SU1758254A2

SU1758254A2 - Two-stroke internal combustion engine with loop scavenging

Info

Publication number: SU1758254A2
Application number: SU894736210A
Authority: SU
Inventors: Валерий Васильевич Астахов
Original assignee: В.В.Астахов
Priority date: 1989-09-11
Filing date: 1989-09-11
Publication date: 1992-08-30

Abstract

Сущность изобретени : двухтактный двигатель содержит рабочий цилиндр 1 с размещенным в нем поршнем 2, снабженный впускным 3, продувочным 5 и выпускными окнами: основным 4 и дополнительным 6. Дополнительное выпускное окно 6 размещено в стенке цилиндра 1 так, что его верхн кромка выполнена ниже верхней кромки продувочного окна 5. Это выпускное окно предназначено дл очистки цилиндра w a ±L / h I1. fit15 ПГ ft F й от остаточных газов. Двигатель содержит также газовый эжектор 7, установленный в выпускном трубопроводе 8, причем пассивное сопло 9 эжектора 7 сообщено через накопитель разрежени 10 с размещаемым в нем поршнем 14, имеющим привод, а накопитель разрежени снабжен обратным клапаном 11 и дополнительным каналом 12, который св зан с дополнительным выпускным окном 6, причем привод поршн 14 накопител кинематически св зан с механизмом управлени дроссельной заслонкой 19, размещаемой в диффузоре 20 впускного окна 3. При истечении выпускных газов через активное сопло 13 эжектора 7 на срезе пассивного сопла 9 образуетс зона разрежени , котора распростран етс через накопитель 10 и дополнительный выпускной канал 12 до дополнительного выпускного окна 6, что позвол ет при открытии поршнем 2 двигател дополнительного выпускного окна 6 отсасывать остаточные газы из / С/ х| сл 00 ю слSUMMARY OF THE INVENTION: A two-stroke engine includes a working cylinder 1 with a piston 2 placed in it, equipped with an inlet 3, a purge 5 and an exhaust port: the main 4 and an additional 6. An additional outlet port 6 is placed in the wall of the cylinder 1 so that its upper edge is lower than the upper edges of the purge port 5. This outlet port is intended to clean the wa ± L / h I1 cylinder. fit15 PG ft Fy from residual gases. The engine also contains a gas ejector 7 installed in the exhaust pipe 8, with the passive nozzle 9 of the ejector 7 communicating through the dilution drive 10 with the actuator piston 14 that is driven, and the vacuum accumulator is equipped with a check valve 11 and an additional channel 12, which is connected an additional outlet port 6, whereby the drive of the accumulator piston 14 is kinematically connected with the control mechanism of the throttle valve 19 located in the diffuser 20 of the inlet port 3. When exhaust gases out through the active nozzle 13 of the ejector 7, a vacuum zone is formed at the cut of the passive nozzle 9, which spreads through the accumulator 10 and the additional exhaust channel 12 to the additional exhaust port 6, which allows the exhaust gases 6 to be sucked out by opening the piston 2 of the engine / S / S | sl 00 th sl

Description

цилиндра 1. При смене режимов работы двигател посредством изменени положени дроссельной заслонки 19, кинематически св занной с приводом поршн 14 накопител 10, происходит изменение объема накопител разрежени 10, При этом большему открытию дроссельной заслонки 19 будет соответствовать меньший объемcylinder 1. When changing the engine operating modes by changing the position of the throttle valve 19, kinematically connected with the piston drive 14 of the accumulator 10, the volume of the rarefaction accumulator 10 changes. In this case, a larger opening of the throttle valve 19 will correspond to a smaller volume

накопител 10. Частота ходов поршн 2 двигател возрастает, а уменьшение объема накопител 10 разрежени уменьшает врем на достижение максимального разрежени , что снижает инерцию выт жки остаточных газов и, таким образом, расшир ет экономический диапазон работы двухтактного двигател с петлевой продувкой. 1 ил.accumulator 10. The frequency of the strokes of the piston 2 of the engine increases, and a decrease in the volume of the accumulator 10 of the vacuum reduces the time to reach the maximum vacuum, which reduces the inertia of the residual gases and in this way expands the economic range of operation of a two-stroke loop-blowing engine. 1 il.

Изобретение относитс к машиностроению , а именно к двигателестроению, в частности к двухтактным двигател м внутреннего сгорани с петлевой продувкой, и вл етс дополнительным к авт.св. № 1698466.The invention relates to mechanical engineering, in particular to engine-building, in particular to two-stroke internal combustion engines with loop purging, and is in addition to autor. No. 1698466.

