close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY2495

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(19)
BY (11) 2495
(13)
C1
6
(51) F 02B 33/04
(12)
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ
КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
(54)
ДВУХТАКТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ
(21) Номер заявки: 960142
(22) 28.03.1996
(46) 30.12.1998
(71) Заявитель: Антоненко А.Н. (BY)
(72) Автор: Антоненко А.Н. (BY)
(73) Патентообладатель: Антоненко
Николаевич (BY)
Александр
(57)
1. Двухтактный двигатель внутреннего сгорания, содержащий, по меньшей мере, одну пару цилиндров,
сообщенных между собой общей камерой сжатия, поршни, кинематически связанные с кривошипами, по
меньшей мере, одного коленчатого вала, впускные, выпускные и продувочные окна с каналами и карбюратор, отличающийся тем, что кривошипы сообщенных между собой цилиндров смещены по фазе вращения
на угол 10-30°, а их кривошипные камеры соединены трубопроводом.
2. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что каждая пара сообщенных цилиндров снабжена впускными
и выпускными окнами, расположенными в первом цилиндре, впускными и продувочными окнами, расположенными во втором цилиндре, причем поршень первого цилиндра связан с опережающим по фазе вращения
кривошипом, а высота выпускных окон превышает высоту продувочных окон на 5 - 20° поворота кривошипа.
3. Двигатель по пп. 1 - 2, отличающийся тем, что впускные окна парных цилиндров выполнены разной
высоты, причем высота впускных окон первого цилиндра превышает высоту впускных окон второго цилиндра на 5 - 25° поворота кривошипа.
(56)
1. А.с. СССР 1002626, МПК F 02В 17/00, 23/00, 33/04, 1983.
Фиг. 1
BY 2495 C1
Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, а именно к двухтактным
двигателям внутреннего сгорания.
Известен двухтактный двигатель внутреннего сгорания [1], содержащий, по меньшей мере, одну пару цилиндров,
сообщенных между собой при помощи соединительного канала, поршни, кинематически связанные с коленчатым валом и образующие камеру сжатия в первом цилиндре, свечу зажигания, установленную в этой камере, впускные, продувочные и выпускные каналы каждого цилиндра и карбюратор, установленный во впускном канале первого
цилиндра, и предназначенных для приготовления горючей смеси с коэффициентом избытка воздуха от 0,75 до 1,2,
при этом двигатель снабжен изолированными и подключенными к продувочным каналам кривошипными камерами
для каждого цилиндра, во впускном канале второго цилиндра установлен карбюратор, выполненный с возможностью
добавки топлива к впускаемому воздуху для приготовления горючей смеси с α 0,75, второй цилиндр выполнен с камерой сжатия, большей по объему, чем камера сжатия первого цилиндра, свеча зажигания установлена в зоне, примыкающей к соединительному каналу, площадь сечения последнего выполнена равной 4-10% от площади днища
поршня, и коленчатый вал выполнен с возможностью синхронного движения поршней, причем объем камеры сжатия
первого цилиндра выполнен равным 6-20% от объема камеры сжатия второго цилиндра, а выходные сечения выпускных каналов в цилиндрах выполнены разной высоты, при этом высота выходного сечения выпускного канала второго
цилиндра превышает высоту выходного сечения выпускного канала первого цилиндра на 10-20°, преимущественно на
12-18°, поворота коленчатого вала.
