История бренда «Гарелли» делится на два периода. Довоенный, знаменитый своими «трёхтактными» моторами, и послевоенный, отличающийся большими объёмами производства простых двухтактных мопедов и мотоциклов. Бренд как-то жив до сих пор.
Инженер Адальберто Гарелли (1886–1968) родился в Турине. Получив в 1909 году высшее образование, он нашёл работу в автомобильном концерне «Фиат». В 1911 году он изобрёл и запатентовал двигатель Split single , пригодный для использования на мотоциклах, но дальше опытного образца дело тогда не пошло – «Фиату» двухтактная мотоциклетная тема была совсем не интересна.
Split single – это развитие идеи двухтактного мотора. На шатуне закрепляется длинный поршневой палец, а уже на него «навешиваются» два поршня, по одному с каждой стороны от шатуна. Поршни ходят в параллельных колодцах цилиндров, объединённых одной камерой сгорания, напоминающей своей формой кусок, отрезанный от пончика. Когда поршни идут вверх, под ними в кривошипной камере образуется разрежение, которое заполняется рабочей смесью из впускного коллектора.
В ВМТ смесь над поршнями поджигается, и на рабочем такте поршни идут вниз. На полпути в стенке цилиндра открывается окно выпуска, куда устремляются выхлопные газы. Во время движения вниз под поршнями образуется повышенное давление, и рабочая смесь через ещё одно открывающееся окно в стенке цилиндра выдавливается из-под поршней в камеру сгорания. Хитрость схемы Гарелли в том, что выпуск идёт из правого цилиндра, а подача смеси – в левый.
Подаваемая смесь заполняет сначала левый цилиндр, затем переходит и в правый, вытесняя выхлопные газы в окно выхлопа, «продувая» камеру сгорания и заполняя весь рабочий объём. Это позволяет поднять эффективность мотора, а также снять большую мощность при равном объёме по сравнению с обычным двухтактным мотором. «Трёхтактной» её назвали, скорее, в шутку, потому что она объединяет простоту классической двухтактной схемы с упорядоченностью работы четырёхтактного мотора.
Схема инженера Гарелли была несколько доработана инженерами австрийской Puch , которые поставили поршни не на один поршневой палец, а сделали два шатуна на коленвалу подряд, и немецкой DKW , которые добавили третий насосный поршень, исполняющий функции наддува. Схему с двумя параллельными поршнями и одной камерой сгорания убила оптимизация впуска с помощью золотниковых и лепестковых клапанов. Она делала мотор проще, дешевле и надёжнее. Последней компанией, кто применял такие моторы в серийной продукции, была Puch – мотоциклы SGS 250 производили до 1970 года.
Видя свою невостребованность на «Фиате», Адальберто Гарелли решает основать своё дело и регистрирует Garelli S.p.a. В разгар войны к 1914 году мотоцикл с двигателем Split single 350 был готов. На нём были одержаны первые спортивные победы – он выиграл гонку в Мон Сени, и армия одобрила мотоцикл для закупок по госконтракту. Но тут война закончилась, и поторговать с государством не получилось. В результате первые товарные мотоциклы покинули ворота фабрики только в 1919 году.
Все они оснащались двигателем 350 см3 и выпускались в двух вариантах комплектации – обычный туризм и «север – юг», созданной в честь победы в рейде от Милана до Неаполя, где мотоцикл преодолел 840 км без поломок по итальянским дорогам отвратительного качества со средней скоростью 38 км/ч.
Основатель фабрики постепенно остывает к мотоциклизму, его производственная активность снижается. В 1926 году мотоциклы Garelli в последний раз были замечены на гоночных треках, ведь их 20 л. с. на тот момент уже было недостаточно для побед. В 1928 году удалось подписать контракт с армией, и фабрика переключилась на выпуск иной продукции – компрессоров и генераторов. В 1936 году производство мотоциклов было полностью прекращено. Мотоциклетный бизнес семейным так и не стал – впоследствии в руководстве компании ни детей, ни внуков Адальберто Гарелли не было.
После окончания Второй мировой экономическое положение в проигравшей её Италии было бедственным, что определило спрос на ультрадешёвые транспортные средства. Именно в это время Ducati выстрелила со своим подвесным велосипедным мотором C ucciolo, а Garelli в 1953 году запустил в серию похожий по компоновке 38,5-кубовый Mosquito, позволявший на одном литре бензина проехать 70 км со скоростью 30 км/ч. Объём выпуска этого мотора измерялся миллионами.
Хорошие продажи подвесных моторов активизировали их модернизацию. Добавился маховик, сглаживающий работу, вырос рабочий объём. В 1956 году началось производство собственных шасси – появился 50-кубовый мопед Mosquito 315, который позже стал доступен в 70- и 100-кубовых версиях.