Известен двухтактный двигатель внутреннего сгорани с петлевой продувкой, содержащий цилиндр, размещаемый в нем поршень, и выполненные в цилиндре впускные , выпускные и перепускные окна. Впуск- ные окна сообщены с диффузором карбюратора, а выпускные - с телескопической резонансной трубой, регулируемой по объему. В процессе работы газообмен осуществл етс золотниковым газораспреде- лением, которым служит сам поршень, открывающий сначала окна выпуска, а затем перепуска, При этом в процессе перепуска часть топливовоздушной смеси выходит в выпусиую трубу, но благодар экранному эффекту резонансной трубы эта вышедша часть топливовоздушной смеси отражен ной волной подаетс снова в цилиндр, при этом в зависимости от положени дроссельной заслонки в карбюраторе измен етс объем резонансной телескопической трубы посредством ее выдвижени .Known two-stroke internal combustion engine with a loopback purge, comprising a cylinder, a piston accommodated therein, and inlet, exhaust and bypass ports made in the cylinder. The inlet ports are connected to the carburetor diffuser, and the outlet ports are connected to a telescopic resonance tube, which is volume adjustable. During operation, gas exchange is carried out by a spool gas distribution, which is served by the piston itself, which opens the exhaust windows first and then the bypass. In the process of bypassing, part of the fuel-air mixture goes into the exhaust pipe, but due to the screen effect of the resonant pipe this part of the air-fuel mixture is reflected A noisy wave is fed back into the cylinder, and depending on the position of the throttle valve in the carburetor, the volume of the resonant telescopic tube is changed by pushing it out.

Однако в этом двухтактном двигателе контурное движение организует в районе оси цилиндра непродутые зоны, которые уменьшают весовую подачу свежего возду- ,ха, а регулируема резонансна труба не измен ет картины продувки.However, in this two-stroke engine, contour movement in the area of the cylinder axis organizes non-swept zones, which reduce the weight supply of fresh air, and the adjustable resonant tube does not change the blowing pattern.

Известен двигатель внутреннего сгорани , содержащий цилиндр, размещаемый в нем поршень, выпускной орган, расположенный в крышке цилиндра, дополнительный выпускной орган в крышке цилиндра, газовый эжектор, установленный в выхлопном трубопроводе, выпускные окна, разме- щепные в нижней части цилиндра и подключенные через перепускной канал к активному соплу газового эжектора, а также установленные в перепускном канале накопитель газов с обратным клапаном.The internal combustion engine is known, comprising a cylinder, a piston located therein, an exhaust body located in the cylinder head, an additional exhaust body in the cylinder head, a gas ejector installed in the exhaust manifold, exhaust ports arranged at the bottom of the cylinder and connected via a bypass. a channel to the active nozzle of a gas ejector, as well as a gas accumulator with a check valve installed in the bypass channel.

Однако активное сопло имеет достаточно малое отверстие дл того, чтобы обеспечить необходимую длительность истечени газов из накопител , имеющего посто нный объем, что при увеличении числа оборотов приведет к уменьшению эффективности выт жки остаточных газов, а при некоторых малых числах оборотов в процессе движени поршн к верхней мертвой точке расход газов через дополнительный выпускной орган вообще прекратитс и часть газов может вернутьс из трубопровода и после закрыти выпускных органов остатьс в полости цилиндра.However, the active nozzle has a sufficiently small orifice in order to ensure the required duration of the outflow of gases from the accumulator with a constant volume, which, with an increase in the number of revolutions, will decrease the efficiency of the extraction of residual gases, and at some small numbers of revolutions to a dead point, the flow of gases through the additional outlet organ will generally cease and some of the gases may return from the pipeline and remain in the cylinder cavity after closing the exhaust organs.

Цель изобретени - повышение эффективности показателей двигател .The purpose of the invention is to increase the efficiency of engine performance.

Поставленна цель достигаетс тем, что в накопителе разрежени размещаетс поршень с приводом, кинематически св занный с механизмом управлени дроссельной заслонкой таким образом, что минимальному открытию дроссельной заслонки соответствует максимальный объем накопител разрежени , а максимальному открытию дроссельной заслонки соответствует минимальный объем накопител разрежени .The goal is achieved by placing a driven piston in the vacuum accumulator, kinematically associated with the throttle control mechanism so that the minimum throttle opening corresponds to the maximum volume of the vacuum accumulator, and the minimum throttle storage opening corresponds to the minimum volume of the vacuum accumulator.

На чертеже представлена схема устройства .The drawing shows a diagram of the device.

