RU2120555C1 - Engine - Google Patents
Engine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2120555C1 RU2120555C1 RU92003778A RU92003778A RU2120555C1 RU 2120555 C1 RU2120555 C1 RU 2120555C1 RU 92003778 A RU92003778 A RU 92003778A RU 92003778 A RU92003778 A RU 92003778A RU 2120555 C1 RU2120555 C1 RU 2120555C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cylinder
- inlet
- exhaust
- piston
- engine according
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области двигателей внутреннего сгорания (ДВС), в частности, к двухтактным двигателям с внешним смесеобразованием и разделением процессов впуска и выпуска. The invention relates to the field of internal combustion engines (ICE), in particular, to two-stroke engines with external mixture formation and separation of intake and exhaust processes.
В двигателях с разделением процессов впуска и выпуска разделение горючей смеси и отработавших газов во время газообмена осуществляется при помощи подвижной перегородки. Известен мотокомпрессор [1], содержащий двухтактный ДВС для привода поршневого компрессора, выполненного V-образным. В цилиндре двигателя помещена подвижная перегородка, соединенная при помощи штока с днищем одного из поршней компрессора, шатун которого сочленен с плечом шатуна другого поршня компрессора. Передача от коленчатого вала двигателя к коленвалу компрессора выполнена в виде вала с двумя парами конических шестерен с передаточным отношением 1 : 1. В подвижной перегородке выполнен перепускной клапан. Газообмен осуществляется при помощи клапана и выпускных окон в нижней части цилиндра. In engines with separation of intake and exhaust processes, the separation of the combustible mixture and exhaust gases during gas exchange is carried out using a movable partition. Known motor compressor [1], containing a two-stroke ICE for driving a piston compressor, made V-shaped. A movable partition is placed in the engine cylinder, connected by a rod to the bottom of one of the compressor pistons, the connecting rod of which is connected to the connecting rod arm of the other compressor piston. The transmission from the engine crankshaft to the compressor crankshaft is made in the form of a shaft with two pairs of bevel gears with a gear ratio of 1: 1. An overflow valve is made in the movable partition. Gas exchange is carried out by means of a valve and exhaust windows at the bottom of the cylinder.
Недостатком известной конструкции двигателя является обязательное присутствие компрессора для привода подвижной перегородки без специального механизма. Кроме того, перегородка приводится в движение при помощи штока, увеличивающего силы трения. Для перепуска горючей смеси в перегородке имеется перепускной клапан, усложняющий конструкцию и вызывающий появление новых потерь. A disadvantage of the known engine design is the mandatory presence of a compressor for driving a movable partition without a special mechanism. In addition, the partition is driven by a rod that increases friction. For bypassing the combustible mixture in the partition there is a bypass valve, complicating the design and causing the appearance of new losses.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа является двухтактный ДВС с подвижной перегородкой [2], приводимой в движение кулачком, имеющим механический привод от коленвала. Газообмен осуществляется посредством впускного клапана и выпускного окна в нижней части цилиндра. Для перепуска воздуха в подвижной перегородке имеется перепускной клапана. The closest technical solution selected as a prototype is a two-stroke ICE with a movable partition [2], driven by a cam with a mechanical drive from the crankshaft. Gas exchange is carried out by means of an inlet valve and an outlet window in the lower part of the cylinder. For air bypass in the movable partition there is a bypass valve.
Недостатком известной конструкции является механический привод подвижной перегородки, вызывающий появление высоких сил инерции и трения. A disadvantage of the known design is the mechanical drive of the movable partition, causing the appearance of high inertia and friction forces.
Механический привод подвижной перегородки имеет повышенные значения сил инерции и трения. Уменьшить потери при газообмене посредством уменьшения сил инерции и трения позволит привод подвижной перегородки энергией сжатого газа, например, горючей смеси. Потери на привод устройств, повышающих давление газа, компенсируются эффективностью работы двигателя за счет увеличения весового наполнения цилиндра двигателя, для чего специально создаются системы наддува двухтактных двигателей [3]. The mechanical drive of the movable partition has increased values of inertia and friction. To reduce losses during gas exchange by reducing the forces of inertia and friction will allow the drive of a movable partition with the energy of a compressed gas, for example, a combustible mixture. Losses on the drive of devices that increase the gas pressure are compensated by the efficiency of the engine by increasing the weight filling of the engine cylinder, for which two-stroke engine pressurization systems are specially created [3].
