Подбор соответствующих фаз газораспределения в двухтактном двигателе играет огромное значение для удаления отработавших газов из цилиндра и наполнения его свежей смесью. Кроме того, надо так направить струи смеси, идущие из перепускных окон, чтобы они проходили через все закутки цилиндра и камеры сгорания, выдувая из них остатки отработавших газов и направляя их к выпускному окну.
Для увеличения частоты вращения двигателя и, как следствие, его мощности, необходимо значительно расширить фазу выпуска, а точнее, увеличить разность между фазами выпуска и продувки. В результате этого увеличивается время, в течение которого отработавшие газы, расширяясь, выходят из цилиндра. В этом случае в момент открытия перепускных окон цилиндр уже пуст, поступающий в него свежий заряд лишь незначительно смешивается с остатками отработавших газов.
Фаза выпуска увеличивается за счет смещения (спиливания) верхней кромки окна. Фаза выпуска в гоночных двигателях достигает 190° по сравнению со 130—140° в серийных двигателях. Это значит, что верхнюю кромку можно спилить на несколько миллиметров. Надо, однако, учитывать, что в результате увеличения высоты выпускного окна уменьшается ход поршня, на котором выполняется работа. Поэтому увеличение высоты выпускного окна окупается только в том случае, если потери в работе поршня компенсируются улучшением продувки цилиндра.
В связи с целесообразностью достижения максимальной разности между фазами выпуска и продувки угол открытия продувочных окон обычно остается неизменным.
Существенное влияние на качество продувки имеют размер и форма перепускных каналов и окон. Направление впуска смеси в цилиндр из перепускного канала должно соответствовать принятой системе продувки (см. п. 9.2.4, рис. 9.10). В двух-и четырехканальной системах продувки струи поступающей в цилиндр горючей смеси направляются над поршнем к стенке цилиндра, противоположной выпускному окну, причем в четырехканальной системе струи, исходящие из окон, расположенных ближе к выпускному окну, обычно направлены к оси цилиндра. В системах с тремя или пятью перепускными окнами одно окно должно быть расположено напротив выпускного окна, канал этого окна должен направлять струю горючей смеси вверх под минимальным углом к стенке цилиндра (рис. 9.19). Это необходимое условие эффективного действия этой дополнительной струи, получаемое обычно уменьшением ее сечения, а также более позднего открытия этого окна.
Изготовление дополнительного (третьего или пятого) канала является правилом, для двигателей с вращающимся золотником или мембранным клапаном. В двигателях, в которых наполнением кривошипной камеры управляет поршень, на месте классического третьего (или пятого) перепускного канала находится впускное окно. В таких двигателях могут быть дополнительные перепускные каналы, причем впускное окно должно иметь соответствующую форму; подобное решение показано на рис. 9.20. В этом двигателе сделаны три дополнительных перепускных окна небольшого размера, соединенных общим перепускным каналом, вход в который находится над впускным окном. Необходимая фаза впуска обеспечивается здесь соответствующей формой впускного окна.
Рис. 9.19. Влияние формы третьего перепускного канала на движение заряда в цилиндре:
a — неправильная форма; б— правильная форма
При установке на обычный двигатель вращающегося лепесткового клапана в цилиндре появляется возможность сделать перепускной канал (рис. 9.21, а) напротив выпускного окна. Здесь удобно сделать сильно изогнутый короткий канал, поступление смеси в который на некоторое время закрывается юбкой поршня.
Недостаток этого решения заключается в том, что движение поршня нарушает нормальный ток горючей смеси, но оно имеет два важных достоинства: маленький объем канала лишь незначительно увеличивает объем кривошипной камеры, а горючая смесь, проходя через поршень, прекрасно его охлаждает. Практически такой канал легко сделать следующим образом. В цилиндре делаются два отверстия (перепускное окно и вход в канал), в этом месте вырезаются ребра и прикручивается накладка с проточенным в ней каналом (рис. 9.21,6). Можно также попробовать вырезать вертикальную канавку в зеркале цилиндра между входом в канал и окном, ширина канавки равна ширине канала. Однако в этом случае движение поршня вниз будет вызывать некоторую турбулизацию горючей смеси в канале (рис. 9.21, в). Перепускные каналы должны сужаться к окнам в цилиндре.
Рис. 9.21. Дополнительный перепускной канал с протеканием смеси через поршень:
а — принцип действия; б — часть канала проходит во внешней накладке; в — канал, вырезанный в зеркале цилиндра
Вход в перепускной канал должен иметь площадь на 50 % больше, чем площадь перепускного окна. Очевидно, что изменение сечения канала должно быть выполнено по всей его длине. Углы окон и сечений каналов должны быть скруглены радиусом 5 мм для повышения ламинарности потока.
