Двухтактный дизельный двигатель представляет собой двигатель внутреннего сгорания. Топливо-воздушная смесь сгорает за 2 движения поршня. Цикл завершается всего за 1 оборот коленвала. Такие показатели кажутся впечатляющими, однако существует несколько особенностей работы агрегата, о которых стоит узнать подробнее.
Главным достоинством такого мотора можно считать меньший расход топлива в сравнении с бензиновыми агрегатами. Это происходит за счет одной из особенностей дизельного топлива. Оно плотнее бензина, поэтому при сгорании дает на 15% энергии больше. Это обеспечивается более длинной цепочкой углеродов. Кроме того, технические характеристики таких двигателей стоят наравне с показателями аналогичных двигателей.
В состав двухтактного дизеля входит картер, совмещенный с коленчатым валом поршень, форсунки, впускные и выпускные окна цилиндра, топливный и водяной насосы. Последний снабжается плунжерным переключателем и датчиком температуры, а также емкостями, которые наполняются водой. Агрегат обеспечивает повышение КПД и за счет улучшенного сгорания топливо-воздушной смеси. Токсичность отходов при этом снижается.
В двухтактном моторе расположена газовая турбина и нагнетатель. Последний отвечает за повышение давления в цилиндрах — это обеспечивает экономию топлива и повышение мощности. Газовая турбина запускает преобразователь энергии тепла в энергию движения.
Продувочный воздух поступает в двухтактный дизельный двигатель несколькими способами — с помощью:
Продувка может осуществляться по одной из схем — контурной или клапанно-щелевой.
Стоит отметить, что использование контурной схемы снижает как экономические, так и технические показатели агрегата. Это объясняется тем, что в цилиндрах имеются не продуваемые области.
Цилиндры монтированы вдоль. Каждый из них оснащается выпускными и вентиляционными отверстиями. Газ поступает к турбине через коллектор. Когда поршни двигаются, рабочая камера периодически открывается и закрывается. Коленчатые валы взаимодействуют друг с другом. Это обеспечивается механизмом основной передачи.Топливо при этом сгорает при достаточно высокой температуре.
Для смазки трущихся деталей и подшипников применяется смесь масла и топлива. Она подается в цилиндр и кривошипную камеру. Смазки эти узлы не имеют, поскольку она смылась бы топливом. Именно поэтому к горючему его доливают в определенном соотношении.
При этом для двухтактного дизельного двигателя используется определенное масло. Оно выдерживает продолжительное воздействие высоких температур, способно практически не оставлять после сгорания зольных отложений.
Принцип работы двухтактного дизеля основан на выполнении 2 тактов: сжатие и рабочий ход. Конструкция агрегата позволяет выполнять весь цикл вдвое быстрее, чем в четырехтактных моторах.
Для двухтактных дизельных двигателей принцип работы следующий:
Внизу цилиндра имеются продувочные окна. Они необходимы для процесса продувки. Когда поршень снизу, они открыты. Во время подъема поршня они закрываются. Значительное увеличение показателя мощности двухтактных моторов происходит за счет повышения числа рабочих ходов. Двухтактный дизельный двигатель, принцип работы которого достаточно прост, обладает массой преимуществ.
Существует несколько распространенных мифов касательно двухтактных двигателей:
Срок службы дизеля превышает бензиновые агрегаты. Он может достигать 400-600 тыс. км.
Каждый двухтактный дизельный двигатель имеет одну отличительную особенность — через окна цилиндров впускается воздух и устраняются отработавшие газы. Когда они выходят через клапан в цилиндре, а воздух поступает через окна, система такой очистки называется клапанно-щелевой.
Подобные системы очистки имеют одну особенность — в цилиндре остается только часть воздуха. Поднимаясь вверх, он частично выходит за пределы мотора. Такую очистку еще называют прямоточной. Она обеспечивает максимальную эффективность очистки двигателя от продуктов сгорания.
Помимо прямоточной продувки существует и петлевая, однако она отличается меньшим качеством очистки. Именно поэтому для современных автомобилей она используется нечасто. Рабочие ходы такого агрегата выполняются в два раза чаще, однако на мощности это сказывается незначительно (она увеличивается в 1,5-1,7 раза). Это объясняется наличием продувки, а также тем, что внутри цилиндра происходит более короткий ход.
Двухтактные дизельные двигатели стали производиться относительно недавно. Такие моторы на сегодняшний день имеют множество модификаций. К примеру, зажигание бывает 2 типов: контактным и бесконтактным.Также отличаются и схемы таких моторов. Применяется двухтактная система на танках, в самолетах, в тяжелой промышленной технике.
Такие преимущества выгодно выделяют двухтактные дизельные двигатели на фоне бензиновых собратьев. Имеются у таких моторов и серьезные недостатки.
Небольшое распространение агрегатов объясняется рядом причин. К примеру, детали на такие моторы найти получится с трудом. Именно поэтому выполнить ремонт двухтактного дизельного двигателя становится проблематично. Кроме того, специалистов по обслуживанию таких агрегатов достаточно мало.
Явным недостатком дизелей является использование мощного стартера. На морозе дизельное топливо мутнеет и застывает. Ремонт топливной аппаратуры затрудняется тем, что насосы высокого давления изготавливаются с высокой точностью.
Существенным минусом двухтактных дизелей является невозможность их применения в высокотемпературных режимах. Масло при таких условиях закоксовывается, возникает залегание поршневых колец. Кроме того, из-за недостаточной продувки топливо сгорает не полностью, что сказывается на значении КПД и уровне токсичности.
Дизельные двигатели, имеющие два такта, изобретались с одной целью — снизить токсичность отработавших газов, а также увеличить экономичность двигателя, повысить КПД.
Стоит упомянуть о зажигании. Чтобы топливо воспламенилось, необходимо время, поэтому разряд на свече возникает заранее, перед тем, как поршень достигнет ВМТ. Чем быстрее происходит движение поршня, тем раньше должна зажигаться свеча. Существуют специальные устройства, позволяющие менять угол зажигания в зависимости от частоты вращения коленвала.
rk-ekvator.ru
Двухтактный дизельный двигатель был создан в эпоху активного развития двигателестроение, а это период 30-х годов 20 века. Именно это изобретение стало прорывным и революционным, которое используется в автомобилестроении до сих пор. По сравнению со своим старшим двигательным собратом четырехтактником он имеет ряд преимуществ, как в бензиновом так и в дизельном вариантах.
Хотя в массовом понимании двухтактный двигатель очень шумный, дымящий и загрязняющий окружающую среду, с бешенным расходом топлива, и обязательным смешиванием бензина и масла. Соответственно, только те водители, что еще могут терпеть двухтактники смогут его поставить на мотороллер или же подвесной мотор со спокойной душой, а как же быть с автомобилем? Место ли ему там? Справедливо ли? Скорее да, а именно для карбюраторных двигателей старых образцов. С дизелями дела обстоят немного иначе.
Двухтактный дизельный двигатель с внутренним типом сгорание включает в себя такие детали, как: коленчатый вал и картер, поршень, цилиндр с крышкой, поршень, впускные окна в цилиндре что соединены с компрессором, так же два форсунки, один из которых соединяется с топливным насосом высокого давления, а другой с водяным насосом так же высокого давления.
Да, двухтактная система до наших дней осталась хорошей альтернативой четырехтактной, особенно в тех случаях когда мы обсуждаем значимую мощность при этом с небольшими габаритами силовых установок. Так, двухтактный дизельный двигатель удачно используется в судах, стационарные, тепловозные двигатели неплохо работают на танках, встречаются на маленьких самолетах, преимущественно в американских грузовиках старых образцов.
Такой двигатель стал одним из самых используемых в мире потому что имеет самый высокий уровень КПД среди иных двигателей и сниженный уровень выброса в окружающую среду отработанного топлива. Двигатель показывает положительный уровень использования топлива, его конструкция дает возможность полностью использовать и сжигать топливо при гораздо меньшим отбором мощностей на систему охлаждения с коленвала.