В 1961 году Garelli заключила контракт с компанией Agrati на поставку ей скутерных двигателей с принудительным воздушным охлаждением, которые использовались в мотороллерах Capri . «Капри» и сменившая её «Комо» производились до 1968 года под марками Garelli и Agrati .
Mosquito в 60-х трансформировался в «Серию М», а позднее получил собственное имя Gulp . Моторы выпускались в трёх модификациях. Односкоростной Flex , двухскоростной автоматический Matic и трёхскоростной 3 V с переключением рукояткой на руле. Из удачных моделей конца 60-х можно отметить Tubon , Cyclone , Formuno , Superciclone и Urka . Из 70-х запомнились Katia (1973), Vip (1978) и Noi (1979).
С 80-х производство собственных моторов было свёрнуто, в мопедах и мотоциклах Garelli стали использовать двигатели Minarelli . В это же время активизировалась спортивная активность в чемпионате MotoGP , принёсшая множество побед, титулы чемпионов мира в классе 125 см3 гонщикам Анхелю Нието, Фаусто Грезини и Луке Кадалора, а также пять кубков конструкторов в классах 125 и 50.
В конце 80-х уже чувствующая себя нестабильно «Гарелли» объединяется с Fantic motors в Gruppo FM (аббревиатура от Fabbrica Motocicli), но это не спасло компании от банкротства, признанного в 1992 году. Последними выпускаемыми моделями были Gary Uno и Gary Due .
В 90-е годы под брендом Garelli предпринимались попытки продать в Европе продукцию азиатских производителей, но эти попытки были неубедительными до момента, когда права на торговую марку в 2006 не выкупил брат премьер-министра Италии Пауло Берлускони. Под брендом Garelli из Китая с фабрики Baotian Motorcycle Company поставлялись скутера Cyclone, Vip и Capri, с 2007 года Garelli стала официальным скутером футбольного клуба Милана. Дела вроде бы шли хорошо, в конце «нулевых» даже начала готовиться сделка по покупке известного итальянского бренда Moto Morini , но сделке не суждено было состояться, в 2010 году Garelli аннулировала предложение о покупке. После пяти лет инвестиций компания так и не стала прибыльной, и Пауло Берлускони в июне 2011 года продал Nuova Garelli SpA фонду Abruzzo's Ab Capital.
Под маркой Nuova Garelli можно и сейчас встретить китайские скутера Benzhou, которые пытаются выдать на европейском рынке за местные. Но получается слабо. И дизайном, и качеством они совсем не европейские. В нашей стране марка не представлена совсем.
www.motoxp.ru
Изобретение относится к двигателестроению. Роторно-поршневой трехтактный двигатель внутреннего сгорания имеет варианты исполнения для рабочих циклов за один или два оборота коленвала. Двигатель содержит неподвижный корпус с выполненной в нем трехсторонней рабочей камерой, газораспределительный механизм и осесимметричный ротор-поршень с цилиндрическими поверхностями головок. Рабочая камера выполнена в форме фигуры постоянной ширины, образованной радиусами сопряженных дуг. Механизм привода двигателя снабжен двумя парами роликов, установленных на торцах ротора-поршня соосно цилиндрическим поверхностям головок и взаимодействующих с цилиндрическими рабочими поверхностями секторов на коленвалу. Ротор-поршень расположен внутри рабочей камеры и установлен центральным отверстием на втулку-эксцентрик. Втулка-эксцентрик размещена на кривошипной шейке выходного коленвала. Эксцентриситет коленвала и втулки-эксцентрика выбирается по соотношениям соответственно вариантам исполнения где d - диаметр окружности, вписанной в равносторонний треугольник с вершинами в центрах сопряженных дуг; К - эксцентриситет коленвала; Е - эксцентриситет втулки-эксцентрика. Техническим результатом является повышение надежности, долговечности и мощности при уменьшении весогабаритных показателей, а также упрощение конструкции. 10 ил.
| МПК F01C 1/00 | Роторные машины или двигатели |
| МПК F01C 17/06 | Передачи между взаимодействующими элементами, например между ротором и корпусом - с кривошипами, универсальными шарнирами и т.п. элементами 1/07 имеет преимущество |
| МПК F02B 55/02 | Конструктивные элементы и отличительные особенности вращающихся или качающихся рабочих органов, обусловленные внутренним сгоранием; внешние элементы, взаимодействующие с ними (корпуса) - рабочие органы |
Принцип действия двигателя внутреннего сгорания базировался на изобретенном Алессандро Вольта в 1777 году пистолете. Этот принцип заключался в том, что вместо пороха подрывалась с помощью электрической искры смесь воздуха с каменноугольным газом. В 1807 году швейцарец Исаак де Ривац получил патент на использование смеси воздуха с каменноугольным газом как средства генерации механической энергии. В автомобиль был встроен его двигатель, состоящий из цилиндра, в котором за счет взрыва поршень перемещался вверх, а при движении вниз приводил в действие качающийся рычаг или ременной шкив. Использование газа было небезопасно, а война — де Ривац был офицером наполеоновской армии — прервала дальнейшее развитее наиболее выдающегося предшественника автомобиля.
