CS269794B1

CS269794B1 - Exhaust for two-stroke engines with valveless gas distributor

Info

Publication number: CS269794B1
Application number: CS871756A
Authority: CS
Inventors: Udo Dr Katzula; Wolfram Gerbig
Original assignee: Udo Dr Katzula; Wolfram Gerbig
Priority date: 1986-04-17
Filing date: 1987-03-16
Publication date: 1990-05-14
Also published as: FR2597549A1; GB2189293B; DE3701338A1; CS175687A1; GB2189293A; GB8704152D0; DD260409A3

Abstract

A two stroke engine has an exhaust duct (8) which reduces exhaust noise and improves engine efficiency in terms of its speed-torque curve and fuel consumption. The exhaust duct (8) extends from cylinder (1), the duct (8) having a cross section which increases non-linearly in the direction of exhaust gas flow. The duct has an outwardly convex upper duct wall (10) which in the section shown, forms at the point where it joins the cylinder an angle of not more than 30 DEG with the longitudinal axis of the cylinder. The invention has particular application to motorcycle engines. <IMAGE>

Description

(57) Rašeni se týká výfukového kanálu pro dvoudobé motory ae ěoupátkovým rozvodem, který na základě svého provedeni snižuje hluk výfuku a současně zajiětuje zlepěsni charakteristiky závislosti kroutícího momentu na frekvenci otáčeni. V některých režimech je dosahováno sníženi spotřeby paliva. Úloha se řeěi tlm, žs plst spolu a horní stěnou kanálu a bočními stěnami výfukového kanálu vytváří úsek expanze (výfukových plynů), jehož propuetný průřez ее může regulovat pís- . tem v závislosti na zdvihu pistu, a že horní stěna kanálu při dalším zdvihu pistu ve směru vytékáni je provedena jako ohnutá. Řeěeni es může používat zejména u motocyklů s jedním nebo několika válci s libovolným uspořádáním.(57) The design concerns an exhaust duct for two-stroke engines and a gearing that, by virtue of its design, reduces exhaust noise while at the same time improving the torque-to-rotation characteristic. In some modes, fuel consumption is reduced. The task is to deal with the damping that the felt together with the top wall of the duct and the side walls of the exhaust duct creates an expansion section (exhaust gas) whose permeable cross-section ее can regulate the font. depending on the stroke of the piston, and that the upper wall of the channel at the next stroke of the piston in the outflow direction is bent. It can be used especially in motorcycles with one or more cylinders of any configuration.

269 794269 794

Название изобретения .Название изобретения.

ВЫПУСКНОЙ КАНАЛ ДЛЯ ДВУХТАКТНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ С БЕСКЛАПАННЫМ ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЕМВЫПУСКНОЙ КАНАЛ ДЛЯ ДВУХТАКТНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ С БЕСКЛАПАННЫМ ГАЗОРАСПРЕДЕЛЕНИЕМ

Область применения изобретенияОбласть применения изобретения

Изобретение касается выпускного канала двухтактных двигателей с бесклапанным газораспределением, который по своему исполнению обеспечивает уменьшение шума выпуска н одновременно улучшение характеристики зависимости крутящего момента ат частоты вращения. В частноьстн. изобретение может быть использовано для мотоциклов с одним или несколькими цилиндрами с любым расположением.Изобретение касается выпускного канала двухтактных двигателей с бесклапанным газораспределением, который по своему исполнению обеспечивает уменьшение шума выпуска н одновременно улучшение характеристики зависимости крутящего момента ат частоты вращения. В частноьстн. изобретение может быть использовано для мотоциклов с одним или несколькими цилиндрами с любым расположением.