Двигатель работает следующим образом. Раздельное питание цилиндров от карбюраторов, а также наличие самостоятельных кривошипных камер, впускных, продувочных и выпускных каналов позволяет создать при синхронном движении поршней к верхней мертвой точке независимый состав зарядов в цилиндрах. Это создает
благоприятные условия для зажигания смеси от искры, так как в камере сжатия, где установлена свеча, находится
смесь с коэффициентом избытка воздуха α от 0,75 до 1,2. После воспламенения заряда от свечи, горящие газы в
виде факела выбрасываются во вторую камеру сжатия, где находится более бедная смесь, и поджигают ее. Таким
образом, изобретение позволяет работать двигателю на более бедной смеси. Однако, при работе на номинальной
нагрузке неизбежна утечка части рабочего заряда при продувке цилиндра; утечка может достигнуть 25%. Это приводит к высокой токсичности отработавших газов и низкой экологичности. Основной причиной утечки свежего
заряда является использование в двигателе поперечно-щелевой продувки, при которой после закрытия продувочных окон часть рабочего заряда выталкивается поршнем через открытые выпускные окна. Исходя из изложенного,
определялась главная причина чрезмерного перерасхода топлива - это утечка его в процессе продувки.
Задача изобретения - повышение экономичности двухтактного двигателя и снижение токсичности отработавших газов за счет исключения утечки рабочей смеси в процессе продувки.
Указанная техническая задача решается тем, что в двухтактном двигателе внутреннего сгорания, содержащем, по меньшей мере, одну пару цилиндров, сообщенных между собой общей камерой сжатия, поршни,
кинематически связанные с кривошипами, по меньшей мере, одного коленчатого вала, впускные, выпускные
и продувочные окна с каналами и карбюратор, кривошипы, сообщенных между собой цилиндров, смещены
по фазе вращения на угол 10-30°, а их кривошипные камеры соединены трубопроводом. Каждая пара сообщенных цилиндров снабжена впускными и выпускными окнами, расположенными в первом цилиндре, впускными и продувочными окнами, расположенными во втором цилиндре, причем поршень первого цилиндра
кинематически связан с опережающим по фазе вращения кривошипом, а высота выпускных окон превышает
высоту продувочных окон на 5-20° поворота кривошипа. Впускные окна парных цилиндров выполнены разной высоты, причем высота впускных окон первого цилиндра превышает высоту впускных окон второго цилиндра на 5-25° поворота кривошипа.
На фиг. 1, 2, 3 представлены основные схемы предлагаемого двигателя: фиг. 1 - с кинематически связанными коленчатыми валами, фиг. 2 - одновальный с параллельными цилиндрами, фиг. 3 - с общим цилиндром
и встречно движущимися поршнями.
Двигатель содержит, по меньшей мере, одну пару цилиндров 1 и 2, сообщенных между собой общей камерой сжатия 3, поршни 4 и 5, кинематически связанные с кривошипами 6 и 7, по меньшей мере, одного коленчатого вала 8, впускные 9 и 10, выпускные 11 и продувочные 12 окна с продувочными 13 и впускными 14
каналами и карбюратор 15. Кроме того, кривошипные камеры 16 и 17 соединены между собой трубопроводом 18. При этом кривошипы 6 и 7 смещены по фазе вращения на угол 10-30°, впускные 9 и выпускные II
окна расположены в цилиндре 1, а продувочные окна 12 расположены в цилиндре 2, причем поршень первого цилиндра связан с опережающим по фазе вращения кривошипом, а высота выпускных окон II превышает
высоту продувочных окон на 5-20° поворота кривошипа; вследствии момент открытия выпускных окон опережает момент открытия продувочных окон на 15-45° поворота коленчатого вала, а момент закрытия выпускных окон опережает момент закрытия продувочных окон на 5-15° поворота коленчагого вала. В двигателе
2
BY 2495 C1
впускные окна 9 и 10 парных цилиндров 1 и 2 выполнены разной высоты, причем высота впускных окон 9
цилиндра 1 превышает высоту впускных окон 10, расположенных в цилиндре 2, на 5-25° поворота кривошипа.
Двигатель работает следующим образом.