Двухтактный двигатель внутреннего сгорани с петлевой продувкой содержит цилиндр 1, размещаемый в нем поршень 2, выполненные в цилиндре впускное 3 и выпускное 4 окна, перепускное окно 5, дополнительные выпускные окна 6, газовый эжектор 7, прикрепленный к выхлопной трубе 8, пассивное сопло 9 которого сообщено с накопителем 10 разрежени газов через обратный клапан 11, и канал 12, соедин ющий дополнительные выпускные окна 6 с накопителем 10 газового разрежени , активное сопло 13, поршень 14 накопител газового разрежени , соединенный со штоком 15, консольна часть которого шарнирно закреплена с двуплечим рычагом 16, который другим концом шарнирно закреплен с т гой 17, шарнирно закрепленной с рычагом 18 дроссельной заслонки 19 диффузора 20, размещенного во впускном канале 21.Two-stroke internal combustion engine with a loopback purge contains a cylinder 1, a piston 2 accommodated therein, an inlet 3 and an outlet 4 in the cylinder, an overflow window 5, an additional outlet 6, a gas ejector 7 attached to the exhaust pipe 8, the passive nozzle 9 of which communicated with accumulator 10 for dilution of gases through non-return valve 11, and channel 12 connecting additional outlet ports 6 with accumulator 10 for gas dilution, active nozzle 13, piston 14 for gas dilution accumulator connected to rod 15, con the solo part of which is hinged with a two-armed lever 16, which is hinged with the other end with a thrust 17 fixed with the lever 18 of throttle valve 19 of the diffuser 20 located in the intake port 21.

При расширении газа в цилиндре 1 поршень 2, двига сь к нижней мертвой точке, приоткрывает выпускное окно 4, и газ начинает истекать в выхлопной трубопровод 8, проход через активное сопло 13 газового эжектора 7, создает на срезе пассивного сопла 9 разрежение с последующей выт жкой газов через обратный клапан 11 из накопител 10 разрежени газов, что приведет к аккумул ции разрежени в полости нако- пител 10 и канале 12. При дальнейшем движении поршн 2 начинает приоткрыватьс перепускное окно 5, а затем дополнительное выпускное окно 6, что позвол ет при первоначальном открытии окна 5 осущест- вить распространение потока воздуха в цилиндре по стенке цилиндра вверх и образование в центральной части непродутой зоны, котора при открытии дополнительного выпускного окна б будет активно отсасыватьс в результате разрежени в полости накопител 10 через канал 12, что уменьшит работу по вытеснению отработанных газов вообще и увеличит степень очистки цилиндра от отработанных газов. При увеличении числа оборотов дроссельна заслонка 19 в большей степени открывает сечение диффузора 20, причем врем на выт жку газов из непродутой зоны уменьшаетс , так как частота движени поршн возрастает.When gas in cylinder 1 expands, piston 2, moving to the bottom dead center, opens the exhaust port 4 slightly and the gas begins to flow into the exhaust pipe 8, the passage through the active nozzle 13 of the gas ejector 7 creates a rarefaction section of the passive nozzle 9 gases through the check valve 11 from the accumulator 10 to dilute the gases, which will lead to accumulation of the vacuum in the cavity of the accumulator 10 and channel 12. With further movement of the piston 2, the bypass window 5 begins to open slightly, and then When the window 5 is initially opened, the air flow in the cylinder along the cylinder wall upwards will be distributed and a non-conductive zone will be formed in the central part, which, when the additional outlet window b is opened, will be actively sucked out as a result of the vacuum in the cavity 10 through channel 12, which will reduce the work to displace exhaust gases in general and increase the degree of purification of the cylinder from exhaust gases. With an increase in the number of revolutions, throttle valve 19 opens to a greater extent the cross section of the diffuser 20, and the time required to draw gases from the non-conductive zone decreases as the frequency of piston movement increases.

Кинематика привода оршн 14 жестко передает движение рычага .18 через т гу 17 и двуплечий рычаг 16 на шток 15 и перемещает поршень 14, уменьша объем полости накопител 10 разрежени , что уменьшает врем на достижение максимального дл данного режима разрежени , а значит, менее инерционно осуществл ет выт жку через дополнительное окно 6, более полно реализу аккумулированное разрежение.The kinematics of the actuator 14 rigidly transfers the movement of the lever .18 through the coupling 17 and the double-shouldered lever 16 to the rod 15 and moves the piston 14, reducing the cavity volume of the vacuum accumulator 10, which reduces the time to reach the maximum for a given vacuum mode, and therefore It is drawn out through an additional window 6, the accumulated vacuum is more fully realized.

Расширение экономического диапазона работы двухтактного двигател внутреннего сгорани с петлевой продувкой приводит к повышению эффективных показателей двигател .The expansion of the economic range of operation of a two-stroke internal combustion engine with a loop purge leads to an increase in the effective performance of the engine.

Claims

Invention Formula

Two-stroke internal combustion engine with a loopback purge auth.St. No. 1698466, characterized in that, in order to increase the effective performance, the piston drive is kinematically connected with the throttle control mechanism.