Характеристика известных технических решенийХарактеристика известных технических решений

Известны технические решения по DR - PS 316 922. а также DE-PS 2551 623. а которых для управления предварением выпуска н для уменьшения шуна выпуска на основе особой формы выпускных окон должно достигаться постепенное стравнивание давления в камере сгорания. Для этого выпускные окна над их верхним ограничением в направлении вертикальной оси цилиндра расширяются в виде паза или клина, так что.при движении поршня вниз он постепенно открывает поперечное сечение выпуска, в результате чего достигается протяженное по времени стравливание давления в цилиндре, и предотвращаются высокие амплитуды давления в цилиндре.Известны технические решения по DR - PS 316 922. а также DE-PS 2 551 623. а которых для управления предварением выпуска н для уменьшения шуна выпуска на основе особой формы выпускных окон должно достигаться постепенное стравнивание давления в камере сгорания. Для этого выпускные окна над их верхним ограничением в направлении вертикальной оси цилиндра расширяются в виде паза или клина, так что.при движении поршня вниз он постепенно открывает поперечное сечение выпуска, в результате чего достигается протяженное по времени стравливание давления в цилиндре, и предотвращаются высокие амплитуды давления в цилиндре.

Кроме того, известен способ уменьшения шума согласно DE - 0S 3 100 851. при котором выпускное окно также расширяется вверх в виде лаза или кДина в направлении вертикальной оси цилиндра. так что вследствие постепенного открывания окна при ходе поршня вниз предотвращаются большие амплитуды давления, приводящие к возникновению шума.DE-0S 3 100 851 is a machine that is designed to be used as a machine tool. так что вследствие постепенного открывания окна при ходе поршня вниз предотвращаются большие амплитуды давления, приводящие виз.

Упомянутые известные решения имеют тот общий недостаток, что постепенное выравнивание давления между камерой сгорания и последующей выпускной труеоЙ регулируется лишь формой поперечного сечения выпускного окна в цилиндре, а характеристика давления рассматривается только в зависимости от открытого сечения окна выпуска. Другие Факторы, существенно влияющие на зависимость давления от времени, как пространственная Форма выпускного канала н изменение прощали поперечного сечения выпускного канала в направлении распространения выходящих газов, не учитывались. Поэтому эффект снижения шума выпуска подтверждается до настоящехо времени только для низких частот вращения. Кроме того, рабочие характеристики двигателя накладывают ограничение на существенное расширение выпускного окна. в то время как уменьшение первоначальной высоты окна, как обнаружено, в общем случае сопровождается ухудшением коэффициента заполниения цилиндра. Согласно DD-VP 248 169 существенное уменьшение этих недостатков достигается тем. что вследствие наклонного расположения выпускного канала отношение освобождаемого поршнем сечения открывания выпускного окна к площади поперечного сечения канала остаётся почти постоянным.Упомянутые известные решения имеют тот общий недостаток, что постепенное выравнивание давления между камерой сгорания и последующей выпускной труеоЙ регулируется лишь формой поперечного сечения выпускного окна в цилиндре, а характеристика давления рассматривается только в зависимости от открытого сечения окна выпуска. Другие Факторы, существенно влияющие на зависимость давления от времени, как пространственная Форма выпускного канала н изменение прощали поперечного сечения выпускного канала в направлении распространения выходящих газов, не учитывались. Поэтому эффект снижения шума выпуска подтверждается до настоящехо времени только для низких частот вращения. Кроме того, рабочие характеристики двигателя накладывают ограничение на существенное расширение выпускного окна. то время как уменьшение первоначальной высоты окна, как обнаружено, в общем случае сопровождается ухудшением коэффициииии. The DD-VP 248 169 has been designed to be used for all types of equipment. что вследствие наклонного расположения выпускного канала отношение освобождаемого поршнем сечения открывания выпускного окна

Правда, во время последующих исследований выявилось, что Эффективность газообмена может быть улучшена также проводеннем мероприятий вне зоны около выпускного окна.Правда, во время последующих исследований выявилось.