Разумеется существуют достаточно весомые недостатки двухтактного дизельного двигателя, а именно сложность и громоздкость конструкции систем охлаждения, также использование рабочего пара для дополнительного двигателя. Еще один весомый недостаток является невозможность использовать высокотемпературный режим, ведь высокая температура обязательно закоксует масло – соответственно в поршневых кольцах будет происходить залегание.
Другой недостаток – это весьма большой расход топлива, более токсичные выхлопы. Да, это свойственно старым карбюраторным движкам, где продувка проходила топливно-воздушной смесью, да еще и с добавлением масла. Соответственно масла используется больше. Для тех двухтактных двигателей где продувка происходит с помощью воздуха, все не так плачевно и критично.
23.12.2013
impofe.ru
Cтраница 1
Двухтактные дизельные двигатели на отечественных строительных и дорожных машинах не применяют. [1]
Двухтактные дизельные двигатели из-за некоторых недостатков - сложности топливной аппаратуры, меньшей степени использования тепла, усложнения системы очистки цилиндров и др, - получили меньшее распространение, нежели четырехтактные. [3]
Недостаток двухтактных дизельных двигателей состоит в том, что при снижении скорости вращения коленчатого вала процессы выпуска отработавших газов и впуска свежего воздуха у них ухудшаются, поэтому двигатели не могут длительно работать при пониженных числах оборотов коленчатого вала. [4]
Рабочий цикл двухтактного дизельного двигателя происходит аналогично описанному и отличается только тем, что в цилиндр дизельного двигателя поступает не горючая смесь, а чистый воздух. В результате ряда недостатков двухтактные дизельные двигатели сняты с производства и на автомобилях и тракторах не устанавливаются. [6]
Рассмотрим рабочий цикл двухтактного дизельного двигателя. [8]
Выхлопные газы из двухтактных и дизельных двигателей не могут быть использованы для этих целей, так как они содержат много кислорода, продукты разложения горючего, а также продукты неполного сгорания. [9]
Агрегат АСД-3 оснащен двухтактным дизельным двигателем ЯАЗ-М204Г мощностью 60 л. с. при 1 500 об / мин. [11]
Кроме рассмотренного в двухтактном дизельном двигателе применяются поперечно-щелевой ( рис. 168, а) и петлевой ( рис. 168, б), а в карбюраторном - кривошипно-камерный ( рис. 168, в) способы продувки цилиндров. При этих способах продувки выпускные клапаны отсутствуют. Выпуск отработавших продуктов сгорания осуществляется через выпускные окна. [12]
Масло испытывают на четырехцилиндровом двухтактном дизельном двигателе ЯАЗ-204 с прямоточной клапанно-щелевой продувкой и непосредственным впрыском. [13]
Свободнопоршневой дизель-компрессор ДК-Ю включает двухтактный дизельный двигатель и четырехступенчатый поршневой компрессор высокого давления со свободнодвижущимися поршнями. Он выполнен в одном корпусе и имеет общие для дизельной и компрессорной частей механизм движения, пусковую систему, систему смазки и охлаждения. [14]
Дизель-молот работает по принципу двухтактного дизельного двигателя и состоит из следующих основных частей ( рис. 2): поршневого блока, ударной части, патрона и кошки. [15]
Страницы: 1 2
www.ngpedia.ru
Изобретение относится к области дизелестроения и может найти применение на транспортных средствах и в энергетике. Двухтактный дизельный двигатель содержит: раму, двухцилиндровый блок цилиндров (1), крышки (4, 5), прямолинейный вал (21), поршни (22), цилиндры, системы питания, охлаждения, смазки, воздухоподготовки и запуска, механизмы управления. На прямолинейном валу (21) установлены маховик (33) и шестерни (36, 37) привода вспомогательных механизмов. Каждый цилиндр имеет в средней части два ряда впускных окон (11), между которыми выполнены сквозные отверстия. Поршни (22) движутся во встречных направлениях. Каждый поршень делит внутреннее пространство цилиндра на две камеры сгорания (23, 24). Поршень содержит цилиндрический пустотелый корпус (25), закрытый с обеих торцевых сторон крышками (28). Корпус (25) имеет два продольных сквозных паза (27), расположенных соосно. Механизмы преобразования прямолинейного движения поршней (22) во вращательное движение вала (21) размещены внутри поршней (22). Механизм преобразования движения содержит рамку (29) и зубчатую шестерню (31). Рамка (29) прикреплена болтами к крышкам поршня (28) и имеет две симметричные внутренние зубчатые рейки (30). Рейки (30) взаимодействуют с зубчатой шестерней (31). Зубчатая шестерня (31) вставлена внутрь рамки (29) и установлена на прямолинейном валу (21) четырехугольного сечения. Шестерня (31) удерживается в рамке (29) за счет двух дисков (32), привернутых к ее боковым поверхностям. Вал (21) пропущен через отверстия цилиндров, продольные пазы поршней и шестерен (31). Технический результат заключается в увеличении полезного хода поршня, улучшении уравновешенности, простоте изготовления и снижении веса двигателя. 13 ил.
Настоящее изобретение относится к области дизелестроения и может найти применение на транспортных средствах и в энергетике.
Известен четырехтактный дизельный двигатель, содержащий балки, фундаментальную раму, блок цилиндров, крышку цилиндров с форсунками и клапанами, кривошипно-шатунный механизм с поршнями, вставленными в цилиндры, маховик, системы питания, охлаждения, смазки и запуска, механизмы управления (С.Н.Прасолов, М.Б.Амитин, Устройство подводных лодок, М., Воениздат, 1973, с.232-234, рис.96).
Недостатками известного четырехтактного дизельного двигателя являются: большой расход топлива, большая вибрация при работе кривошипно-шатунного механизма, большие тепловые потери, трудность запуска при отрицательных температурах воздуха, потери мощности на трение.
Указанные недостатки обусловлены конструкцией двигателя, а также наличием кривошипно-шатунного механизма и работой в четырехтактном режиме.
Известен также двухтактный дизельный двигатель, содержащий блок цилиндров, блок-картерную фундаментальную раму, поддон, крышку цилиндров с форсунками и клапанами, коленчатый вал, шатуны, поршни, вставленные в цилиндры, имеющие продувочные окна, ротационную воздуходувку, маховик, системы питания, охлаждения, смазки и запуска, механизмы управления (там же, с.236-241, рис.99).
Двухтактный дизельный двигатель, как наиболее близкий по технической сущности и достигаемому полезному результату, принят за прототип.
Недостатками известного двухтактного дизельного двигателя, принятого за прототип, являются: большой расход топлива, вибрация при работе кривошипно-шатунного механизма, большой вес, большие тепловые потери, недостаточная мощность.
Указанные недостатки обусловлены конструкцией двигателя, малым полезным ходом поршня из-за наличия выпускных и продувочных окон, расходом части мощности на привод ротационной воздуходувки.
Целью настоящего изобретения является повышение технических характеристик и упрощение конструкции дизельного двигателя.