Недопустимы какие-либо погрешности при стыковке частей каналов, находящихся в разных деталях двигателя. Это замечание прежде всего касается места соединения цилиндра с картером двигателя, где источником дополнительных завихрений смеси может стать прокладка, и стыков впускного и выпускного патрубков с цилиндром. Вихри в потоке смеси могут возникать также в месте стыка литой рубашки цилиндра с залитой или запрессованной гильзой (рис. 9.22). Несовпадения размеров в этих местах должны быть безусловно исправлены.
В некоторых двигателях окна цилиндра разделены ребром. Это прежде всего касается впускных и выпускных окон. Не рекомендуется уменьшать толщину этих ребер и, уж тем более, удалять их при увеличении площади окна. Такие ребра предохраняют поршневые кольца от попадания в широкие окна и, следовательно, от поломки. Допустимо лишь придать обтекаемую форму ребру впускного окна, но только с внешней стороны цилиндра.
Рис. 9.22. Нарушения движения заряда, вызванные неправильным
взаимным расположением гильзы цилиндра и литой рубашки цилиндра
Невозможно дать однозначный рецепт для получения определенных эффектов доработок. Вообще можно сказать, что увеличение открытия выпускного окна увеличивает мощность двигателя, увеличивая одновременно оборотов максимальной мощности и максимального момента, но сужая диапазон рабочих оборотов. Аналогичное действие оказывает увеличение размеров окон и сечений каналов в цилиндре.
Хорошо иллюстрируют эти тенденции изменения в скоростных характеристиках двигателя (рис. 9.23) объемом 100 см (диаметр цилиндра 51 мм, ход поршня 48,5 мм), полученные в результате изменения размеров и фаз газораспределения (рис. 9.24). На рис. 9.24, а приведены размеры окон, при которых двигатель развивает наибольшую мощность (кривые NАи Мдна рис. 9.23). Фаза выпуска составляет 160°, продувки — 122°, впуска — 200°. Впускное окно открывалось при 48° от НМТ, а закрывалось при 68° от ВМТ. Диаметр диффузора карбюратора 24 см.
На рис. 9.24, б показаны размеры окон, при которых достигается наибольший рабочий диапазон оборотов (см. рис. 9.23, кривые NB и Мв). Фаза выпуска составляет 155°, продувки — 118° и впуска — 188°, открытие впуска на угол 48° после НМТ и закрытие на угол 56° после ВМТ. Диаметр диффузора карбюратора равен 22 мм.
Следует обратить внимание, что сравнительно небольшие изменения размеров и фаз газораспределения значительно изменили характеристики двигателя. У двигателя А мощность больше, но он практически бесполезен при частоте вращения ниже 6000 об/мин. Вариант В применим в значительно большем диапазоне частоты вращения, а это основное достоинство двигателя без коробки передач.
Хотя рассмотренный пример касается двигателя не применяемого в Польше класса, он хорошо иллюстрирует зависимость между формой окон и каналов цилиндра и параметрами его работы. Однако надо помнить о том, что привели ли наши доработки к желаемым результатам, мы будем знать только после их выполнения и проверки двигателя на стенде (или субъективно во время обкатки). Подготовка гоночного двигателя является бесконечным циклом доработок и проверок результатов этой работы, новых доработок и проверок, а ведь на характеристики двигателя огромное влияние оказывают и другие агрегаты двигателя (карбюратор, выпускная система и т. п.), оптимальные параметры которых можно определить только опытным путем.
Надо также подчеркнуть огромное значение геометрической симметрии всех окон и каналов в цилиндре. Даже небольшое отклонение от симметричности окажет отрицательное влияние на движение газов в цилиндре. Незначительная разница в высоте перепускных окон с обеих сторон цилиндра (рис. 9.25) вызовет несимметричное движение смеси и нарушит действие всей системы продувки. Отличным показателем, позволяющим непосредственно оценить правильность направления потоков смеси, поступающих из перепускных окон, являются следы на днище поршня. Спустя некоторое время работы двигателя часть днища поршня покрывается слоем сажи. Та же часть днища, которую омывают струи свежей горючей смеси, поступающей в цилиндр, остается блестящей, словно ее вымыли.
Рис. 9.25. Влияние различия в высоте перепускных окон
с обеих сторон цилиндра на симметрию движения заряда
vsescooter.ru
Здравствуйте, уважаемые автолюбители! Продолжаем разбираться в устройстве двигателя автомобиля и изучать непонятные процессы, происходящие внутри головки блока цилиндров, которые позволяют двигателю работать. На очереди к рассмотрению такое важное понятие
Здравствуйте, уважаемые автолюбители! Продолжаем разбираться в устройстве двигателя автомобиля и изучать непонятные процессы, происходящие внутри головки блока цилиндров, которые позволяют двигателю работать.