269 794269 794

Пель изобретенияПель изобретения

Цель изобретения заключается в уменьшении шума выпуска двухтактных двигателей с бесклапанным газораспределением на основе исполнения выпускного канала таким образом, чтобы предотвратить процессы внезапного расширения газа и одновременно достичь улучшения характеристики зависимости крутящего момента от частоты вращения, а также достичь снижения расхода топлива. по крайней мере в некоротых режимах, учетом формы выпускного канала также вне зоны около выпускного окна.Цель изобретения заключается в уменьшении шума выпуска двухтактных двигателей с бесклапанным газораспределением на основе исполнения выпускного канала таким образом, чтобы предотвратить процессы внезапного расширения газа и одновременно достичь улучшения характеристики зависимости крутящего момента от частоты вращения, а также достичь снижения расхода топлива. по крайней мере в некоротых режимах, учетом формы выпускного канала также вне зоны около выпускного окна.

Сущность изобретенияСущность изобретения

Задача изобретения заключается в предотвращении внезапного расширения выхлопных газов в выпускном канале и в Обеспечении. за счет исполнения выпускного канала, такой зависимости давления от времени, чтобы повысить эффективность газообмена. Согласно изобретению эта задача решается тем. что верхняя стенка канала вместе с боковыми стенками выпускного канала и поршнем образует участок расширения. пропускное поперечное сечение которого регулируемо поршнем в заеисиийсти от хода и что верхняя стенка канала выпукло изогнута н у верхнего ограничения выпускного окна образует с продольной осью цилиндра угол не более 30°.Задача изобретения заключается в предотвращении внезапного расширения выхлопных газов выпускном канале и в Обеспечении. за счет исполнения выпускного канала, такой зависимости давления от времени, чтобы повысить эффективность газообмена. Согласно изобретению эта задача решается тем. что верхняя стенка канала вместе с боковыми стенками выпускного канала и поршнем образует участок расширения. пропускное поперечное сечение которого регулируемо поршнем в заеисиийсти от хода и что верхняя стенка канала выпукло изогнута н у верхнего ограничения выпускного окна образует с продольной осью цилиндра угол не более 30 °.

Для увеличения пропускного поперечного сечения в выпускном канале вблизи нижней мертвой точки нижнее ограничение выпускного окна расположено ниже. чем верхняя отсечная поршня в ничней мертвой точке. Нижняя стенка канала, примыкающая к нижнему ограничению выпускного окна, проходит предпочтительно прямолинейно. При ходе поршня вниз выходное окно, расширенное предпочтительно не выходя за его верхнее ограничение, открывается одновременно почти на всю его ширину, так что выхлопные газы поступают без резкого изменения поперечного сечения в участок ресширения. образованный верхней стенкой канала, боковыми стенками выпускного канала и поршнем. и расширяются пропорционально пропускному поперечному сечению. непрерывно увеличивающемуся в направлении истечения. Беличина пропускного поперечного сечения в основном определяется выпуклой стенкой канала. При дальнейшем ходе поршня вниз поперечное сечение участка расширения, образованного верхней стенкой канала, боковыми стенками выпускного канала и поршнем. увеличивается непрерывно. но в меньшей мере. чем открываемая поршнем площадь поперечного сечения выпускного окна. Ударная волна. образующаяся в процессе расширения ыхлопных газов в выпускном канале. имеет таким образом более оптимальную для поддержания газообмена зависимость давления от времени, чем при известных исполнениях выпускного канала.Для увеличения пропускного поперечного сечения в выпускном канале вблизи нижней мертвой точки нижнее ограничение выпускного окженра. чем верхняя отсечная поршня в ничней мертвой точке. Нижняя стенка канала, примыкающая к нижнему ограничению выпускного окна, проходит предпочтительно прямолинейно. При ходе поршня вниз выходное окно, расширенное предпочтительно не выходя за его верхнее ограничение, открывается одновременно почти на всю его ширину, так что выхлопные газы поступают без резкого изменения поперечного сечения в участок ресширения. образованный верхней стенкой канала, боковыми стенками выпускного канала и поршнем. и расширяются пропорционально пропускному поперечному сечению. непрерывно увеличивающемуся в направлении истечения. Беличина пропускного поперечного сечения в основном определяется выпуклой стенкой канала. При дальнейшем ходе поршня вниз поперечное сечение участка расширения, образованного верхней стенкой канала, боковыми стенками выпуна. увеличивается непрерывно. но в меньшей мере. чем открываемая поршнем площадь поперечного сечения выпускного окна. Ударная волна. образующаяся в процессе расширения ыхлопных газов в выпускном канале. имеет таким образом более оптимальную для поддержания газообмена зависимость давления от времени, чем при известныл иополненияга.

