизмом поршень, образующий с рабочим цилиндром и головкой рабочего цилиндра камеру сгорани , снабженную вы пускными окнами. Выпускные окна расположены в головке цилиндра и выполнены в виде кольцевой проточки на боковой поверхности цилиндрического выпускного канала , в котором установлен золотник с конической торцовой поверхностью, сопр женной с поверхностью седла в головке рабочего цилиндра. Золотник снабжен механизмом управлени , кинематически св занным с кривошипно-шатунным механизмом Механизм управлени  золотником представл ет собой гидросистему. Управление выпуском отработавших газов из двигател  обеспечиваетс  при перемещении золотника под действием давлени  газов в цилиндре с одной стороны и воздействи  механизма управлени  - с другой. Предусмотрено снабжение двигател  устройством, обеспечивающим регулирование процесса выпуска в соответствии с режимом работы двигател . 2 ил. СП С

Description

Изобретение относитс  к машиностроению , в частности к двигателестроению. а именно к двухтактным ДРЧИГЭТРПЯМ внутреннего сгорани .

Целью изобретени   вл етс  повыше ние экономичности.

На фиг.1 представлена схема двигател  с механизмом управлрнич золотником, на фиг.2 - механизм управлени  золотником.

Двигатель содержит цилиндр 1 с продувочными окнами 2, в которые выход перепускные каналы 3. В рабочем ципиндри 1 установлен с возможностью в лпрли, rm

ступательного перемещени  поршень 4, соединенный с кривошипно-шатунным механизмом 5. размещенным в картере 6. Рабочий цилиндр 1 установлен в корпусе 7 с полост ми вод ного охлаждени  8. В головке цилиндра 9 расположены в виде кольцевой проточки выпускные окна 10, выполненные на боковой поверхности цилиндрического выпускного канала 11, в котором установлен золотник 12 в направл ющих 13 посредством штока 14. Коническа  торцова  поверхность золотни- х  12 сопрчженч г поперхностью седла 15 в

о

00

о

hO

о о

головке рабочего цилиндра 9. Золотник 12, соединен трубопроводом 16 с механизмом управлени  17, включающим нагнетательный 18 и редукционный клапаны, баллон 20 со сжатым газом (воздухом), аккумул торную емкость 21, соединенные соответственно трубопроводами 22-25 с перепускными окнами 26 и 27, выполненными в виде кольцевых проточек в цилиндрическом канале 28 корпуса 29. В канале 28 размещен поршень 30, упирающийс  закругленным торцом в кулачок 31 вала 32, св занного с коленчатым валом 33 планетарной передачей 34, В головке цилиндра 9 может быть установлено несколько золотников 12 в цилиндрических выпускных каналах 11 (в этом случае они располагаютс  по окружности вокруг оси поршн  4).

Соединенный с механизмом управлени  17 баллон 20 со сжатым газом (воздухом ) может быть выполнен в виде, например, стабилизирующего отсека 35, отделенного от рабочих отсеков 36 стабилизирующими клапанами 37. Рабочие отсеки 36 посредством соответствующих трубопроводов св заны с золотниковым поршнем 30, нагнетательным клапаном 18, редукционным клапаном 19 и аккумул торной емкостью 21. Така  конструкци  баллона 20 обеспечивает поддержание посто нного давлени  в пневмополости редукционного клапана 19 и, с другой стороны, обеспечивает работу элементов пневмосистемы.

Механизм управлени  17служитдл  перемещени  золотника 12 в направлении седла 15, создани  необходимой силы прижати  золотника 12 к седлу 15 и мгновенного сброса этого усили  в соответствующий момент времени .

Двигатель работает следующим образом .

В начале процесса продувки поршень 30 механизма управлени  17 находитс  в нижней мертвой точке (НМТ), при этом его нижн   поверхность посредством сжатого воздуха, поступающего во внутреннюю полость поршн  30 через трубопровод из отсека 36 (крайний справа) баллона 20, прижата к кулачку 31.

Давление жидкости в гидросистеме механизма 17 близко к атмосферному. Нагнетательный 18 и редукционный 19 клапаны закрыты. Поршень 4 двигател  находитс  в положении 50°, не доход  до НМТ. Продувочные окна 2 уже приоткрыты, вытесн ема  поршнем 4 горюча  смесь через перепускные каналы 3 устремл етс  в над- поршневое пространство, вытесн   при этом в сторону головки цилиндра 9 продукты сгорани . Золотник 12 находитс  в верхнем положении, выпускные окна 10 открыты , продукты сгорани  через выпускные окна 10 выход т из цилиндра 1. Продувочные окна 2 остаютс  открытыми еще в течение

110° При этом поршень 30 механизма управлени  17 под действием кулачка 31 начинает движение к верхней мертвой точке (ВМТ), перекрывает перепускное окно 27, соединенное трубопроводом 24 с аккумул 0 торной емкостью 21. При дальнейшем перемещении поршн  20 его верхн   торцова  поверхность вытесн ет жидкость через окно 27 в трубопровод 16. После перекрыти  окна 27 (проточки) боковой поверхностью