Указанная цель согласно изобретению обеспечивается тем, что блок цилиндров, поршни, шатуны и коленчатый вал заменены двухцилиндровым блоком, закрытым верхней и нижней крышками, в каждой из которых установлены форсунки, соединенные трубопроводами с насосом высокого давления, и выпускные клапаны, кинематически связанные с газораспределительными механизмами, а пневматически соединенные с выпускным коллектором, кроме того, каждый цилиндр имеет в средней части два ряда впускных окон, соединенных с впускным коллектором, между которыми выполнены сквозные отверстия, расположенные соосно, поршнями, вставленными внутрь цилиндров, одинаковыми по конструкции и движущимися во встречных направлениях, каждый из которых делит внутреннее пространство цилиндра на две камеры сгорания и содержит цилиндрический пустотелый корпус с элементами уплотнения, имеющий два продольных сквозных паза, расположенных соосно, закрытый с обеих торцевых сторон крышками, механизмом преобразования прямолинейного движения во вращательное, состоящим из двух одинаковых по конструкции механизмов и размещенных внутри поршней, каждый из которых представляет собой рамку, прикрепленную болтами к крышкам поршня, имеющую две внутренние зубчатые рейки, симметрично расположенные одна напротив другой и взаимодействующие с зубчатой шестерней, имеющей зубья на половине наружной поверхности, вставленной внутрь рамки и удерживающейся в ней за счет двух дисков, привернутых к ее боковым поверхностям с возможностью перемещения рамки относительно шестерни, прямолинейным валом четырехугольного сечения, пропущенным через отверстия цилиндров, продольные пазы поршней и отверстия шестерен, закрепленным в подшипниках блока цилиндров, имеющим в передней части маховик, зубчатый конец которого взаимодействует с зубчатой шестерней стартера при выпуске, а также имеет шестерни привода вспомогательных механизмов.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фигуре 1 изображен общий вид двухцилиндрового дизельного двигателя, на фигуре 2 - вид спереди на дизельный двигатель, на фигуре 3 - принципиальная схема дизельного двигателя, на фигуре 4 - кинематическая схема дизельного двигателя, на фигуре 5 - общий вид поршня, на фигуре 6 - вид на поршень сверху, на фигуре 7 - продольный разрез поршня с механизмом преобразования прямолинейного движения во вращательное, на фигуре 8 - вид на зубчатую рамку сбоку, на фигуре 9 - вид сбоку на шестерню поршня, на фигуре 10 - вид на шестерню поршня при одном снятом диске, на фигурах 11, 12, 13 - схема принципа действия двухтактного дизельного двигателя.
Двухцилиндровый двухтактный дизельный двигатель содержит блок цилиндров 1 с рубашкой охлаждения 2 с опорами 3 для крепления. Блок цилиндров закрыт верхней 4 и нижней 5 крышками, имеющими форсунки 6, соединенные посредством трубопроводов с насосом высокого давления 7, приводимым в движение шестернями 8, 9, и выпускные клапаны 10, установленные в выпускных трубах, соединенных с выпускным коллектором 11. Выпускные клапаны кинематически связаны с газораспределительными валами 12, приводимыми в движение шестернями 13, 14 и цепным приводом 15. Каждый цилиндр имеет два ряда впускных окон 16, пневматически соединенных с выходным патрубком воздушного нагнетателя 17, имеющего на валу шестерню 18, которая связана с шестерней 19 генератора постоянного тока 20 и шестерней вала 21 двигателя. Между впускными окнами цилиндры имеют отверстия для прохода вала двигателя. Внутрь цилиндров вставлены поршни 22, одинаковые по конструкции, каждый из которых делит внутреннюю полость цилиндра на две камеры сгорания: верхнюю 23 и нижнюю 24. Каждый поршень содержит цилиндрический пустотелый корпус 25 с элементами уплотнения 26, имеющий два продольных сквозных паза 27, расположенных один напротив другого. Поршень закрыт с обеих торцевых сторон крышками 28. Внутри каждого из поршней размещен механизм преобразования прямолинейного движения во вращательное. Он содержит рамку 29, привернутую болтами к верхней и нижней крышкам и имеющую две внутренние зубчатые рейки 30, симметрично расположенные одна напротив другой и взаимодействующие с зубчатой шестерней 32, имеющей зубья на половине наружной поверхности, размещенной внутри рамки и удерживающейся там посредством двух дисков 32, болтами привернутых к ее боковым поверхностям, имеющим диаметр больше диаметра шестерни. Между дисками и рамкой имеется зазор, который обеспечивает свободное перемещение рамки относительно неподвижной шестерни. (О механизме преобразования прямолинейного движения во вращательное см. И.И.Артоболевский, Механизмы в современной технике, т.4, изд. 2, М., Наука, Гл. ред. физико-математической литературы, 1980, с.35, №2177.)
Вал двигателя четырехугольного сечения вставлен в отверстия цилиндров, продольные сквозные пазы поршней и в отверстия зубчатых шестерен, закрепленных на нем. Вал имеет маховик 33 с зубчатым венцом, входящим в зацепление с шестерней 34 стартера 35 при запуске, а также имеет шестерни 36, 37, входящие в зацепление с шестернями 38, 39, 40 привода топливного, водяного и масляного насосов 41, 42, 43. В верхней части дизельного двигателя установлен воздушный фильтр 44, а сбоку прикреплен масляный фильтр 45.
Работа двухтактного дизельного двигателя
После проверки исправности дизельного двигателя включается статор 35, который через шестерню 34, зубчатый венец маховика 33 прокручивает вал 21 и запускает двигатель, который работает следующим образом.
В исходном положении (фиг.11) поршень 25 находится в нижней мертвой точке. При этом в верхней камере сгорания 23 открылись впускные окна 16 и выпускной клапан 10. Воздух от нагнетателя 17 через впускные окна поступает внутрь цилиндра, вытесняя отработанные газы в выпускную трубу и наполняя камеру сгорания чистым воздухом. В это же время в нижней камере сгорания 24 произошло сжатие воздуха и через форсунку 6 впрыскивается топливо, которое сразу же воспламеняется. Образовавшиеся газы давят на поршень 25, который движется вверх (на фигуре 12 показано стрелкой), и левая зубчатая рейка 30 поворачивает зубчатую шестерню 31, а вместе с ней и вал 21 двигателя в направлении, показанном стрелкой. Одновременно в верхней камере сгорания 23 закрылся выпускной клапан 10, закрылись впускные окна 16 и происходит сжатие воздуха. Как только поршень 25 достиг верхней мертвой точки, закончился процесс сжатия воздуха в верхней камере сгорания 23, впрыскивается топливо и под действием возникших от сгорания топлива газов поршень 25 начинает двигаться вниз. Шестерня 31 выходит из зацепления с левой зубчатой рейкой 30 рамки 29 и входит в зацепление с правой зубчатой рейкой (фиг.13). В нижней камере сгорания 24 в момент достижения поршнем 25 верхней мертвой точки открылись впускные окна 16 и выпускной клапан 10. Происходит удаление отработанных газов и заполнение камеры сгорания чистым воздухом. Как только поршень 25, двигаясь вниз, закроет впускные окна 16 и закроется выпускной клапан 10, начнется сжатие воздуха, а когда поршень займет положение, показанное на фигуре 11, начнется все сначала. Работа остальных систем двигателя и управление им ничем не отличаются от работы других дизельных двигателей.
Положительный эффект: больший КПД, меньше вибрации, так как поршни уравновешивают друг друга, простота изготовления, меньший вес двигателя.