При запуске двигателя, во время синхронного движения поршней 4 и 5 к верхней мертвой точке, впускные окна 9 и 10 закрыты поршнями 4 и 5. Объем пространства, заключенного между днищами поршней и
картером, увеличивается, и в кривошипных камерах 16 и 17 возникает разряжение. Как только нижний край
юбки, движущегося с опережением по фазе поршня 4, достигнет впускных окон 9, воздух из атмосферы через карбюратор 15, смешиваясь с топливом по каналу 14, устремится в кривошипную камеру 16 и по трубопроводу 18 в кривошипную камеру 17. После открытия поршнем 5 впускных окон 10 давление в
кривошипной камере 17 достигнет атмосферного и подача горючей смеси прекратится. При обратном движении поршней 4 и 5 за счет разной высоты впускных окон, впускные окна 9 и 10 закроются одновременно и
в кривошипных камерах 16 и 17 произойдет сжатие горючей смеси. При подходе поршня 5 к нижней мертвой точке, он своей верхней кромкой открывает продувочные окна 12, и начинается процесс продувки цилиндров 1 и 2. Остатки отработавших газов вытесняются через открытые выпускные окна II, а рабочий заряд
из сообщенных между собой трубопроводом 18, кривошипных камер 16 и 17 по продувочному каналу 13 поступает в рабочий цилиндр 2 и через камеру сжатия 3 в цилиндр 1. Затем, после прохождения поршнями
нижней мертвой точки, поршни 4 и 5 перемещаются к верхней мертвой точке, и поршень 4 первым, за счет
смещения фаз вращения кривошипов 6 и 7, закрывает выпускные окна II, предотвращая тем самым выброс
свежего заряда, который по инерции еще некоторое время будет поступать в цилиндр 2 через открытые окна
12, увеличивая рабочий заряд цикла. Следовательно, в двигателе с предлагаемой схемой продувки повышается экономичность и удельная мощность. Процесс продувки закончится, когда поршень 5 закроет продувочные окна 12 и в цилиндрах начинается сжатие рабочего заряда. В это время кривошипные камеры через
открывшиеся впускные окна вновь заполняются горючей смесью. Сжатие рабочего заряда продолжается до
достижения поршнем 4 верхней мертвой точки, затем рабочий заряд поджигается. Поршень 4, пройдя верхнюю мертвую точку, начинает движение к нижней мертвой точке, а поршень 5 в это время все еще движется
к верхней мертвой точке. Камера сгорания некоторое время сохраняет свой постоянный объем, что способствует полному сгоранию рабочего заряда и повышению экономичности двигателя. Кроме того, горение рабочего заряда происходит после прохождения поршнем 4 верхней мертвой точки и не вызывает отрицательного
вращающего момента, как у прототипа при раннем зажигании. Процесс расширения - рабочий ход - начинается
после того, как расстояние от днища поршня 4 до его крайнего положения в верхней мертвой точке станет
большим за расстояние от днища поршня 5 до его положения в верхней мертвой точке. Следовательно, рабочий
ход в двигателе начинается раньше, чем поршень 5 достигнет верхней мертвой точки. При дальнейшем движении поршня 4 к нижней мертвой точке, он своей верхней кромкой открывает выпускные окна II и отработавшие
газы под действием избыточного давления выбрасываются в атмосферу. Давление в цилиндре падает до атмосферного, а поршень 5 открывает продувочные окна 12, размещенные во втором цилиндре. Вновь начинается
процесс продувки, сжатия, горения и расширения. Цикл повторяется - двигатель работает.
Таким образом, предлагаемая синхронная работа пары цилиндров, сообщенных общей камерой сжатия со
смещенными по фазе вращения кривошипами и только одними продувочными и только одними выпускными
окнами, размещенными в разных цилиндрах, позволяет исключить утечку рабочего заряда в процессе продувки. Предлагаемая схема двухтактного двигателя обеспечивает высокую экономичность и экологическую
безопасность при сравнительно простом и надежном его устройстве.
3
BY 2495 C1
Фиг. 2
Фиг. 3
Cоставитель А.К. Карачун
Редактор В.Н. Позняк
Корректор Т.Н. Никитина
Государственный патентный комитет Республики Беларусь.
220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
133 Кб
Теги
by2495, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа