SU878990A1 - Двигатель внутреннего сгорани - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к двигателестроению , в частности к .поршневым двигател м внутреннего сгорани .

Известны поршневые двигатели внутреннего сгорани , содержащие размещенный в 5 цилиндре порщень, коленчатый вал, кривошип которого св зан с поршнем через основной и дополнительный шатуны, и коромысло , св занное с основным « дополнительным шатунами и установленное в регу- ю лнруемой опоре, закрепленпой на корпусе так, что при положении поршн  в «верхней мертвой точке опора расположена на продолжении общей осевой линии основного шатуна и коромысла, а ось дополнитель- 15 ного шатуна совпадает с осью кривошипа и перпендикул рна к оси основного шатуна 1.

Иедостаток этих двигателей состоит в том, что положение и соотношени  звеньев 20 кривошипно-шатунного механизма таковы, что при уменьшении хода поршн  соответственно уменьшаетс  объем камеры сгорани , а после «верхней мертвой точки объем камеры интенсивно увеличиваетс , что 25 ведет к ухудшению протекани  процесса сгорани  и снижению технико-экономических показателей двигател .

Целью изобретени   вл етс  оптимизаци  рабочего процесса путем регулирова- зо

ни  продолжительности остановки поршн  в «верхней мертвой точке.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что основной и дополнительный шатуны сочленены с коромыслом общ-им шарниром, а размеры радиуса кривошипа, основного и дополнительного шатунов, коро.мысла и величины регулировани  опоры определ ютс  из следующих соотношений:

,,3; ,4-4-0,8;

oiiiдш

.-.0,,65; -7,,

корро

где Гк - радиус кривошипа;

/ош -длина основного шатуна;

дш - длина дополнительного щатуна;

IKOP - длина коромысла;

/1н, - величина регулировани  опоры.

На фиг. 1 показан поперечный разрез предложенного двигател  внутреннего сгорани ; на фиг. 2 - его кинематическа  схема дл  режима номинальной мощности; на фиг. 3 - то же, дл  холостого хода.

Двигатель состоит из цилиндра 1, содерл ащего порщень 2, основной шатун 3 длиной /ош, который сочленен общим щарниром 4 одновременно через дополнительный шатун 5 длиной /дш с кривощипом 6 коленчатого вала 7 и коромыслом 8 длиной /кор.

опирающимс  на регулируемую опору 9 с величиной регулировани  /ро. Размеры радиуса Гк кривошипа 6, шатунов 3 и 5 коромысла 8 и величина регулировани  опоры 9 определ ютс  соотношени ми:

0,2 4-0,3; - 0,,8;

0,,65; 7,.

кор

ро

Двигатель работает следуюш,им образом.

В блоке цилиндров 1 поршень 2 совершает возвратно-поступательное двилсение, которое передаетс  основным шатуном 3 одновременно через дополнительный шатун 5 коленчатому валу 7 и коромыслу 8. Так как длина /кор коромысла 8 больше радиуса Гк кривошипа 6 коленчатого вала 7, последний совершает равномерное врашательное движение, а коромысло 8 - возвратно-колебательное . При подходе поршн  2 к «верхней мертвой точке ось образует с осью основного шатуна 3 почти пр мую линию . На последнем участке траектории общ,его шарнира 4 в пределах примерно 30° угла поворота коромысла 8 поршень 2 остаетс  неподвижным. В этот .момент кривошип 6 коленчатого вала 7 повернетс  на угол б, и далее при обратном ходе на таком же участке угла поворота коленчатого вала 7 поршень 2 остаетс  неподвижным, т. е. остановка поршн  2 длитс  в зоне угла поворота 2 б коленчатого вала 7.

При смеш,ении опоры 9 так, чтобы ось коромысла 8 составл ла с осью главного шатуна 3 при положении поршн  2 в «верхней мертвой точке небольшой угол Д, можно либо сократить продолжительность остановки поршн  2, либо увеличить ее. Продолжительность остановки поршн  2 в «верхней мертвой точке дл  номинального режима, когда оси основного шатуна 3 и коромысла 8 лежат на одной пр мой линии , а ось дополнительного шатуна 5 совпадает с осью кривошипа 6 коленчатого вала 7 и перпендикул рна к этой линии при выполненных конструктивных соотношени х и диапазоне изменени  степени сжати  8-16, составл ет 25-45° угла поворота коленчатого вала 7. Дл  холостого хода продолжительность остановки поршн  2 в «верхней мертвой точке измен етс  в пределах О-10. Значени  этих углов могут быть суш,ественно расширены без заметного изменени  объема камеры сжати  в период процесса сгорани  путем отклонени  оси коромысла 8 от оси основного шатуна 3 в пределах ±4°.

Таким образом, с изменением положени  опоры коромысла 8 и одновременным отклонением оси коромысла от оси основного шатуна 3 при положении поршн  2 в «верхней мертвой точке процесс сгорани  протекает .практически при посто нном объеме . Это означает, что дол  тепла, подведенного при посто нном объеме, и экономичность цикла возрастают, снижаетс  токсичность и канцерогенность отработавших газов.- Так как остановка поршн  2 происходит в основном за счет сокраш;ени  его обратного хода, нроцессы очистки цилиндра 1 и подготовки свежего зар да существенно ускор ютс , уменьшаютс  потери тепла при

сжатии и улучшаютс  пусковые качества двигател . Кроме того, максимальные динамические нагрузки, действующие на поршень 3, воспринимаютс  основным шатуном 2 и коромыслом 8 при практически неподвижных элементах в шарнирных сопр жени х , что сушественно разгружает все подшипниковые узлы коленчатого вала 7 и обеспечивает плавное их нагружение. Поэтому работоспособность, надежность и

долговечность этих узлов возрастают. По вл етс  возможность дальнейшей форсировки двигател  по параметрам рабочего процесса, скоростного и нагрузочного режимов .

Claims (1)

1. «Designing а variable stroke engine, Automotor. Eng, 1977, 85, № 6, с. 50-55.