Сконструктированной соответствующим образом системой выпуска достигается то. что обратная ударная волна поступает в цилиндр до того, как поршень закрывает при вверх выпускное окно.В результате того, что ось канала вблизи цилиндра располагается под углом не более 30° к продольной оси цилиндра. для дозарядки может быть использована значительно большая часть кинетической энергии Обратной ударной волны. чем в известных решениях, так что улучшается характеристика зависимости крутящего момента от частоты вращения. а расход топлива в некоторых режимах снижается.Сконструктированной соответствующим образом системой выпуска достигается то. что обратная ударная волна поступает в цилиндр до того, как поршень закрывает при вверх выпускное окно.В результате того, что ось канала вблизи цилиндра располагается под углом не более 30 ° к продольной оси цилиндра. для дозарядки может быть использована значительно большая часть кинетической энергии Обратной ударной волны. чем в известных решениях, так что улучшается характеристика зависимости крутящего момента от частоты вращения. а расход топлива в некоторых режимах снижается.

Благодаря такому расположению и исполнению выпускного канала, процесс расширения газов в выпускном канале рестягивается по времени. а зависимость давления от времени в широких пределах определяется изменением площади поперечного сечения в выпускном канале. Так как такое исполнение выпускного канала не увеличивает сопротивление истечению и не требует существенного опережения начала открывания выпуска. то Область применения решения согласно изобретения распространяется на двигатели большой удельной мощности, шум выпуска которых должен быть уменьшен в сочетании с улучшением характеристики зависимости крутящего момента от частоты вращения и снижением расхода топлива.Благодаря такому расположению и исполнению выпускного канала, процесс расширения газов в выпускном канале рестягивается по времени. зи на нана и и и и и .на .на .на нана нана нана нана нана .на .на .на .на .на .на .на .на Так как такое исполнение выпускного канала не увеличивает сопротивление истечению и не требует существенного опережения начала откр. то Область применения решения согласно изобретения распространяется на двигатели большой удельной мощности, шум выпуска которых должен быть уменьшен в сочетании с улучшением характеристики зависимости крутящего момента от частоты вращения и снижением расхода топлива.

269 794269 794

Пример осуществления изобретенияПример осуществления изобретения

Изобретение поясняется ниже подробнее на примере его осуществления. На прилагаемом эскизе •показан продольный резрез цилиндра двухтактного двигателя с бесклапанным газораспределением. В корпус цилиндра 1 запрессована гильза 2. При этом осевое положение гильзы 2 Фиксировано односторонне расположенным буртиком 3 гильзы. Отверстие 4 в гильзе 2 цилиндра соединяет вход 5 с кривошипной камерой двигателя, тогда как не менее одно перепускное отверстие 6 соединяет кривошипную камеру с камерой сгорания. ‘Изобретение поясняется ниже подробнее на примере его осуществления. На прилагаемом эскизе • показан продольный резрез цилиндра двухтактного двигателя с бесклапанным газораспределением. In the first 1, the second 2 has been added. Featuring 4 in 2, a 5-minute walk from the city center, the hotel has a restaurant, a restaurant and a fitness center. ‘