В начале XIX века исследования по проблеме воспламенения газа проводили англичанин Роберт Стрит, француз Филипп Лебон и американец Питер Купер, а в 1825 году Майкл Фарадей получил из каменного угля бензол — первое жидкое топливо для двигателя внутреннего сгорания. До 1830 года производилось множество транспортных средств, которые еще не имели настоящих двигателей внутреннего сгорания, а имели двигатели, в которых вместо пара использовалась смесь воздуха с каменноугольным газом. Оказалось, что это решение не принесло больших преимуществ, к тому же производство таких двигателей было небезопасным. Наряду с другими патенты на такие двигатели получили англичане Броуп (1823) и Врайт (1833). Фундамент для создания легкого, компактного двигателя был заложен лишь в 1841 году итальянцем Луиджи Кристофорисом, который построил двигатель, работающий на принципе «сжатие-воспламенение». Такой двигатель имел насос, подававший в качестве топлива воспламеняемую жидкость — керосин.
Еугенио Барзанти и Фетис Матточчи развили эту идею и через два года после получения в 1854 году английского патента представили первый настоящий двигатель внутреннего сгорания. Он работал в трехтактной последовательности (без хода сжатия) и имел водяное охлаждение. Хотя рассматривались и другие виды топлива, но все же в качестве горючего выбрали смесь воздуха с каменноугольным газом и при этом достигли мощности в 5 л.с.
В 1858 году появился другой двухцилиндровый двигатель — с противоположно расположенными цилиндрами. С 1860 года он производился небольшими партиями компанией «Эшер-Висс» в Цюрихе. Безвременная смерть Барзанти в 1864 году и плохое состояние здоровья Матточчи помешали обоим пожать лавры своего труда как в материальном, так и в творческом отношении. К тому времени француз Этьен Ленуар завершил проект, начатый его соотечественником Хугоном в 1858 году. В 1860 году Ленуар запатентовал свой собственный двигатель внутреннего сгорания, который позже имел большой коммерческий успех. Двигатель работал на каменноугольном газе в трехтактном режиме. В 1863 году его пытались установить на автомобиль, но мощности в 1,5 л.с. при 100 об/мин было недостаточно для передвижения.
На Всемирной выставке в Париже в 1867 году завод газовых двигателей Deutz, основанный инженером Николасом Отто и промышленником Еугеном Лангеном, представил двигатель, созданный на основе принципа Барзанти-Матточчи. Он был легче, создавал меньше вибраций и вскоре занял место двигателя Ленуара.
В 1872 году в компании Deutz начали свою работу Готтлиб Даймлер в качестве главного инженера и Вильгельм Майбах в качестве главного конструктора. Их деятельность в течение десяти лет ознаменовалась выпуском двух тысяч двигателей внутреннего сгорания с искровым зажиганием, которые продавались в Европе с 1875 года.
В том же году Зигфрид Маркус построил свой первый, очень примитивный автомобиль с использованием двигателя Отто. О нем, однако, официальных документов не сохранилось.
Настоящий переворот в развитии двигателя внутреннего сгорания произошел с внедрением четырехтактного двигателя, запатентованного французом Альфонсом Беа де Роша в 1862 году и окончательно вытеснившего к 1876 году двигатель Отто из эксплуатации.
Усовершенствование двигателя внутреннего сгорания продолжалось и в США. Здесь следует отметить Джорджа Брайтона, инженера из Бостона, который в 1876 году и сам испытал двигатель для автомобиля. Брайтон и Отто встретились в том же году на выставке в Филадельфии и обменялись опытом. Другой американец, Джордж Балдвин, в 1877 году получил патент на автомобиль, который явился сигналом «эпохи передвижения» в Америке.
В Италии Джузеппе Мурниготти затентовал применение оригинального четырехтактного двигателя (при двухстороннем рабочем ходе поршня) в трехколесном автомобиле. Во Франции Эдуард Деламар-Дебутвилль с помощью своего умелого и способного механика Леона Маландина построил четырехколесный автомобиль с двигателем высокой степени сжатия, работавшим на легких фракциях керосина. Важные составные элементы (например, расположенные вверху клапаны и мощность около 2,5 л.с.) показывали достигнутую на тот момент времени степень совершенства. Многие считали его первым автомобилем, но Дебутвилль упустил возможность промышленного внедрения своего изобретения, и, таким образом, его имя исчезло из истории автомобилестроения. Даймлер и Майбах покинули Deutz в 1882 году, чтобы в Канштатте, близ Штутгарта, основать свою собственную компанию.