Двухтактный дизельный двигатель, содержащий раму, блок цилиндров с рубашкой охлаждения, вал с маховиком, поршни, вставленные в цилиндры, системы: питания, охлаждения, смазки, воздухоподготовки и запуска, механизмы управления, отличающийся тем, что двухцилиндровый блок закрыт верхней и нижней крышками, в каждой из которых установлены форсунки, соединенные трубопроводами с насосом высокого давления и выпускные клапаны, кинематически связанные с газораспределительными механизмами, а пневматически соединенные с выпускным коллектором, кроме того, каждый цилиндр имеет в средней части два ряда впускных окон, соединенных с впускным коллектором, между которыми выполнены сквозные отверстия, расположенные соосно, кроме того, внутрь цилиндров вставлены поршни, движущиеся во встречных направлениях, одинаковые по конструкции, каждый из которых делит внутреннее пространство цилиндра на две камеры сгорания и содержит цилиндрический пустотелый корпус с элементами уплотнения, имеющий два продольных сквозных паза, расположенных соосно, закрытый с обеих торцевых сторон крышками, кроме того, механизмы преобразования прямолинейного движения во вращательное размещены внутри поршней, одинаковы по конструкции, каждый из которых представляет собой рамку, прикрепленную болтами к крышкам поршня, имеющую две внутренние зубчатые рейки, симметрично расположенные одна напротив другой и взаимодействующие с зубчатой шестерней, имеющей зубья на половине наружной поверхности, вставленной внутрь рамки и удерживающейся в ней за счет двух дисков, привернутых к ее боковым поверхностям с возможностью перемещения рамки относительно шестерни, установленной на прямолинейном валу четырехугольного сечения, пропущенного через отверстия цилиндров, продольные пазы поршней и шестерен, закрепленного в подшипниках блока цилиндров, имеющего в передней части маховик, зубчатый венец которого взаимодействует с зубчатой шестерней стартера при запуске, а также имеет шестерни привода вспомогательных механизмов.
www.findpatent.ru
Двухтактные ЯАЗ — двухтактные двигатели с воспламенением от сжатия (см. Дизель). [c.36]
Рабочий процесс двухтактного газового двигателя (газомотора) несколько отличается от рабочего процесса двухтактного карбюраторного двигателя и аналогичен рабочему процессу двухтактного дизеля. В двухтактных газовых двигателях цилиндр от остатков продуктов сгорания продувается сжатым воздухом. Как только поршень перекрывает продувочные окна и начинается сжатие воздуха, в цилиндр под давлением подается необходимое количество топливного газа. Газ смешивается с воздухом, находящимся в цилиндре, и в конце такта сжатия поджигается электрической искрой от запальной свечи. [c.81]
| Фиг. 45. Двухтактный двигатель Дизеля (Дейтц). |  |
По двухтактному циклу работают двигатели Дизеля и мотоциклетные карбюраторные моторы. [c.201]
Двухтактный двигатель Дизеля ЗЭО л. с. в цилиндре. [c.427]
Описанные выше двигатели с принудительным зажиганием и дизели называют четырехтактными за один оборот коленчатого вала происходят впуск и сжатие, за следующий оборот — расщирение и выпуск. Но существуют и двухтактные двигатели. У них некоторые процессы совмещены, и весь цикл протекает за один оборот коленчатого вала. В конце такта расширения открывается выпускное окно, куда выводятся отработавшие газы, и затем открывается впускное окно или впускной клапан, через которые в цилиндр поступает горючая смесь или воздух (в дизеле). Поршень доходит до нижней мертвой точки (крайнее положение при движении поршня в сторону коленчатого вала) и начинает возвращаться к головке цилиндра, перекрывает впускные и выпускные окна, и смесь или воздух в цилиндре сжимается. Перед подходом поршня к верхней мертвой точке в камеру сгорания подается электрическая искра или с помощью форсунки впрыскивается топливо (в дизелях), и вновь начинается процесс расширения. [c.12]
Имеется несколько конструкций стационарных двухтактных двигателей и один тип быстроходного двухтактного дизеля, используемого па автомобилях и стационарно. Требования к смазке этих двигателей в основном одинаковы с четырехтактными и затруднения, встречающиеся в связи со смазкой, мало отличаются от тех, что описаны выше. [c.519]
Двигатели Дизеля двойного действия реже строятся по типу четырехтактных газовых двигателей двойного действия типа тандем в настоящее время обычно как вертикальные двухтактные двигатели двойного действия, например двигатель М. Н (фиг. 42). [c.468]
Смазка цилиндров дизеля обеспечивается лубрикаторами, которые точно дозируют количество подаваемого масла. На каждую втулку цилиндра масло подается в нескольких точках ее верхней части. Подача масла осуществляется через штуцеры (рис. 22), установленные во втулках. Для предотвращения попадания в масляный трубопровод воздуха или газа штуцеры снабжены шариковыми запорными клапанами. В двухтактных двигателях шток продувочного насоса и воздухораспределитель обычно также смазывают с помощью лубрикаторов. Привод лубрикаторов от крейцкопфа продувочного насоса осуществляется через систему рычагов. Для контроля количества подаваемого масла, в отдельных точках на трубках установлены специальные каплеуказатели [17]. [c.168]
Обращаясь к рассмотрению направлений работ по маслам, мы видим, что главную проблему при работе на котельных топливах составляет износ гильзы цилиндра и поршневого кольца. Это особенно проявляется в двухтактных двигателях. Применение в больших дизелях смазочных масел с присадками моющего тина, которые успешно применяются в автомобильных [c.207]
Около 90% современных судов морского транспортного флота оборудованы двухтактными малооборотными дизелями с газотурбинным наддувом. Эти двигатели отличаются от дизелей, применяемых в других отраслях народного хозяйства (автотракторных, тепловозных и др.), большой мощностью (до 22—24 тыс. э. л. с. в одном агрегате), высокой экономичностью (удельный расход топлива составляет 150-160 г э. л. с.-час), большим моторесурсом, исчисляемым десятками тысяч часов, и способностью работать на высоковязких остаточных топливах типа котельных мазутов, которые на мировом рынке на 40—60% дешевле дистиллятных дизельных топлив. [c.199]
В двухтактных двигателях, кроме обычного газораспределения, имеются продувочный насос и инжекторные устройства. Система питания топливом в двигателях различная в двухтактных газовых двигателях имеется только впускной инжекторный клапан в карбюраторных двигателях горючая смесь готовится и подается в цилиндр карбюраторами в дизелях топливо подается в форсунки топливными насосами, после того как оно прошло предварительную очистку и др. [c.241]
Употребительно также устройство в двух камерах (фиг. 30Ь,е). Для прочности стенок, лучшего сгорания и для достижения высокой степени сжатия (двигатель Дизеля) напротив применяется устройство без углублений (фиг. 30 с и особенно 30 f), тем лучше и необходимее, чем больше средняя температура кругового процесса (см. стр. 436, опыты Рикардо). Поэтому последнее устройство примеряется в больших горизонтальных (с высоким с ) и в двухтактных [c.453]
В Советском Союзе в двухтактных бензиновых двигателях применяют те же масла, что и в четырехтактных и в дизелях. При использовании в двигателях товарных базовых масел (без присадок) обычно теряется подвижность поршневых колец, на поршнях образуется большое количество отложений, повышается износ деталей двигате- [c.231]
Процессы и схема работы двухтактного карбюраторного двигателя сходна с двухтактным дизелем. Разница заключается в том, что, во-первых, цилиндр продувается рабочей смесью, приготовленной в карбюраторе, во-вторых, сжатая рабочая смесь воспламеняется электрической искрой, [c.81]
Так при переводе двухтактного дизеля ЯАЗ-204 с жидкого топлива на газообразное загрязнение масла и количество отложений на деталях ЦПГ уменьшились в 15—17 раз, хотя двигатель на газообразном топливе работал на более напряженном температурном и нагрузочном режимах и в 2 раза с менее частой заменой масла. [c.64]
Влияние вязкости масла на изнашивание деталей цилиндропоршневой группы двигателя в условиях высоких рабочих температур отражает зависимость (рис. 3), полученная при испытании двухтактного дизеля [28, с.391]. Такое же влияние вязкости масла на износ деталей цилиндропоршневой группы двигателя установлено и другими исследователями [44,45]. В загущенных маслах влияние их вязкости на изнашивание деталей проявляется в меньшей степени [З4,4б]. [c.13]
Двигатель ГАЗ-51 используется для оценки склонности масла к образованию осадков в поддоне картера и в клапанной коробке двигателя (см. табл. 6. 9), Испытания продолжительностью 100 ч на двигателе ГАЗ-51 проводятся также для общей оценки качества масел групп А и В (см. табл. 6. 5). Испытания на двигателях Д-54 или Д-38 проводятся для общей оценки качества дизельных масел, относящихся к группам Б или В отечественной классификации. При этом оцениваются подвижность поршневых колец, отложения на поршне, общее загрязнение двигателя, отложения на фильтре, окисление масла и износ цилиндра и поршневых колец. Двухтактный дизель ЯАЗ-204 используется для оценки качества масел групп Г и Д. Кроме перечисленных параметров, в этих испытаниях оценивается также коррозия антифрикционных сплавов подшипников. [c.358]
В настоящее время в качестве главного двигателя судов морского транспортного флота используется малооборотный двухтактный дизель с газотурбинным наддувом, имеющий цилиндровую, и агрегатную мощность до ЗООО э. л. с. в одном цилиндре и 25 ООО—30 ООО э. л. с. в одном дизеле. Эти двигатели получили широкое распространение вследствие их высокой экономичности, обусловленной малым удельным расходом топлива и способностью работать на его дешевых сортах. [c.568]
Дизель-компрессор типа ДК-2 представляет собой четырехступенчатый компрессор высокого давления и двухтактный одноцилиндровый двигатель внутреннего сгорания с прямоточной щелевой продувкой, выполненные в одном агрегате и общем корпусе. Дизель-компрессор предназначается для получения сжатого воздуха давлением не более 22,5 МПа (230 кгс/см ). [c.87]
Это машины без шатунно-кривошипного механизма поршни их получают поступательное движение непосредственно от расширяющихся газов двигателя внутреннего сгорания. Двигатель расположен посредине газовых цилиндров компрессора и представляет собой двухтактный дизель с противоположно движущи- [c.184]
Процессы и схема работы двухтактного карбюраторного двигателя сходны с двухтактным дизелем. Разница заключается в том, что, во-первых, цилиндр продувается рабочей смесью, приготовленной в карбюраторе и сжатой и нагнетаемой поршнем из кривошипной камеры или приводными нагнетателями во-вторых, сжатая рабочая смесь воспламеняется электрической искрой. [c.240]
В согласии с этими данными находятся результаты измерений износа, выполненные Холлистером [48] на небольшом двухтактном двигателе Дизеля, у которого температура стенки цилиндра [c.368]
Предусмотренный спецификацией Е in С 0.5 OMD 113/43 метод Rootes TS-3 основан на испытании масла в двухтактном трехцилиндровом дизеле он предназначен для характеристики склонности масла к образованию углеродистых отложений в выпускных окнах и оценки его противоизносных свойств. В первом случае о качестве масла судят по забивке выпускных окон двигателя отложениями, во втором — по износу поршневых колец (суммарный износ шести колец не должен превышать 6,5 г). Условия проведения испытания следующие [c.143]
СПДК представляет собой сложный комплекс, состоящий из двух машин двухтактного двигателя типа дизеля и поршневого компрессора. [c.11]
Машины со свободно движущимися поршнями бывают двух типов свободнопоршневые дизель-компрессоры (СПДК) и свободнопоршневые генераторы газа (СПГГ). Это машины без криво-шипно-шатунного механизма — поршни их получают поступательное движение непосредственно от расширяющихся газов двигателя внутреннего сгорания. Двигатель расположен посредине газовых цилиндров компрессора и представляет собой двухтактный дизель с противоположно движущимися поршнями, к цилиндру двигателя присоединены цилиндры компрессора. Поршни компрессора и двигателя изготовлены как одно целое и составляют дифференциальный поршень. Такие компрессоры проще в устройстве и эксплуатации. Они применяются для сжатия многих газов и бывают как одноступенчатые, так и многоступенчатые. [c.249]
В дви гателях постоянного давления топливо регулируется насосом (например, фиг. 24, дизель Дейтца) и распыливается вспрыскивающим клапаном, служащим форсункой, причем топливо воспламеняется непосредственно при входе на месте ввода (первый двигатель Охельхейзера и Дизеля), так что возможно быстрое сгорание и малый расход топлива при холостом ходе. Кроме того устраняется опасность выстрелов, так как всасывается чистый воздух. Поэтому особенно пригодно для двухтактных двигателей. [c.441]
Примеры. 1. Большой двигатель Дизеля Для Qo=0,4 кг-кал/л (табл. 6, стр. 435), м/сек и О Р = 5,3 при четырехтактном будет и = 3J0 OJ кг-кал/м час и для двухтактного = 600 ООО, так что при t1u, = 457o при четырехтактном остаются неиспользованными 165 0,0 кг-кал/л ч, а при двухтактном 330 ООЭ кг-кал/л ч, из которых около половины, как поток тепла д, уходит через стенки в охлаждающую воду. [c.449]
Испытание по этому методу проводят на двухтактном шестицилиндровом дизеле ommer TS-3 с диаметром цилиндра 82,5 мм, ходом поршня 101,5 мм мощность двигателя 105 л. с. при 2400 о61мин. Во время испытания общей продолжительностью 300 ч температуру охлаждающей жидкости на выходе из двигателя поддерживают 66 С, температуру масла в картере 60 X. Топливо содержит [c.249]
Первые попытки использования сланцевой смолы в качестве топлива для дизелей были предприняты в начале XX в. В 1920 г. в Петроградском политехническом институте В. Гиттисом была исследована работа двухтактного двигателя с запальным устройством в виде шара на ямбургской и тюрпсальской смолах, фракционный состав и некоторые физико-химические свойства которых приведены на рис. 3.18 и в табл. 3.12 [3.80]. Смолы содержали некоторое количество низкокипящих фракций. Мощность двигателя при работе на смолах была меньше, а удельный расход топлива — на 15 % больше, чем при работе на нефти. Проблем с пуском двигателя не возникало, он устойчиво работал на смолах даже в режиме холостого хода. Увеличения нагарообразования на пусковом шаре и на поршне по сравнению с работой на нефти обнаружено не было. [c.123]
Аналогичные данные были получены И. И. Гершманом и И. А.Трак-товенко [13] при проведении 500-часовых испытаний облегченного дизельного топлива с содержанием серы 0,46% и стандартного топлива с содержанием серы 0,05% на автомобильном двухтактном дизеле ЯАЗ-204. При работе на сернистом топливе на деталях двигателя образовалось нагара примерно в полтора раза больше, чем на стандартном топливе, несмотря на то, что последнее имело несколько более тяжелый фракционный состав. [c.160]
ДВИГАТЕЛИ С ВОСПЛАМЕНЕНИЕМ ОТ СЖАТИЯ (дизели) -поршневые двигатели внутреннего сгорания, в цилиндре к-рых сжимается воздух, а топливо, впрыскиваемое в конце сжатия, воспламеняется вследствие высокой т-ры сжатого воздуха. Работают по циклу Дизеля или Са-батэ с четырехтактным или двухтактным рабочим процессом (см. Двухтактные судовые двигатели) с использованием в за-висимоии от числа оборотов, конструктивных особенностей и условий применения легкого ди-стиллятнсго или тяжелого остаточного топлива. [c.172]
Для бензиновых двигателей и дизелей (особенно для мощных с турбонаддувом, многоклапанных с впрыском) современных легковых, спортивных и внедорожных автомобилей, легких грузовиков и микроавтобусов. Особенно подходит для экстремальных условий эксплуатации, в которых обычные масла уже не могут работать. Не рекомендуется для двухтактных или авиационных двигателей, если это специально не одобрено производителем. [c.90]
chem21.info
Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Двухтактный дизельный двигатель содержит блок (1) цилиндров, головку блока, коленчатый вал, поршни, вставленные в цилиндры, и соединенные через штоки и шатуны с коленчатым валом, на котором закреплен маховик, насос высокого давления, нагнетатель воздуха, системы питания, охлаждения, смазки, запуска, механизмы управления. В двигателе, имеющем четное количество цилиндров, размещены вибромеханизмы, по одному на каждый цилиндр, одинаковые по конструкции, каждый из которых размещен во внутренней полости поршня и представляет собой две цилиндрические шестерни (29) одного и того же диаметра. Шестерни (29) закрепленные на осях (30) с возможностью вращения навстречу друг другу, расположены вертикально в одной плоскости и входят друг с другом в зацепление. Каждая шестерня (29) имеет по одному дебалансу (32), которые при поршне, находящемся в нижней мертвой точке, расположены на концах линии, проходящей через оба центра вращения шестерен (29). На оси одной из цилиндрических шестерен (29) закреплена приводная шестерня (33), имеющая зубья на одной половине наружной окружности. Приводная шестерня (33) расположена между двух вертикальных зубчатых неподвижных реек (34), привернутых болтами к цилиндру и входящих попеременно с ними в зацепление, причем векторы инерционных сил вибромеханизмов направлены вдоль продольных осей цилиндров и совпадают с направлением движения поршней. Технический результат заключается в возникновении вибрационных сил, направленных в сторону движения поршня. 16 ил.