В известном двухтактном ДВС с подвижной перегородкой содержится кривошипно-шатунный механизм, цилиндро-поршневую группу, систему питания, систему смазки, систему охлаждения, корпус, систему газораспределения. Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод об отличии заявляемого двухтактного ДВС с разделением процессов впуска и выпуска в том, что подвижная перегородка выполнена свободной и приводится в движение энергией сжатого газа, например, горючей смеси. В частном случае в подвижной перегородке отсутствует перепускной клапан. Управление газами осуществляется посредством впускного, выпускного клапанов, золотника в виде кольца с впускными и выпускными окнами, распределительного вала с кулачками и механическим приводом от коленвала. The well-known two-stroke ICE with a movable partition contains a crank mechanism, a cylinder-piston group, a power system, a lubrication system, a cooling system, a housing, a gas distribution system. Comparative analysis with the prototype allows us to conclude that the claimed two-stroke ICE with the separation of the intake and exhaust processes is different in that the movable partition is made free and is driven by the energy of a compressed gas, for example, a combustible mixture. In a particular case, there is no bypass valve in the movable partition. The gas is controlled by the inlet and outlet valves, a spool in the form of a ring with inlet and outlet windows, a camshaft with cams and a mechanical drive from the crankshaft.
Изобретение подтверждается чертежами. На фиг. 1 представлен поперечный разрез двигателя, на фиг. 2 - продольный разрез; на фиг. 3 изображен цепной привод распределительного вала и нагнетателя; на фиг. 4 показан золотник; на фигурах 5, 6, 7, 8 представлены схемы двигателя без карбюратора и выпускного коллектора с головкой, повернутой для наглядности на 90 градусов, соответственно рабочий ход, выпуск, впуск-выпуск, сжатие во время полуцикла, при котором перегородка лежит на поршне во время рабочего хода; на фигурах 9, 10, 11, 12 показаны схемы двигателя без карбюратора и выпускного коллектора с головкой, повернутой для наглядности на 90 градусов, соответственно рабочий ход, выпуск, впуск-выпуск, сжатие во время полуцикла, при котором перегородка не лежит на поршне во время рабочего хода. The invention is confirmed by drawings. In FIG. 1 is a cross-sectional view of an engine; FIG. 2 - longitudinal section; in FIG. 3 shows a chain drive of a camshaft and a supercharger; in FIG. 4 shows a spool; Figures 5, 6, 7, 8 show engine diagrams without a carburetor and exhaust manifold with a head rotated 90 degrees for clarity, respectively, stroke, exhaust, intake-exhaust, compression during a half-cycle, in which the baffle rests on the piston during working stroke; Figures 9, 10, 11, 12 show engine diagrams without a carburetor and exhaust manifold with a head rotated 90 degrees for clarity, respectively, stroke, exhaust, intake-exhaust, compression during a half-cycle, in which the baffle does not lie on the piston during working time.