В 1883 году они представили свой первый мощный двигатель весом всего лишь около 80 кг, что для того времени было очень мало по сравнению с другими двигателями внутреннего сгорания, весившими примерно 300 кг. Двигатель с помощью новой системы зажигания достигал 450-900 об/мин. Система состояла из платиновой трубки, нагреваемой внешней горелкой. Но ограниченная (0,5 л.с.) мощность означала, что этот двигатель можно было использовать только для легких транспортных средств, к примеру мотоциклов.
Между тем другой немец, Карл Бенц, владелец компании «Бенц и К» в Мангейме, разработал свой двигатель с электрическим зажиганием. В 1886 году он выпустил трехколесный автомобиль, который благодаря совершенному монтажу двигателя на шасси может считаться первым настоящим автомобилем. В том же году Даймлер встроил свой усовершенствованный двигатель в кузов, который позже не претерпел больших изменений. Этими машинами Бенца и Даймлер был завершен этап изобретения автомобиля.
В то время как Бенц совершенствовал свой трехколесный автомобиль, пытаясь наилучшим образом разместить двигатель, Даймлер занимался подготовкой к продаже своих двигателей, которые были известны даже за пределами Германии. В 1890 году было выдано примерно 1900 лицензий на производство двигателей Даймлер. Даже Вильям Стенвей в Нью-Йорке, основатель известной на весь мир фирмы-производителя роялей «Стенвей и сыновья», производил эти двигатели. В 1889 году на рынок поступил двигатель с V-образным расположением двух цилиндров и с рабочим объемом в 565 куб.см (920 об/мин, мощность 1,75 л.с.). Он охлаждался водой с помощью центробежного насоса и ребристого радиатора. Автомобиль, в который был установлен такой двигатель, мог достигать скорости 17 км/час. На Всемирной выставке в Париже в 1889 году особое внимание посетителей привлекали как раз этот автомобиль и новейшая модель Бенца. Здесь Даймлер и удалось заключить договор на выдачу концессии для изготовления своих двигателей компанией Panhard et Levassor, которой он уже четыре года руководил. Эта французская компания, которая в 1864 году была основана с целью производства деревообрабатывающих машин, переориентировалась на производство двигателей внутреннего сгорания. Ее первым клиентом был Арман Пежо, который после создания нескольких прототипов в 1891 году разработал четырехколесный автомобиль с двухцилиндровым V-образным двигателем, развивавшим мощность 2 л.с. при 1000 об/мин. С ограничением числа оборотов до 550 об/мин автомобиль все же достигал скорости 18 км/час. Двигатель охлаждался водой, циркулировавшей в трубчатом кожухе. В том же году компания Panhard et Levassor представила свой собственный автомобиль — модель с приводом на передние колеса и передачей энергии, которую сам Левассор назвал «зверской». Однако нельзя было утверждать, что производство автомобилей уже набрало ход, так как фактически в 1891 году Benz выпустил только семь, Panhard et Levassor — шесть, Peugeot — четыре автомобиля. Но автомобиль, благодаря наиболее крупным производителям, стал известен уже повсюду. С 1895 года автомобиль получил широкое распространение во Франции, где сеть дорог была развита лучше, чем в остальной Европе.
В 1893 году компания Benz выпустила четырехколесный автомобиль Victoria с одноцилиндровым двигателем, объемом 2,9 л и мощностью 3 л.с. Позже, за счет совершенствования системы охлаждения, его мощность удалось повысить до 5 л.с. Более легкая модель Velo в следующем году стала первым автомобилем, серийно выпускавшимся немецкими компаниями. Автомобиль компании Panhard et Levassor 1894 года, пожалуй, может считаться первой удачной попыткой отказа от типичных признаков конных экипажей.
В следующем году французская компания приняла решение больше не производить двигатель Даймлер из-за явного преимущества двухцилиндрового однорядного двигателя «Феникс». Таким образом, производя «Феникс», она до начала нашего столетия заняла и сохранила ведущую роль в развитии автомобилестроения. Что касается Италии, то следует напомнить, что первый автомобииль с двигателем внутреннего сгорания был построен в 1890 году графом Энрико Бернарди. Он способствовал решающему совершенствованию двигателя, разработав съемную головку цилиндра, устойчиво работающий карбюратор. Автомобили Бернарди не имели большого коммерческого успеха главным образом потому, что экономика Италии к тому времени была еще не в состоянии развивать эту отрасль промышленности. Тем не менее эти автомобили имели высокую техническую ценность. Первый итальянский четырехколесный автомобиль был изготовлен туринским промышленником Микеле Ланца в мастерской братьев Мартини. Однако попытки производства в больших объемах оказались безуспешными. К 1895 году во Франции в эксплуатации находилось 350 автомобилей, в Германии — 75. Бенц построил 135 автомобилей, компания Panhard et Levassor — 72. Цифры свидетельствуют о медленном развитии производства этого вида массовой продукции.