Изобретение относится к области дизелестроения и может найти применение на крупных морских и речных судах, передвижных электростанциях и тепловозах.
Известен четырехтактный дизельный двигатель 211Д1, содержащий блок цилиндров с крышкой и поршнями, блок картера с кривошипно-шатунным механизмом, соединенным посредством штоков с поршнями, передаточный механизм, привод вспомогательных агрегатов, механизм газораспределения, системы: питания, охлаждения, смазки, воздухонаддува, запуска, механизмы управления. Число цилиндров - 6, мощность - 750 л.с. / Маневровые тепловозы, гл. ред. Н.С.Назарова,- М.: Транспорт, 1977, c.53-73, рис.29,30 /.
Недостатками аналога являются низкий кпд, большой расход топлива, недостаточная мощность, большие тепловые потери, значительное загрязнение окружающей среды выхлопными газами.
Указанные недостатки обусловлены конструкцией двигателя.
Известен также двухтактный дизельный двигатель 37Д, содержащий фундаментальную раму, остов двигателя с блоком цилиндров, имеющих продувочные окна, головку блока с выпускными клапанами, картер с кривошипно-шатунным механизмом, который связан с поршнями, установленными в цилиндрах, газораспределительный механизм, ротационную воздуходувку, системы питания, охлаждения, смазки, запуска, механизмы управления. / С.Н.Прасолов, М.Б.Амитин. Устройство подводных лодок. - М.: Ордена Трудового Красного Знамени военное издательство Министерства Обороны СССР, 1973, с.235-242, рис. 97,99 /.
Известный двухтактный дизельный двигатель 37Д, как наиболее близкий по технической сущности и достигаемому полезному результату, принят за прототип.
Недостатки известного дизельного двигателя, принятого за прототип, те же.
Указанные недостатки обусловлены конструкцией двигателя.
Задачей настоящего изобретения является повышение технических характеристик дизельного двигателя.
Технический результат обеспечивается тем, что в двухтактном дизельном двигателе, содержащем блок цилиндров, головку блока, коленчатый вал, поршни, вставленные в цилиндры, которые посредством штоков и шатунов соединены с коленчатым валом, на котором закреплен маховик, насос высокого давления, нагнетатель воздуха, системы питания, охлаждения, смазки, запуска, механизмы управления, согласно изобретению в двигателе, имеющем четное количество цилиндров, размещены вибромеханизмы, по одному на каждый цилиндр, одинаковые по конструкции, каждый из которых размещен во внутренней полости поршня и представляет собой две цилиндрические шестерни одного и того же диаметра, расположенные вертикально в одной плоскости и входящие друг с другом в зацепление, закрепленные на осях с возможностью вращения навстречу друг другу, каждая из которых имеет по одному дебалансу, которые при поршне, находящемся в нижней мертвой точке, расположены на концах линии, проходящей через оба центра вращения шестерен, кроме того, на оси одной из цилиндрических шестерен закреплена приводная шестерня, имеющая зубья на одной половине наружной окружности, которая расположена между двух вертикальных зубчатых неподвижных реек, привернутых болтами к цилиндру и входящих попеременно с ними в зацепление, причем векторы инерционных сил вибромеханизмов направлены вдоль продольных осей цилиндров и совпадают с направлением движения поршней.
Сущность изобретения поясняется чертежами,
где на фигуре 1 изображен общий вид двигателя;
на фигуре 2 - вид на двигатель сзади;
на фигуре 3 - вид на двигатель спереди;
на фигуре 4 - кинематическая схема двигателя;
на фигуре 5 - принципиальная схема двигателя;
на фигуре 6 - общий вид поршня двигателя;
на фигуре 7 - вид на поршень сбоку;
на фигуре 8 - вид на поршень сверху;
на фигуре 9 - вид на поршень снизу;
на фигуре 10 - устройство поршня в разрезе;
на фигуре 11 - общий вид зубчатых реек;
на фигуре 12 - вид на зубчатые рейки сверху;
на фигурах 13, 14 - схема работы двухтактного дизеля;
на фигурах 15, 16 - схема работы вибромеханизма.
Четырехцилиндровый двухтактный дизельный двигатель с усилителями мощности содержит блок цилиндров 1 с рубашкой охлаждения 2 и продувочными окнами 3, одно из которых соединено с выпускной трубой 4, головку блока 5 с форсунками 6, картер 7, в котором установлен коленчатый вал 8, который посредством штоков 9 и шатунов 10 соединен с поршнями 11, вставленными в цилиндры 12. Картер закрыт крышкой 13. Дизельный двигатель содержит также системы питания c топливным баком 14, охлаждения, смазки и запуска. На переднем конце коленчатого вала закреплен маховик 15, зубчатый венец которого через шестерню 16 соединен с генератором-стартером 17. Зубчатая шестерня 18, закрепленная на заднем конце коленчатого вала, через шестерни 19, 20, 21 приводит в движение насос высокого давления 22 с рычагом регулирования подачи топлива 23, топливный 24, масляный 25, водяной 26 насосы и нагнетатель воздуха 27. Вибромеханизмы, по одному на каждый цилиндр, выполнены во внутренних полосах поршней, одинаковы по конструкции, В каждой полости 28 поршней размещены две цилиндрические шестерни 29 одного и того же диаметра, расположенные вертикально в одной плоскости и входящие друг с другом во внешнее зацепление. Шестерни закреплены на осях 30, вставленных в подшипники поршня и зафиксированных заглушками 31. Шестерни установлены с возможностью вращения навстречу друг другу и каждая из них имеет по одному дебалансу 32, которые при поршне, находящемся в нижней мертвой точке (фиг.10), расположены на концах линии, проходящей через оба центра вращения цилиндрических шестерен. На оси одной из цилиндрических шестерен закреплена приводная шестерня 33, имеющая зубья на одной половине наружной окружности, установленная между двух вертикальных зубчатых неподвижных реек 34, повернутых друг к другу своими зубьями, выполненных заодно с поперечной планкой 35, которая привернута болтами к цилиндру. Приводная шестерня попеременно входит в зацепление то с одной, то с другой зубчатой рейкой.
Двухтактный дизельный двигатель с вибромеханизмами работает следующим образом.