Двигатель содержит поршень с компрессионными кольцами 1 и кольцевой выточкой 2. Поршень связан через поршневой палец 3 и шатун 4 с коленчатым валом двигателя 6. Коленчатый вал установлен в подшипниках 6, посредством шлицевого соединения и гайки 7 связан с маховиком 8. Гильза цилиндра 9 вставлен в корпус цилиндра 10 с водяным охлаждением. В корпусе выполнены впускной 11, выпускной 12 каналы и нагнетатель 13. На корпусе установлены выпускной коллектор 14 и карбюратор 15. В верхней части корпуса закреплена головка цилиндра 16 с водяным охлаждением. Между цилиндрическим выступом 17 на головке и гильзой цилиндра 9 образована кольцевая канавка 18. В цилиндре установлена подвижная перегородка 19 с кольцевыми выступами 20, канавками 21 для прохода газов и полостью 22, облегчающей перегородку. Для управления газами двигатель содержит систему газораспределения, состоящую из золотника 23 в виде кольца с впускными 24 и выпускными 25 окнами на разных уровнях, толкателей 26 для управления кольцом, впускного 27 и выпускного 28 клапанов, распределительного вала 29 с кулачками 30. Распределительный вал 29 установлен в опорах 31 и удерживается от осевого перемещения пластиной 32. Возврат золотникового кольца и клапанов в исходное положение осуществляется пружинами 33. The engine contains a piston with
Привод распределительного вала 29, нагнетателя 13 осуществляется цепью 34. Ведущая звездочка 35 посажена на ось коленчатого вала 5 и закреплена гайкой 36. Звездочка 37 на распределительном валу 29 в два раза большего диаметра по сравнению с другими звездочками. Привод нагнетателя 13 осуществляется посредством звездочки 38 и редуктора 39. Натяжение цепи осуществляется узлом натяжения 40. The
Подшипники 6 установлены в картере 41, состоящем из двух половин. Сальниковое уплотнение 42 осев коленвала 5 удерживается крышками 43. Механизмы в головке двигателя закрыты крышкой 44, а цепная передача - крышкой 45. В корпус цилиндра 10 с натягом вставлен цилиндр 46 для установки золотника 23. Bearings 6 are installed in the
Для воспламенения горючей смеси в гильзе 9 и в корпусе цилиндра 10 установлена свеча 47. Системы смазки, охлаждения, питания, пуска, зажигания на чертежах показаны частично или не показаны. To ignite the combustible mixture in the
Двигатель работает следующим образом. The engine operates as follows.
При положении поршня 1 с перегородкой 19, лежащей на нем в крайнем верхнем положении, называемом верхней мертвой точкой "ВМТ" (фиг. 5), горючая смесь в камере сгорания, образованной цилиндром 9, головкой цилиндра 16 и перегородкой 19, самовоспламенилась от сжатия. При движении поршня 1 с перегородкой 19 вниз под действием расширения воспламененной смеси (в камере сгорания) совершается полезная работа. When the
При дальнейшем движении поршня 1 с перегородкой 19 вниз сначала открывается выпускной клапан 28 под влиянием кулачка 30. Отработавшие газы под высоким давлением устремляются через клапан 28 в выпускной канал 12 (фиг. 6). Потом открываются впускные окна 24 при опускании золотника 23 под влиянием толкателей 26 и кулачков 30. Горючая смесь под высоким давлением, созданным нагнетателем 13, устремляется через впускные окна 24, канавки 21 в перегородке 19 в полость между поршнем 1 и перегородкой 19 и приводит в движение перегородку 19, которая вытесняет оставшиеся в цилиндре отработавшие газы (фиг. 7). Торможение быстродвижущейся перегородки 19 осуществляется при помощи "воздушной подушки", образованной кольцевым выступом 20 на перегородке и кольцевой канавкой 18. Движение перегородки 19 вверх осуществляется при движении поршня 1 около нижней мертвой точки (НМТ), что соответствует примерно 90 градусам вращения коленчатого вала 5. With further movement of the
Движение поршня 1 вверх (фиг. 8) под действием коленчатого вала 5, соединенного с маховиком 8, и шатуна 4 сопровождается закрытием впускного окна 24 поршнем 1, выпускного клапана 28 и сжатием горючей смеси между поршнем 1 и перегородкой 19. Вблизи ВМТ происходит самовоспламенение горючей смеси. Камера сгорания в этом случае образована перегородкой 19, находящейся в верхней части, и поршнем 1 (фиг. 9). При движении поршня 1 вниз под действием воспламененной смеси (в камере сгорания) совершается полезная работа. The upward movement of the piston 1 (Fig. 8) under the action of the
При дальнейшем движении поршня 1 вниз сначала открываются выпускные окна кромкой поршня 1. Отработавшие газы под высоким давлением устремляются через выпускные окна в выпускной канал 12 (фиг. 10). Потом открывается впускной клапан 27 под влиянием кулачка 30. Горючая смесь под высоким давлением устремляется в полость между перегородкой 19 и головкой цилиндра 16, приводя в движение перегородку 19, которая вытесняет оставшиеся в цилиндре 9 отработавшие газы (фиг. 11). Торможение быстродвижущейся перегородки 19 осуществляется при помощи "воздушной подушки", образованной между поршнем 1, перегородкой 19 и ограничиваемой кольцевым выступом 20 перегородки 19. Движение перегородки вниз осуществляется при движении поршня около НМТ, что соответствует примерно 90 градусам вращения коленчатого вала 5. With further movement of the
Движение поршня 1 вверх (фиг. 12) под действием коленчатого вала 5, соединенного с маховиком 8, и шатуна 4 сопровождается закрытием впускного клапана 27 и сжатием горючей смеси в камере, образованной перегородкой 19. Головкой цилиндра 26 и гильзой цилиндра 9. The movement of the
Затем цикл повторяется. Из-за большего диаметра и в два раза большего числа зубьев звездочки 37, по сравнению с другими звездочками, распределительный вал 29 вращается в два раза медленеее коленчатого вала 5, поэтому цикл газораспределения совершается за два оборота коленчатого вала 5. Then the cycle repeats. Due to the larger diameter and twice as many teeth of the
Источники информации
1. Марчук О.Н. О возможности создания двухтактного двигателя с внешним смесеобразованием. Киев, Изд-во Киевского ун-та, 1970, 23 с.Sources of information
1. Marchuk O.N. About the possibility of creating a two-stroke engine with external mixture formation. Kiev, Kiev University Press, 1970, 23 pp.