Подписи к фото:
Транспортное средство Ленуара (1863) (Франция) — Несмотря на прогрессивные отличительные признаки — такие как прямом цепной привод, управляемыые колеса и эллиптическая подвеска с плоскими рессорами, этот автомобиль из-за относительно небольшой мощности двигателя выпускался в малом количестве. Трехтактный рабочий цикл обеспечивался двумя перемещениями поршня — при периоде засасывалась смесь воздуха с каменноугольным газом, которая затем без сжатия воспламенялась искрами запальной свечи; в конце второго хода выбрасывались отработавшие газы.
Автомобиль Маркуса (1873-1875) (Австрия) — В период между 1873 и 1875 годами австриец Зигфрид Маркус проводил эксперименты с транспортным средством, в котором были использованы замечательные технические новинки. Автомобиль имел бензиновый двигатель только с одним цилиндром (движение поршня в четырех фазах), распыляющий карбюратор, магни и довольно магнитное зажигание и довольно простую систему водяного охлаждения. Однако из-за сильного шума и дыма при ходовых испытаниях у Маркуса были постоянные осложнения с полицией.
Деламар-Дебутвилль (1884) (Франция) — Этот четырехколесный автомобиль был запатентован Деламаром 12 февраля 1884 года — через три года после того, как он создал трехколесный мотоцикл. Установленный сзади двигатель имел два отдельных, расположенных горизонтально цилиндра. Ведущий вал был оснащен большим маховиком и связан цепной передачей с поперечным передаточным валом, обеспечивающим привод задних колес с помощью двух боковых цепей.
Автомобиль по патенту Бенца (1886) (Германия) — Это был первый автомобиль, воплотивший в себя новую революционную идею транспортных средств. Двигатель и шасси образовывали единый блок. Официально автомобиль был представлен 3 июля 1886 года в Мангейме. При одноцилиндровом двигателе объемом 984 куб.см и мощности 0,9 л.с. при 400 об/мин он достигал скорости 15 км/час.
Автомобиль Даймлера (1886) (Германия) — Уже опробованный на мотоцикле и лодке, двигатель Даймлера и Майбаха был встроен в небольшой автомобиль — дополнительное доказательство его разносторонности. Это был одноцилиндровый двигатель (469 куб.см), способный развивать мощность 1,5 л.с. при 700 об/мин и обеспечивать скорость движения 16 км/час.
autooboz.info
Использование: машиностроение, двигатели внутреннего сгорания. Сущность изобретения: направляющая полость сообщена с впускным окном. Шток впускного поршня выполнен полым и установлен с возможностью периодического входа в направляющую полость посредством возвратной пружины, установленной в полости штока и направляющей полости. Впускной поршень выполнен толщиной, не превышающей осевой размер боковой камеры сгорания. Днища впускного поршня выполнены в виде мембраны. 1 з. п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к двигателестроению, а именно к конструкции поршневых двигателей внутреннего сгорания.
Известен четырехтактный двигатель В. М. Кушуля со степенью расширения, превышающей степень сжатия, содержащий сообщающиеся между собой пары цилиндров с верхнеклапановым распределительным механизмом и отдельными поршнями, кинематически связанными с коленвалом, размещенным в маслонаполненном картере двигателя. Расход топлива у такого двигателя на 30% меньше, чем у обычных двигателей с термодинамическими циклами Отто и Дизеля, но его сложная многоцилиндровая конструкция обладает плохой уравновешен- ностью, повышенным удельным весом с габаритами. Известны более простые и легкие двухтактные двигатели со ступенчатым поршнем и осевой продувкой, которая осуществляется трубчатой надставкой поршня, открывающей соосное впускное окно в крышке цилиндра, после открытия поршнем бокового выпускного окна цилиндра при прохождении нижней мертвой точки. Недостатком таких двигателей с двойным поршнем является симметричная диаграмма продувки и одинаковое соотношение степеней сжатия-расширения, которые сопровождаются более высоким удельным расходом топлива и масла, подаваемого в цилиндр вместе с топливом, что существенно ухудшает их экономичность и экологичность. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является двухтактный двигатель внутреннего сгорания, содержащий рабочий и вспомогательный цилиндры с вспомогательным поршнем и автоматическими впускными клапанами, которые предназначены для осевой продувки тороидальной камеры сгорания. В этом двигателе обеспечивается принудительная прокачка и заполнение рабочего цилиндра свежим зарядом топливовоздушной смеси вспомогательным поршнем, однако наличие автоматических клапанов и вспомогательных цилиндров в днище поршня и головке цилиндра усложняют его конструкцию и снижает надежность, так как неизбежные утечки из вспомогательного цилиндра могут привести к зависанию в промежуточном положении вспомогательного поршня или его ударам о рабочий поршень. Цель изобретения - создание двигателя, сочетающего в себе преимущества двух- и четырехтактных двигателей за счет реализации эффективного трехтактного цикла работы, обеспечивающего сокращение удельного расхода топлива и масла, при одновременном упрощении конструкции и повышении надежности двигателя. Указанная цель достигается тем, что вместо вспомогательных цилиндров предлагаемый двигатель снабжен направляющей полостью, сообщающейся с впускным окном, шток вспомогательного поршня выполнен полым и установлен с возможностью периодического входа в направляющую полость посредством возвратной пружины, которая установлена в полости штока и направляющей полости. Причем днища впускного поршня выполнены в виде мембран из термостойкого материала так, что его толщина не превышает осевой размер боковой камеры сгорания. Поскольку указанные отличия отсутствуют у аналогов и прототипа, следовательно, заявленное техническое решение соответствует критерию изобретения "новизна". В результате у заявленного устройства появляются новые свойства и положительный эффект, который недостижим у известных устройств аналогичного назначения. Это позволяет сделать вывод о соответствии предложенного технического решения критерию "существенные отличия". На фиг. 1 представлен разрез предлагаемого двигателя по оси цилиндра; на фиг. 2 - круговая диаграмма его работы; на фиг. 3 - соответствующий термодинамический цикл. Трехтактный двигатель содержит цилиндр 1, в котором выполнена боковая полость камеры сгорания 2 с топливной форсункой 3 и свечой зажигания 4. В цилиндре 1 оппозитно размещены рабочий поршень 5, перекрывающий своей боковой поверхностью выпускное окно 6 цилиндра 1, и легкий впускной поршень 7 - вытеснитель, выполненный в виде двойной пустотелой мембранной коробки или упругой сильфонной оболочки и снабженный трубчатым штоком 8, плотно входящим в направляющую полость впускного окна 9 крышки 10 цилиндра, накрытой пробкой 11 с цилиндрической пружиной 12, упирающейся в впускной поршень. Рабочий поршень 5 кинематически связан с кривошипно-шатунным механизмом коленвала, размещенным в маслозаполненном картере 13 двигателя. Полный цикл работы двигателя происходит за один оборот коленвала и начинается с нижней мертвой точки (Оl), в которой находятся оба поршня 5 и 7 под воздействием пружины 12. При этом выпускное окно 6 закрыто боковой поверхностью впускного поршня 7, а впускное окно 9 полностью открыто и цилиндр 1 заполнен воздухом атмосферного давления Р1с максимальным рабочим объемом V2 (фиг. 2 и 3). Первый такт - сжатие начинается с момента (I) закрытия впускного окна 9 трубчатым штоком В впускного поршня 7, который поднимается под воздействием рабочего поршня 5, сжимающего пружину 12. Совместное движение обоих поршней 5 и 7 в ВТМ сопровождается сжатием воздуха, находящегося между впускным поршнем 7 и крышкой 10 цилиндров, начиная с объема V1, который меньше максимального рабочего объема V2 на величину изменения объема цилиндра из-за подъема поршней от НМТ до момента (I) закрытия впускного окна 9 и объема трубчатого штока 8. Адиабатическое сжатие воздуха продолжается до момента (II) прихода поршня 5 в ВМТ и прохождения впускным поршнем 7 боковой полости камеры сгорания 2, когда объем Vо минимален, а давление Р2 в цилиндре 1 становится настолько большим, что превышает силу давления пружины 12 на впускной поршень 7. Второй такт - расширение начинается с прижатия впускного поршня 7 к крышке 10 силой избыточного давления Р2, пропорциональной площади поперечного штока 8. При этом происходит интенсивное перетекание сжатого воздуха из уменьшающегося пространства над впускным поршнем 7 через камеру сгорания 2 в зазор между поршнями 5 и 7, которое сопровождается вихревым движением сжатого воздуха в камере сгорания 2 и впрыском дизельного топлива через форсунку 3. Одновременное протекание этих процессов обеспечивает хорошую гомогенизацию рабочей смеси и ее полное сгорание при высоком постоянном давлении Р2 до объема Vоl, т. е. до точки (IIIl) термического цикла. Адиабатическое расширение раскаленных продуктов сгорания рабочей смеси происходит при неподвижном впускном поршне 7, прижатым к крышке 10 цилиндра большим избыточным давлением, которое быстро опускает рабочий поршень 5, совершая полезную работу, до момента (IV) открытия его боковой поверхностью выпускного окна 6 цилиндра 1. Третий такт - впуск новой порции атмосферного воздуха и выпуск отработанных газов осуществляется самостоятельным движением впускного поршня 7 со штоком 8 под воздействием потенциальной энергии пружины 12, которая начинает распрямляться, как только давление Р1l в цилиндре упадет до атмосферного Р1. При этом поршень 5 находится вблизи НМТ и свободный