5 поршн  30 жидкость выдавливает нагнетательный клапан 18, прижатый сжатым воздухом из рабочего отсека 36 (второго с права) баллона 20, и продолжает поступать EI трубопровод 16, перемеща  при этом зо0 лотник 12 в направлении седла 15. После прижати  золотника 12 к седлу 15 поступле- ние жидкости к золотнику 12 прекращаетс , но в это врем  поршень 30 еще продолжает движение вверх. В цилиндре 1 при этом

5 осуществл етс  процесс сжати  зар да Давление жидкости в системе поднимаетс  и при определенном его значении жидкость начинает перемещать редукционный клапан 19, действу  на его шток. При этом на

0 клапан с обратной стороны действует сила давлени  газа в баллоне 20 (отсека 36). При дальнейшем перемещении редукционного клапана 19 бокова  поверхность его штока открывает трубопровод 24 и избыточна 

5 жидкость поступает в аккумул торную емкость 21, в которой также поддерживаетс  избыточное давление сжатым воздухом из крайнего левого отсека 36 баллона 20. Поршень 30, достигнув ВМТ, начинает движе0 иие вниз, при этом происходит закрытие нагнетательного клапана 18. В надпоршне- вой полости поршн  30 создаетс  разрежение до момента открыти  боковой поверхности поршн  30 окна 27. При этом

5 жидкость из трубопровода 16 устремл етс  в надпоршневое пространство поршн  30 (через окно 27). Давление в гидравлической системе резко падает, на золотник 12 больше не действует давление жидкости, прижи0 мавшее его к седлу 15. В этот момент золотник 12 под действием давлени  газов Е рабочей камере цилиндра 1 поднимаетс  вверх. Редукционный клапан 19 переходит в свое первоначальное положение, пере5 крыва  трубопровод 24 . При дальнейшем движении вниз поршн  30 его бокова  поверхность открывает проточку (окно) 27, через которое поступает недостающа  жидкость из аккумул торной емкости 21. Далее все операции повтор ютс . Дл  стабилизации давлени  сжатого воздуха в узлах механизма управлени  17, выполн ю щих различные функции, а именно прижати  поршн  30 к кулачку 31. создание давлени  жидкости в аккумул торной емкости 21 создани  усили  прижати  нагнетательного клапана 18, создани  усили  прижати  редукционного клапана 19, может быть использована, например, така  конструкци  баллона 20: разделение его на п ть отсеков, один из которых - общий (стабилизирующий ) отсек 35, служащий дл  стабилизации давлени  в рабочих (четырех) отсеках 36, отделенных от отсека 35 посредством нагнетательных (стабилизирующих) клапанов 37. При падении давлени  в каком-либо из отсеков 36 ниже, чем в отсеке 35, открываетс  клапан 37 соответствующего отсека 36 и давление в отсеках 36 уравновешиваетс .

Промежуток времени от открыти  пор шнем 30 перепускного окна в направл ющей перепускного клапана 19 до фактического открыти  золотником 12 выпускных окон 10 по времени и по фазе непосто нный . Он зависит от числа оборотов двигател . Дл  своевременного открыти  выпускных окон 10 при различном числе оборотов следует использовать механизм опережени  фазы выпуска, который устанавливают в передаче между коленчатым валом 33 и механизмом управлени  17. Механизм опережени  фазы может быть центробежным и электронным. В двигателе с высоким максимальным давлением газов в цилиндре дл  обеспечени  надежного прижати  золотника 12 к седлу 15 возможно использование дл  обеспечени  работы редукционного клапана 19 давлени  газа не- 5 посредственно из цилиндра 1 двигател .

Claims (1)

1. Формула изобретени  Двухтактный двигатель внутреннего сгорани , содержащий по меньшей мере

   0 один цилиндр с продувочными окнами и размещенным в нем поршнем, головку цилиндра с выполненными в ней выпускными каналом и окном и золотник с механизмом управлени , кинематически св занным с ко5 ленчатым валом, установленный в выпускном канале с возможностью перекрыти  выпускного окна, отличающийс  тем, что, с целью повышени  экономичности, выпускное окно выполнено в виде проточки,

   0 расположенной на боковой поверхности выпускного канала, золотник снабжен конической торцовой поверхностью, головка цилиндра снабжена седлом с возможностью сопр жени  его поверхности с кониче5 ской торцовой поверхностью золотника, а механизм управлени  выполнен в виде гидросистемы , имеющей золотниковый поршень , размещенный в цилиндрическом канале с трем  кольцевыми проточками на

   0 боковой поверхности, перва  из которых по ходу золотникового поршн  соединена при помощи магистрали с аккумул торной емкостью , втора  проточка соединена с золотником и через редукционный клапан с

   5 аккумул торной емкостью, а треть  проточка соединена с золотником через нагнетательный клапан.

   CN

   to

   tc

   / гпф

   5 tt

   ог

   91

   Фиг. г