Выпускное окно 7 создаёт связь камеры сгорания с выпускным каналом В. Верхнее ограничение выпускного окна 7 как отсечная кромка для потока выхлопных газов выполнено преимущественно прямолинейно и под пряным углон к продольной осн цилиндра. К верхнему ограничению 9 выпускного окна 7 в направлении истечения выхлопных «азов примыкает выпускной канал 8. верхняя стенка 10 которого выпукло изгнута и вместе с предпочтительно прямолинейными боковыми стенками образует непрерывное нелинейное расширение выпускного канала 8.Выпускное окно 7 создаёт связь камеры сгорания с выпускным каналом В. Верхнее ограничение выпускного окна 7 как отсечная кромка для потока выхлопных газов выполнено преимущественно прямолинейно и под пронный ул. К верхнему ограничению 9 выпускного окна 7 в направлении истечения выхлопных «азов примыкает выпускной канал eighth верхняя стенка 10 которого выпукло изгнута и вместе с предпочтительно прямолинейными боковыми стенками образует непрерывное нелинейное расширение выпускного канала eighth

Нижнее ограничение 11 выпускного икно 7 находится под верхней отсечной кромкой поршня 12 в нижней мертвой точке.It has 11 rooms and 7 rooms and offers 12 rooms with 12 beds.

К нижнему ограничению 11 выпускного окна 7 примыкает нижняя стенка канала 13. которая выполнена предпочтительно прямолинейной.Ни 11 11ж 11 11 11 11 11 11 11 в 11 11 в 7 7 7 7 7 7рр ж 13. 13. 13. 13. 13. 13. 13. 13. 13. 13. 13.енна 13. 13. 13. 13. 13. 13. 13. 13. 13. 13. 13. 13. 13. 13. 13. 13. 13. 13. 13. 13. 13. 13. 13. 13. 13. 13. 13. 13. 13. 13. 13. 13. 13. 13. 13. 13. 13. 13. 13. 13. 13. 13. 13. 13. 13. 13.

Поршень 12 вместе с верхней стенкой канала 10 и боковыми стенками выпускного канала 8 вблизи вход 15 в камеру сгорания образует участок расширения (газов), пропускное поперечное сечение которого изменяется в зависимости от хода поршня 12. Положение верхней стенки канала выполнено так. что воображаемая плоскость у верхнего ограничения 9 образует с продольной осью цилиндра угол, равный или не превышающий 30°.12 Поршень вместе с верхней стенкой канала 10 и боковыми стенками выпускного канала 8 15 вблизи вход в камеру сгорания образует участок расширения (газов) пропускное поперечное сечение которого изменяется в зависимости от хода поршня 12th Положение верхней стенки канала выполнено так. ч в о 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 ° ° ° ° 30 ° 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 ° 30 30 30.

Ось 14 выпускного канала В в непосредственной близости от её входа 15 в камеру сгорания образует с продольной осью цилиндра угол, равный или не превышающий 30°.On 14, the В Вка ка В В В В В В В от от от от от от от от от от от от от от от от от от от от от от от 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 в в в в в в в в в в в в 15 15 в в в в 15 15 15 в 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 с с с с с с с с с с с с с с с п п п 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30.

269 794269 794

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Выпускной канал двухтактных двигателей с бесклапанным газораспределением. отверстие которого регулируется поршнем в зависимости от его хода, отличающийся тем. что верхняя стенка (10) канала вместе с боковыми стенками и известным поршнем (12) Образует участок расширения (выхлопных газов) с пропускным поперечным сечением, непрерывно увеличивающемся нелинейно в направлении истечения. и что верхняя стенка (10) канала изогнута в направлении истечения и расположена с равномерно увеличивающимся радиусом.1. Выпускной канал двухтактных двигателей с бесклапанным газораспределением. отверстие которого регулируется поршнем в зависимости от его хода, отличающийся тем. что верхняя стенка (10) канала вместе с боковыми стенками и известным поршнем (12) Образует участок расширения (выхлопных газов) с пропускным поперечным сечением, непрерывно увеличивающемся нелинейно в направлении истечения. (10) the applicant was the author of a document which was published in the Official Journal of the European Union.