объем цилиндра V2l несколько больше рабочего объема V2 на величину собственного объема трубчатого штока 8, находящегося за пределами цилиндра 1. Как только впускной поршень 7 отойдет от крышки 10 и своей боковой поверхностью перекроет нижнюю кромку боковой полости камеры сгорания 2, произойдет раздвоение рабочего объема цилиндра на две части. Нижняя часть этого объема между поршнями 5 и 7 будет монотонно уменьшаться от точки (Оl) до нуля при давлении Р1, близком к атмосферному, обеспечивая выпуск находящихся в ней газов, а верхняя часть объема, заключенного между крышкой 10 и впускным поршнем 7, наоборот увеличивается от нуля до Vо при атмосферном давлении Р1, что соответствует точке (О) термодинамического цикла. Дальнейшее движение впускного поршня 7 до момента (Il) открытия впускного окна 9 сопровождается разрежением верхней части рабочего объема до давления Ро, которое значительно ниже атмосферного Р1. Поэтому после открытия впускного окна 9 трубчатым штоком 8 происходит быстрое наполнение этого объема чистым воздухом при атмосферном давлении Р1, которое продолжается до момента (IVl) встречи обоих поршней 5 и 7 в НМТ. При этом остаточная энергия удара пружины 12 демпфируется упругой мембранной оболочкой впускного поршня 7, что обеспечивает апериодический возврат устройства в исходное состояние (Оl) и замыкание термодинамического цикла, который кроме петли (IVl - I-II-IIIl-IV-IVl) полезной работы (+) имеет петлю (О-Il-I-О) отрицательной работы (-), затраченной пружиной 12 на прокачку цилиндра 1. При подключении искровой свечи зажигания 4 предлагаемый двигатель может работать и по циклу Отто с продолженным расширением на более легком или газообразном топливе как с внешним карбюратором, так и с внутренним впрыском топлива через форсунку 3, которая дополнительно снабжается автоматически обратным клапаном и подключается к топливопроводу низкого давления, поддерживаемого на уровне атмосферного, например, при помощи обычной поплавковой камеры. В этом случае впрыск топлива, в частности бензина, происходит автоматически на фазе разрежения (О-Il) такта впуска-выпуска, а его сгорание в отличие от рассмотренного цикла Дизеля происходит по изохорде (II-III) в ВМТ до давления Р3 с последующим расширением по адиабате (III-IV) и чередованием остальных этапов термодинамического цикла (фиг. 3) и круговой диаграммы (фиг. 2), которая имеет различные углы открытия и закрытия впускного 9 и выпускного 6 окон, так как они по своему зависят от несимметричных движений впускного 7 и выпускного 5 поршней. Таким образом, предлагаемый трехтактный двигатель обеспечивает практически такой же автономный цикл высококачественного впуска-выпуска рабочей смеси, так и четырехтактный двигатель, с отдельными тактами впуска и выпуска и степенью расширения, превышающей степень сжатия при наличии рабочих тактов сжатия и расширения на каждом обороте коленвала как у двухтактных двигателей, но с ощутимым снижением на 30% по сравнению с продувкой расходом топлива и масла, циркулирующего лишь в картере двигателя, что резко улучшает его экономичность и экологичность. Кроме того, несложные конструктивные отличия предлагаемого двигателя касаются лишь деталей цилиндра и его крышки, поэтому возможно простое конвертирование существующих двух- и четырехтактных двигателей в трехтактные с соответствующим повышением удельной мощности и расширением функциональных возможностей газораспределения даже по отношению к базовому варианту двухтактного двигателя внутреннего сгорания с осевой продувкой. (56) Патент Германии N 243254, кл. 46 a4 10, 1910.Формула изобретения
1. ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий цилиндр с боковой камерой сгорания, впускным и выпускным окнами, первое из которых выполнено в головке цилиндра, а второе - в нижней части стенки цилиндра, рабочим поршнем, кинематически связанным с коленчатым валом, и оппозитным впускным поршнем, имеющим верхнее и нижнее днища и жестко связанный с верхним днищем шток, длина которого пропорциональна диаметру кривошипа, выполненный с возможностью перемещения в направляющей полости, расположенной в головке цилиндра, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности, направляющая полость сообщена с впускным окном, шток впускного поршня выполнен полым и установлен с возможностью периодического входа в направляющую полость посредством возвратной пружины, установленной в полости штока и направляющей полости, причем впускной поршень выполнен толщиной, не превышающей осевой размер боковой камеры сгорания. 2. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что днища впускного поршня выполнены в виде мембран из термостойкого материала.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3www.findpatent.ru