В исходном положении (фиг.13) поршень 11 находится в нижней мертвой точке. Продувочные окна 3 открыты. Нагнетатель воздуха 27 засасывает из атмосферы воздух через воздушный фильтр и подает его в цилиндр. Поступающий воздух вытесняет в выпускную трубу 4 отработанные газы. При этом цилиндрические шестерни 29 находятся в положении, показанном на фигуре 15, а приводная шестерня 33 своими зубьями вошла в зацепление с левой неподвижной зубчатой рейкой 34. Далее поршень 11 начиняет подниматься вверх, перекрывает продувочные окна 3 и сжимает воздух в цилиндре. Вместе с поршнем 11 поднимается приводная шестерня 33. Она перекатывается по зубьям левой неподвижной зубчатой рейки 34, вращаясь в направлении, показанном на фигуре 15 стрелкой и приводя во вращение цилиндрические шестерни 29, а вместе с ними и дебалансы 32. За время движения поршня от нижней до верхней мертвой точки дебалансы 32 повернуться на 1800, совершая криволинейное движение. Составляющие сил инерции и дебалансов, действующие вдоль цилиндра, в его верхней части суммируются и направлены в сторону движения поршня 11, а черев шток 9 и шатун 10 приложены к коленчатому валу 8 и увеличивают крутящийся момент на нем. Достигнув верхней мертвой точки, дебалансы 32 займут положение, показанное на фигуре 16, а приводная шестерня 33 выйдет из зацепления с левой неподвижной зубчатой рейкой 34 и войдет в зацепление с правой неподвижной зубчатой рейкой 34. Составляющие сил инерции и действующие поперек цилиндра 12 взаимно уравновешиваются. Как только поршень 11 займет положение, показанное на фигуре 14, сжатый воздух нагреется до высокой температуры. Топливо из топливного бака 14 топливным насосом 24 подается в насос высокого давления 22, а он подает необходимое количество топлива через форсунку 6 в цилиндр 12. Топливо воспламеняется и образовавшиеся газы давят на поршень 11, который начинает двигаться в сторону нижней мертвой точки. Приводная шестерня 33 обкатывается по зубьям правой неподвижной зубчатой рейки 34 в направлении, показанном стрелкой на фигуре 16, заставляя вращаться цилиндрические шестерни 29 в том же направлении, что и раньше. Дебалансы 32 совершают криволинейное движение в нижней части. Составляющие сил инерции Fu снова суммируются, действуют в продольном направлении, совпадая с направлением движения поршня 11 под действием давления газов. Силы инерции дебалансов суммируются и через шток 9 и шатун 10 воздействуют на коленчатый вал 8. Когда поршень 11 достигнет нижней мертвой точки, все повторится сначала. При изменении частоты вращения коленчатого вала изменяется и величина составляющих сил инерции дебалансов, прикладываемых к нему. Таким образом при движении поршня 11 возникают дополнительные инерционные силы, направленные в сторону движения поршня, также действуют вибромеханизмы и в других цилиндрах. Чтобы во время работы двигателя не увеличивалась вибрация, количество цилиндров должно быть четным.
Изобретение позволяет получить дополнительное усилие на коленчатом валу и тем самым увеличить частоту его вращения без увеличения расхода топлива.
Двухтактный дизельный двигатель, содержащий блок цилиндров, головку блока, коленчатый вал, поршни, вставленные в цилиндры, которые посредством штоков и шатунов соединены с коленчатым валом, на котором закреплен маховик, насос высокого давления, нагнетатель воздуха, системы питания, охлаждения, смазки, запуска, механизмы управления, отличающийся тем, что в двигателе, имеющем четное количество цилиндров, размещены вибромеханизмы, по одному на каждый цилиндр, одинаковые по конструкции, каждый из которых размещен во внутренней полости поршня и представляет собой две цилиндрические шестерни одного и того же диаметра, расположенные вертикально в одной плоскости и входящие друг с другом в зацепление, закрепленные на осях с возможностью вращения навстречу друг другу, каждая из которых имеет по одному дебалансу, которые при поршне, находящемся в нижней мертвой точке, расположены на концах линии, проходящей через оба центра вращения шестерен, кроме того, на оси одной из цилиндрических шестерен закреплена приводная шестерня, имеющая зубья на одной половине наружной окружности, которая расположена между двух вертикальных зубчатых неподвижных реек, привернутых болтами к цилиндру и входящих попеременно с ними в зацепление, причем векторы инерционных сил вибромеханизмов направлены вдоль продольных осей цилиндров и совпадают с направлением движения поршней.
www.findpatent.ru
Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Двухтактный дизельный двигатель содержит блок (1) цилиндров, головку блока, коленчатый вал, поршни, вставленные в цилиндры, и соединенные через штоки и шатуны с коленчатым валом, на котором закреплен маховик, насос высокого давления, нагнетатель воздуха, системы питания, охлаждения, смазки, запуска, механизмы управления. В двигателе, имеющем четное количество цилиндров, размещены вибромеханизмы, по одному на каждый цилиндр, одинаковые по конструкции, каждый из которых размещен во внутренней полости поршня и представляет собой две цилиндрические шестерни (29) одного и того же диаметра. Шестерни (29) закрепленные на осях (30) с возможностью вращения навстречу друг другу, расположены вертикально в одной плоскости и входят друг с другом в зацепление. Каждая шестерня (29) имеет по одному дебалансу (32), которые при поршне, находящемся в нижней мертвой точке, расположены на концах линии, проходящей через оба центра вращения шестерен (29). На оси одной из цилиндрических шестерен (29) закреплена приводная шестерня (33), имеющая зубья на одной половине наружной окружности. Приводная шестерня (33) расположена между двух вертикальных зубчатых неподвижных реек (34), привернутых болтами к цилиндру и входящих попеременно с ними в зацепление, причем векторы инерционных сил вибромеханизмов направлены вдоль продольных осей цилиндров и совпадают с направлением движения поршней. Технический результат заключается в возникновении вибрационных сил, направленных в сторону движения поршня. 16 ил. 
Изобретение относится к области дизелестроения и может найти применение на крупных морских и речных судах, передвижных электростанциях и тепловозах.
Известен четырехтактный дизельный двигатель 211Д1, содержащий блок цилиндров с крышкой и поршнями, блок картера с кривошипно-шатунным механизмом, соединенным посредством штоков с поршнями, передаточный механизм, привод вспомогательных агрегатов, механизм газораспределения, системы: питания, охлаждения, смазки, воздухонаддува, запуска, механизмы управления. Число цилиндров - 6, мощность - 750 л.с. / Маневровые тепловозы, гл. ред. Н.С.Назарова,- М.: Транспорт, 1977, c.53-73, рис.29,30 /.
Недостатками аналога являются низкий кпд, большой расход топлива, недостаточная мощность, большие тепловые потери, значительное загрязнение окружающей среды выхлопными газами.
Указанные недостатки обусловлены конструкцией двигателя.
Известен также двухтактный дизельный двигатель 37Д, содержащий фундаментальную раму, остов двигателя с блоком цилиндров, имеющих продувочные окна, головку блока с выпускными клапанами, картер с кривошипно-шатунным механизмом, который связан с поршнями, установленными в цилиндрах, газораспределительный механизм, ротационную воздуходувку, системы питания, охлаждения, смазки, запуска, механизмы управления. / С.Н.Прасолов, М.Б.Амитин. Устройство подводных лодок. - М.: Ордена Трудового Красного Знамени военное издательство Министерства Обороны СССР, 1973, с.235-242, рис. 97,99 /.
Известный двухтактный дизельный двигатель 37Д, как наиболее близкий по технической сущности и достигаемому полезному результату, принят за прототип.
Недостатки известного дизельного двигателя, принятого за прототип, те же.
Указанные недостатки обусловлены конструкцией двигателя.
Задачей настоящего изобретения является повышение технических характеристик дизельного двигателя.
Технический результат обеспечивается тем, что в двухтактном дизельном двигателе, содержащем блок цилиндров, головку блока, коленчатый вал, поршни, вставленные в цилиндры, которые посредством штоков и шатунов соединены с коленчатым валом, на котором закреплен маховик, насос высокого давления, нагнетатель воздуха, системы питания, охлаждения, смазки, запуска, механизмы управления, согласно изобретению в двигателе, имеющем четное количество цилиндров, размещены вибромеханизмы, по одному на каждый цилиндр, одинаковые по конструкции, каждый из которых размещен во внутренней полости поршня и представляет собой две цилиндрические шестерни одного и того же диаметра, расположенные вертикально в одной плоскости и входящие друг с другом в зацепление, закрепленные на осях с возможностью вращения навстречу друг другу, каждая из которых имеет по одному дебалансу, которые при поршне, находящемся в нижней мертвой точке, расположены на концах линии, проходящей через оба центра вращения шестерен, кроме того, на оси одной из цилиндрических шестерен закреплена приводная шестерня, имеющая зубья на одной половине наружной окружности, которая расположена между двух вертикальных зубчатых неподвижных реек, привернутых болтами к цилиндру и входящих попеременно с ними в зацепление, причем векторы инерционных сил вибромеханизмов направлены вдоль продольных осей цилиндров и совпадают с направлением движения поршней.