2. Двухтактный ДВС с дополнительным поршнем. Титива Тадаеси. Япон. пат., кл. 51 A1, (F 02 B), N = 47-505222 /Реферативный журнал "Двигатели внутреннего сгорания", М., ВИНИТИ, 1974, N 6, Бюллетень 6.39.37П. 2. Two-stroke ICE with an additional piston. Titiva Tadaesi. Japan US Pat. 51 A1, (F 02 B), N = 47-505222 / Review journal "Internal Combustion Engines", M., VINITI, 1974, N 6, Bulletin 6.39.37P.
3. Орлин А.С., Круглов М.Г. Двухтактные двигатели внутреннего сгорания. М., Машгиз, 1960, с. 370. 3. Orlin A.S., Kruglov M.G. Two stroke internal combustion engines. M., Mashgiz, 1960, p. 370
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU92003778A RU2120555C1 (en) | 1992-11-05 | 1992-11-05 | Engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU92003778A RU2120555C1 (en) | 1992-11-05 | 1992-11-05 | Engine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU92003778A RU92003778A (en) | 1996-04-10 |
RU2120555C1 true RU2120555C1 (en) | 1998-10-20 |
Family
ID=20131484
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU92003778A RU2120555C1 (en) | 1992-11-05 | 1992-11-05 | Engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2120555C1 (en) |
-
1992
- 1992-11-05 RU RU92003778A patent/RU2120555C1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5205251A (en) | Rotary valve for internal combustion engine | |
EP1866530B1 (en) | Double piston cycle engine | |
US4608951A (en) | Reciprocating piston engine | |
EP0787252B1 (en) | A dual piston internal combustion engine | |
US4907544A (en) | Turbocharged two-stroke internal combustion engine with four-stroke capability | |
US5970924A (en) | Arc-piston engine | |
US6712039B2 (en) | Internal combustion engines | |
US4553385A (en) | Internal combustion engine | |
GB2418229A (en) | Fuel pump drive system eg for DOHC i.c. engines | |
EP0476010B1 (en) | Reciprocating piston engine with pumping and power cylinders | |
WO2014140574A1 (en) | Improved opposed piston engine | |
US6021746A (en) | arc-piston engine | |
JP2820793B2 (en) | Reciprocating engine with pump cylinder and power cylinder | |
RU2120555C1 (en) | Engine | |
US4096835A (en) | Internal combustion engine method and apparatus | |
NL2011947C2 (en) | Combustion engine comprising a cylinder. | |
US10914205B2 (en) | Rotational valve for two stroke engine | |
RU2818438C1 (en) | Two-stroke internal combustion engine with an additional piston | |
AU768065B2 (en) | Internal combustion engines | |
RU2139431C1 (en) | Internal combustion engine | |
US20170009617A1 (en) | Sleeve valve engine | |
WO1995020722A1 (en) | A piston internal combustion engine | |
RU2173398C1 (en) | Method of operation of two-stroke internal combustion engine | |
WO2004018853A1 (en) | Improvement in a 4-stroke internal combustion engine | |
JPH11182252A (en) | Two-cycle engine |