Четырёхтактный двигатель — Работа четырёхтактного двигателя в разрезе. Цифрами обозначены такты Четырёхтактный двигатель поршневой двигатель внутреннего сгорания, в котором рабочий процесс в каждом из цилиндров совершается за два оборота коленчатого вала, то есть за… … Википедия
ЧЕТЫРЁХТАКТНЫЙ — ЧЕТЫРЁХТАКТНЫЙ, четырёхтактная, четырёхтактное. 1. Длящийся четыре такта (муз.). Четырехтактная пауза. 2. Такой, в котором вспышка горючего происходит при четвертом рабочем движении поршня после трех холостых ходов (тех.). Четырёхтактный… … Толковый словарь Ушакова
Четырёхтактный мотор — Бензиновые двигатели это класс двигателей внутреннего сгорания, в цилиндрах которых предварительно сжатая топливовоздушная смесь поджигается электрической искрой. Управление мощностью в данном типе двигателей производится, как правило,… … Википедия
ЧЕТЫРЁХТАКТНЫЙ — ЧЕТЫРЁХТАКТНЫЙ, ая, ое (спец.). 1. Продолжительностью в четыре такта. 2. О двигателе внутреннего сгорания: работающий в четыре такта (хода), т. е. за два оборота коленчатого вала. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова
трёхтактный — прил., кол во синонимов: 1 • трехтактный (1) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов
трёхтактный — трёхтактный … Словарь употребления буквы Ё
четырёхтактный — четырёхтактный … Словарь употребления буквы Ё
четырёхтактный цикл — keturtaktis ciklas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. four stroke cycle vok. Viertakt Arbeitsspiel, n rus. четырёхтактный цикл, m pranc. cycle à quatre temps, m … Fizikos terminų žodynas
четырёхтактный двигатель — keturtaktis variklis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. four cycle motor vok. Viertaktmotor, m rus. четырёхтактный двигатель, m pranc. moteur à quatre temps, m … Fizikos terminų žodynas
Четырёхтактный двигатель — Двигатель внутреннего сгорания, цикл работы которого состоит из четырёх тактов (ходов поршня), происходящих за два оборота коленчатого вала двигателя. При его первом обороте осуществляется впуск и сжатие. Впуск рабочей смеси (у… … Большая советская энциклопедия
четырёхтактный — четырёхтактный, четырёхтактная, четырёхтактное, четырёхтактные, четырёхтактного, четырёхтактной, четырёхтактного, четырёхтактных, четырёхтактному, четырёхтактной, четырёхтактному, четырёхтактным, четырёхтактный, четырёхтактную, четырёхтактное,… … Формы слов
lopatin.academic.ru
Четырёхтактный двигатель — Работа четырёхтактного двигателя в разрезе. Цифрами обозначены такты Четырёхтактный двигатель поршневой двигатель внутреннего сгорания, в котором рабочий процесс в каждом из цилиндров совершается за два оборота коленчатого вала, то есть за… … Википедия
ЧЕТЫРЁХТАКТНЫЙ — ЧЕТЫРЁХТАКТНЫЙ, четырёхтактная, четырёхтактное. 1. Длящийся четыре такта (муз.). Четырехтактная пауза. 2. Такой, в котором вспышка горючего происходит при четвертом рабочем движении поршня после трех холостых ходов (тех.). Четырёхтактный… … Толковый словарь Ушакова
Четырёхтактный мотор — Бензиновые двигатели это класс двигателей внутреннего сгорания, в цилиндрах которых предварительно сжатая топливовоздушная смесь поджигается электрической искрой. Управление мощностью в данном типе двигателей производится, как правило,… … Википедия
ЧЕТЫРЁХТАКТНЫЙ — ЧЕТЫРЁХТАКТНЫЙ, ая, ое (спец.). 1. Продолжительностью в четыре такта. 2. О двигателе внутреннего сгорания: работающий в четыре такта (хода), т. е. за два оборота коленчатого вала. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова
трёхтактный — прил., кол во синонимов: 1 • трехтактный (1) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов
трёхтактный — трёхтактный … Словарь употребления буквы Ё
четырёхтактный — четырёхтактный … Словарь употребления буквы Ё
четырёхтактный цикл — keturtaktis ciklas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. four stroke cycle vok. Viertakt Arbeitsspiel, n rus. четырёхтактный цикл, m pranc. cycle à quatre temps, m … Fizikos terminų žodynas
четырёхтактный двигатель — keturtaktis variklis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. four cycle motor vok. Viertaktmotor, m rus. четырёхтактный двигатель, m pranc. moteur à quatre temps, m … Fizikos terminų žodynas
Четырёхтактный двигатель — Двигатель внутреннего сгорания, цикл работы которого состоит из четырёх тактов (ходов поршня), происходящих за два оборота коленчатого вала двигателя. При его первом обороте осуществляется впуск и сжатие. Впуск рабочей смеси (у… … Большая советская энциклопедия
четырёхтактный — четырёхтактный, четырёхтактная, четырёхтактное, четырёхтактные, четырёхтактного, четырёхтактной, четырёхтактного, четырёхтактных, четырёхтактному, четырёхтактной, четырёхтактному, четырёхтактным, четырёхтактный, четырёхтактную, четырёхтактное,… … Формы слов
all_words.academic.ru
