RU2002074C1 - Двигатель внутреннего сгорани - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к конструкции двигателей внутреннего сгорани  преимущественно дл  транспортных средств, где габаритно-весовые показатели силовой установки имеют важное значение, Объектом рассмотрени   вл етс  четырехтактный двигатель с принудительным воспламенением или воспламенением от сжати , работающий на жидком или газообразном топливе. Ограничительным признаком за вленного двигател   вл етс  наличие золотникового механизма газораспределени  с вращающимс  золотником цилиндрической формы.

Двигатели такого типа известны.

Однако, несмотр  на простоту, золотниковое распределение в четырехтактных двигател х почти не примен етс . Одна из причин этого состоит в трудности обеспечени  хорошего выполнени  рабочего объема горючей смесью. Предлагаемые ниже конструктивные решени  направлены на создание двигател  с золотниковым распределением, конкурентоспособного по отношению к двигателю с клапанным распределением .

Целью изобретени   вл етс  улучшение наполнени  цилиндров и снижение габаритов двигател .

Отличи  предлагаемого двигател  заключаютс  в выборе привода дл  вращени  золотника, придании цилиндру и поршню двигател  определенной геометрической формы и определенной ориентации золотника относительно коленчатого вала, осуществлении особой кинематической св зи поршень-шатун, использовании наддува за счет давлени  в кривошипной камере с дополнительными конструктивными средствами .

На фиг. 1,2 и 3 изображены соответственно вид спереди, вид сверху и вид сбоку {с разрезами) предлагаемого двигател  в двухцилиндровом варианте; на фиг.4, а-ж - схемы, по сн ющие работу предлагаемого двигател .

Коленчатый вал двигател  1 через ременную передачу 2 и зубчатую пеоедэчу 3 с суммарным передаточным числом 1:4 и через двуховенный карданный шарнир 4 кине- матически св зан с вращающимс  золотником 5. На цилиндрической поверхности золотника выполнено два аксиально- симметричных карманов б, Впускной канал 7 и выпускной канал 8 расположены по разные стороны от оси золотника.

Цилиндр 9 двигател  и соответственно поршень 10 имеют в плане пр моугольную форму, а коренные шейки коленчатого вала

размещены непосредственно в плоских противоположных стенках цилиндра.

-Кинематическа  св зь поршн  с шатуном 12 осуществл етс  посредством ползуна на шатуне и криволинейной направл ющей 13 на поршне.

Кривошипна  камера 14, герметична  дл  каждого цилиндра, снабжена впускным 15 и выпускным 16 клапанами и сообщена с

впускным каналом 7. Это необходимо дл  обеспечени  наддува. К наддуву непосредственное отношение имеют два перепускных канала 17 и 18 в виде канавок в крышке золотника. Один из перепускных каналов

сообщаетс  с впускным, а другой с выпускным каналом, причем оба перепускных канала сообщаютс  с карманом золотника, наход щимс  в положении, оппозитном цилиндру .

Двухзвенный карданный шарнир 4 имеет взаимно перпендикул рные оси входного и выходного валов (валы могут не лежать в одной плоскости). Важно отметить, что от конструктивно заданной ориентации осей

качани  крестовин в промежуточном звене

двухзвенного шарнира зависит будет ли золотник вращатьс  равномерно или с заданным отклонением угловой скорости от среднего значени  в пределах каждого по0 луоборота.

Ось золотника перпендикул рна оси коленчатого вала.

Работа золотникового распределител  иллюстрируетс  с помощью фиг.4. Золотник

5 вращаетс  в четыре раза медленнее коленчатого вала, таким образом, на один такт (ход поршн  между мертвыми точками) приходитс  45° поворота золотника (если пренебречь вли нием карданной передачи).

0 Положение а на фиг.4 соответствует такту впуска, б - такту сжати , в - рабочему ходу, г - выпуску.,

Положение д соответствует моменту воспламенени  рабочей смеси. Карман в

5 корпусе золотника выполн ет функцию камеры сгорани .

В положении е (окончание выпуска - начало впуска) поршень вплотную подходит к золотнику, каналы впуска и выпуска раз0 общены. Благодар  этому обеспечиваетс  полна  очистка рабочего обьема от продуктов сгорани  и, следовательно, увеличиваетс  наполнение, а также устран етс  перетекание горючей смеси, что позвол ет

5 расширить фазы газораспределени .

Как уже указывалось, двигатель снабжен системой наддува за счет давлени  в кривошипной камере. На фиг.4,ж показано действие перепускных каналов. В указанном положении золотника впускной канал

через карман сообщаетс  с выпускным каналом . При этом в режиме максимальной мощности и, следовательно, наличи  избыточного давлени  во впускном канале карман очищаетс  от продуктов сгорани , что способствует увеличению наполнени , карман получает дополнительное охлаждение, в выпускной канал поступает воздух дл  работы нейтрализатора выхлопных газов.

Пр моугольна  форма цилиндра обеспечивает оптимальное геометрическое согласование пр моугольного в плане золотника с пр моугольным в плане сечением обьема, сметаемого кривошипами коленчатого вала. Длинна  сторона этого сечени  ориентирована перпендикул рно оси коленчатого вала (практически во всех реа льных двигател х). Така  же ориентаци  золотника позвол ет уменьшить его диаметр.

Введением двухзвенного карданного шарнира обеспечиваетс  поворот на 90° оси вращени  привода золотника, выбором угла между направлени ми осей качани  крестовин в промежуточном звене достигаетс  определенное изменение угловой скорости 0 вращени  золотника в пределах полуоборота . Уменьшение скорости вблизи положени , показанного на фиг.4,д, позвол ет увеличить азимутальные размеры карманов и соответственно наполнение.

(56) Патент США Ms 1975777. кл. 123-190, опублик. 1933.

Claims (4)

1. ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ , содержащий корпус с цилиндром, крышкой, впускным и выпускным каналами , поршень, размещенный в цилиндре с образованием камеры сгорани  и кривошипной камеры, кинематически св занный с коленчатым валом при помощи шатуна, вращающийс  цилиндрический газораспределительный золотник с приводом от ко- 3Q ленчатого вала, причем впускной и выпускной каналы расположены по разные стороны от оси золотника, ось золотника перпендикул рна к оси цилиндра, в золотнике выполнены два кармана, симметрич- 35 ных относительно оси золотника, а передаточное отношение привода золотника равно четырем, отличающийс  тем, что, с целью улучшени  наполнени  цилиндра и снижени  габаритов двигател , зо- 40 лотник размещен перпендикул рно к оси

коленчатого вала, а привод золотника снабжен двухзвенным карданным шарниром с взаимно перпендикул рными ос ми входного и выходного валбв.

2.Двигатель по п.1, отличающийс  тем, что цилиндр и соответственно поршень имеют пр моугольную в плане форму.

3.Двигатель по пп.1 и 2, отличающийс  тем, что св зь шатуна с поршнем выполнена в виде ползуна на шатуне и криволинейной направл ющей на поршне.

4.Двигатель по п.1, отличающийс  тем, что кривошипна  камера сообщена с атмосферой и впускным каналом при помощи обратных клапанов, а в крышке выполнены два перепускных канала, один из которых сообщен с впускным, а другой с выпускным каналами, причем оба перепускных канала сообщаютс  с карманом золотника при его положении, оппозитном по отношению к цилиндру.

8

iZZ/ZZ L //////F7

Ь

J

pt/a.4