2. Выпускной канал по пункту 1. отличающийся тем. что нижнее ограничение (11) выпускноьго окна (7) находится ниже верхней отсечной кромки поршня (12) в нижней мертвой точке.2. Выпускной канал по пункту 1. Отличающийся тем. что нижнее ограничение (11) in the form of (7) the above-mentioned ниж вй отереререререр отом 12 12 пор 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12.

3. Выпускной канал по пунктам 1 и 2. отличающийся тем. что поперечное сечение участка расширения, образованного верхней стенкой (10) канала, боковыми стенками и поршнем (12). увеличивается равномерно и в ходе открывания выпускного окна в меньшей мере, чем площадь поперечного сечения выпускного окна, открываемая поршнем (12).3. Выпускной канал по пунктам 1 и 2. отличающийся тем. что поперечное сечение участка расширения, образованного верхней стенкой (10) канала, боковыми стенками и поршнем (12). увеличивается равномерно и ходе открывания выпускного окна в меньшей мере, чем площадь поперечного сечения выпускного окна (откры).

Приложение^ эскиз на 1 листе.Приложение ^ эскиз на 1 листе.

269 794269 794

АННОТАЦИЯАННОТАЦИЯ

Изобретение касается выпускного канала для двухтактных двигателей с бесклапанным газораспределением, который на основе своего исполнения уменьшает шум выпуска и одновременно обеспечивает улучшение характеристики зависимости крутящего момента от частоты вращения. В некоторых режимах достигается снижение расхода топлива.Изобретение касается выпускного канала для двухтактных двигателей с бесклапанным газораспределением, который на основе своего исполнения уменьшает шум выпуска и одновременно обеспечивает улучшение характеристики зависимости крутящего момента от частоты вращения. В некоторых режимах достигается снижение расхода топлива.

Задача согласно изобретению решается тем. что поршень вместе с верхней стенкой канала и боковыми стенками выпускного канала образует участок расширения (выхлопных газов), пропускное поперечное сечение которого может регулироваться поршнем в зависимости от хода. и что верхняя стенка канала при дальнейшем ходе поршня в направлении истечения выполнена изогнутой. Изобретение может применяться, в частности, дня мотоциклов с одним или несколькими цилиндрами с любым расположением. 'Задача согласно изобретению решается тем. что поршень вместе с верхней стенкой канала и боковыми стенками выпускного канала образует участок расширения (выхлопных газов) пропускное поперечное сечение которого может регулироваться поршнем в зависимости от хода. и что верхняя стенка канала при дальнейшем ходе поршня в направлении истечения выполнена изогнутой. Оба ск ск ,ск ,а .ск .ск .ск .ск .ск .ск .ск .ск .ск .ск .ск .ск .ск .ск .ск .ск .ск .ск .ск.. '

На эскизе к патенту показаны все существенные признаки изобретения.На эскизе к патенту показаны все существенные признаки изобретения.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Exhaust duct of two-stroke slide valve engines, the opening of which is controlled by the felt depending on its stroke, characterized in that the upper duct wall (10) together with the side walls and the known piston (12) forms an exhaust expansion section with a permeable cross-section , continuously increasing non-linearly in the discharge direction, and that the upper channel wall (10) is bent in the discharge direction and is spaced with a uniformly increasing radius.

Exhaust duct according to claim 1, characterized in that the lower limit (11) of the discharge opening (7) is lower than the upper closing edge of the piston (12) at the lower return point.

Exhaust duct according to Claims 1 and 2, characterized in that the cross-section of the expansion section formed by the upper wall (10) of the duct, the side walls and the piston (12) increases evenly and to a lesser extent than the cross-sectional area during opening of the discharge opening. a discharge opening opened by the piston (12).