Сущность изобретения поясняется чертежами,
где на фигуре 1 изображен общий вид двигателя;
на фигуре 2 - вид на двигатель сзади;
на фигуре 3 - вид на двигатель спереди;
на фигуре 4 - кинематическая схема двигателя;
на фигуре 5 - принципиальная схема двигателя;
на фигуре 6 - общий вид поршня двигателя;
на фигуре 7 - вид на поршень сбоку;
на фигуре 8 - вид на поршень сверху;
на фигуре 9 - вид на поршень снизу;
на фигуре 10 - устройство поршня в разрезе;
на фигуре 11 - общий вид зубчатых реек;
на фигуре 12 - вид на зубчатые рейки сверху;
на фигурах 13, 14 - схема работы двухтактного дизеля;
на фигурах 15, 16 - схема работы вибромеханизма.
Четырехцилиндровый двухтактный дизельный двигатель с усилителями мощности содержит блок цилиндров 1 с рубашкой охлаждения 2 и продувочными окнами 3, одно из которых соединено с выпускной трубой 4, головку блока 5 с форсунками 6, картер 7, в котором установлен коленчатый вал 8, который посредством штоков 9 и шатунов 10 соединен с поршнями 11, вставленными в цилиндры 12. Картер закрыт крышкой 13. Дизельный двигатель содержит также системы питания c топливным баком 14, охлаждения, смазки и запуска. На переднем конце коленчатого вала закреплен маховик 15, зубчатый венец которого через шестерню 16 соединен с генератором-стартером 17. Зубчатая шестерня 18, закрепленная на заднем конце коленчатого вала, через шестерни 19, 20, 21 приводит в движение насос высокого давления 22 с рычагом регулирования подачи топлива 23, топливный 24, масляный 25, водяной 26 насосы и нагнетатель воздуха 27. Вибромеханизмы, по одному на каждый цилиндр, выполнены во внутренних полосах поршней, одинаковы по конструкции, В каждой полости 28 поршней размещены две цилиндрические шестерни 29 одного и того же диаметра, расположенные вертикально в одной плоскости и входящие друг с другом во внешнее зацепление. Шестерни закреплены на осях 30, вставленных в подшипники поршня и зафиксированных заглушками 31. Шестерни установлены с возможностью вращения навстречу друг другу и каждая из них имеет по одному дебалансу 32, которые при поршне, находящемся в нижней мертвой точке (фиг.10), расположены на концах линии, проходящей через оба центра вращения цилиндрических шестерен. На оси одной из цилиндрических шестерен закреплена приводная шестерня 33, имеющая зубья на одной половине наружной окружности, установленная между двух вертикальных зубчатых неподвижных реек 34, повернутых друг к другу своими зубьями, выполненных заодно с поперечной планкой 35, которая привернута болтами к цилиндру. Приводная шестерня попеременно входит в зацепление то с одной, то с другой зубчатой рейкой.
Двухтактный дизельный двигатель с вибромеханизмами работает следующим образом.
В исходном положении (фиг.13) поршень 11 находится в нижней мертвой точке. Продувочные окна 3 открыты. Нагнетатель воздуха 27 засасывает из атмосферы воздух через воздушный фильтр и подает его в цилиндр. Поступающий воздух вытесняет в выпускную трубу 4 отработанные газы. При этом цилиндрические шестерни 29 находятся в положении, показанном на фигуре 15, а приводная шестерня 33 своими зубьями вошла в зацепление с левой неподвижной зубчатой рейкой 34. Далее поршень 11 начиняет подниматься вверх, перекрывает продувочные окна 3 и сжимает воздух в цилиндре. Вместе с поршнем 11 поднимается приводная шестерня 33. Она перекатывается по зубьям левой неподвижной зубчатой рейки 34, вращаясь в направлении, показанном на фигуре 15 стрелкой и приводя во вращение цилиндрические шестерни 29, а вместе с ними и дебалансы 32. За время движения поршня от нижней до верхней мертвой точки дебалансы 32 повернуться на 1800, совершая криволинейное движение. Составляющие сил инерции и дебалансов, действующие вдоль цилиндра, в его верхней части суммируются и направлены в сторону движения поршня 11, а черев шток 9 и шатун 10 приложены к коленчатому валу 8 и увеличивают крутящийся момент на нем. Достигнув верхней мертвой точки, дебалансы 32 займут положение, показанное на фигуре 16, а приводная шестерня 33 выйдет из зацепления с левой неподвижной зубчатой рейкой 34 и войдет в зацепление с правой неподвижной зубчатой рейкой 34. Составляющие сил инерции и действующие поперек цилиндра 12 взаимно уравновешиваются. Как только поршень 11 займет положение, показанное на фигуре 14, сжатый воздух нагреется до высокой температуры. Топливо из топливного бака 14 топливным насосом 24 подается в насос высокого давления 22, а он подает необходимое количество топлива через форсунку 6 в цилиндр 12. Топливо воспламеняется и образовавшиеся газы давят на поршень 11, который начинает двигаться в сторону нижней мертвой точки. Приводная шестерня 33 обкатывается по зубьям правой неподвижной зубчатой рейки 34 в направлении, показанном стрелкой на фигуре 16, заставляя вращаться цилиндрические шестерни 29 в том же направлении, что и раньше. Дебалансы 32 совершают криволинейное движение в нижней части. Составляющие сил инерции Fu снова суммируются, действуют в продольном направлении, совпадая с направлением движения поршня 11 под действием давления газов. Силы инерции дебалансов суммируются и через шток 9 и шатун 10 воздействуют на коленчатый вал 8. Когда поршень 11 достигнет нижней мертвой точки, все повторится сначала. При изменении частоты вращения коленчатого вала изменяется и величина составляющих сил инерции дебалансов, прикладываемых к нему. Таким образом при движении поршня 11 возникают дополнительные инерционные силы, направленные в сторону движения поршня, также действуют вибромеханизмы и в других цилиндрах. Чтобы во время работы двигателя не увеличивалась вибрация, количество цилиндров должно быть четным.
Изобретение позволяет получить дополнительное усилие на коленчатом валу и тем самым увеличить частоту его вращения без увеличения расхода топлива.
Двухтактный дизельный двигатель, содержащий блок цилиндров, головку блока, коленчатый вал, поршни, вставленные в цилиндры, которые посредством штоков и шатунов соединены с коленчатым валом, на котором закреплен маховик, насос высокого давления, нагнетатель воздуха, системы питания, охлаждения, смазки, запуска, механизмы управления, отличающийся тем, что в двигателе, имеющем четное количество цилиндров, размещены вибромеханизмы, по одному на каждый цилиндр, одинаковые по конструкции, каждый из которых размещен во внутренней полости поршня и представляет собой две цилиндрические шестерни одного и того же диаметра, расположенные вертикально в одной плоскости и входящие друг с другом в зацепление, закрепленные на осях с возможностью вращения навстречу друг другу, каждая из которых имеет по одному дебалансу, которые при поршне, находящемся в нижней мертвой точке, расположены на концах линии, проходящей через оба центра вращения шестерен, кроме того, на оси одной из цилиндрических шестерен закреплена приводная шестерня, имеющая зубья на одной половине наружной окружности, которая расположена между двух вертикальных зубчатых неподвижных реек, привернутых болтами к цилиндру и входящих попеременно с ними в зацепление, причем векторы инерционных сил вибромеханизмов направлены вдоль продольных осей цилиндров и совпадают с направлением движения поршней.
www.freepatent.ru