На очереди к рассмотрению такое важное понятие, как продувка цилиндров двигателя. Те, кто занимался или интересовался технологией тюнинга двигателя, знают, что это такое.
Увеличение мощности двигателя автомобиля достигается разными способами, в числе которых продувка цилиндров занимает не последнее место.
Режим продувки цилиндров при тюнинге осуществляется способом конструктивного изменения в системе продувочных окон.
Что собой представляет продувка цилиндров
Режим продувки цилиндров двигателя является неотъемлемой частью рабочего цикла двигателя. Для замещения продуктов сгорания свежим воздухом в цилиндрах предусмотрены продувочные окна: для выпуска отработанных газов и для подачи воздуха.
У разных конструкций и типов двигателей существуют разные системы продувки цилиндров:
Любая схема продувки цилиндров двигателя в стандартном режиме осуществляет оптимальную замену отработанных продуктов сгорания
Если же вы желаете увеличить (повысить) КПД стандартного двигателя, и при этом имеете знания и навыки, то вам под силу внести конструктивные изменения в систему продувочных окон цилиндров.Это мы рассмотрели продувку цилиндров, как часть рабочего цикла цилиндров двигателя. Кроме этого, понятие продувка применяется при диагностике двигателя.
Продувка цилиндров и диагностика двигателя
Для диагностики причин низкой компрессии в одном или нескольких цилиндрах двигателя применяется такой способ, как продувка цилиндров
Сжатый воздух с давлением 0,2 - 0,3 МПа подаётся в диагностируемый цилиндр. Предварительно, перед подачей воздуха, поршень выставляется в ВМТ (верхнюю мёртвую точку), включается высокая передача в КПП, и стояночный тормоз (ручник). Это делается для того, чтобы исключить проворачивание коленвала.
В цилиндр подаётся сжатый воздух, и мы наблюдаем результат:
Результатом диагностики является либо ремонт блока цилиндров, либо ремонт головки блока цилиндров.
Режим продувки цилиндров при запуске двигателя
Данный режим рекомендуется производителем при низкой температуре воздуха
В чём его суть. Производится продувка цилиндров с целью удаления остатков топлива перед запуском (стартерная прокрутка без подачи топлива) или после неудачной попытки запуска двигателя.Как производится продувка цилиндров двигателя
Педаль газа выжимается до «упора» и в течение 8-10 секунд производится прокрутка стартером карбюратор дааз 2107 1107010 20 Естественным условием такой процедуры является хорошо заряженная аккумуляторная батарея.Повтор прокрутки производится не раньше, чем через минуту. При запуске двигателя рекомендуется ногу с педали газа убрать. Это не позволит произойти резкому увеличению оборотов коленвала.
Стартерная прокрутка или продувка цилиндров двигателя может осуществляться на автомобилях любой марки.
Успехов вам при продувке цилиндров двигателя, особенно в холодное время года.
Источник
Полезные советы → Как правильно выйти из заноса
Полезные советы → Правила зимнего вождения
Полезные советы → Секретные буквы в вашем автомобиле
Полезные советы → Как защитить свой автомобиль и имущество от воровства?
Полезные советы → Как правильно переехать «лежачего полицейского»
vintasik.info
Итак, продувка цилиндров в вашем автомобиле подразумевает под собой несколько понятий сразу и зависит это также от типа самого двигателя. Теперь же мы попробуем рассмотреть эти значения более подробным образом, продувка цилиндров в домашних условиях не такая уж и сложная процедура.
Ознакомимся для начала с тем, что же происходит у нас в камере внутреннего сгорания.
Продувка цилиндров в домашних условиях
Первое, конечно, уже понятно, что при работе двигателя уже происходит эта самая продувка, при которой сгоревшее топливо каждый раз заменяется новой порцией воздуха. Из этого и делаем вывод в том, что выпуск отработанных газов и впуск нового количества воздуха происходит именно через те самые окна.
На сегодня известно несколько способов продувки — это клапанно–щелевая и щелевая. Перепускные клапана также состоят в непосредственной связи и системой продувки цилиндров. Да и обязательно нужно знать тип двигателя, так как автомобили все разные и соответственно и двигателя сами по себе уже отличаются, и в нашем случае они отличаются клапанами, через которые и осуществляется продувка.
И двигатели могут быть как трех, так и четырех, встречаются и пятиклапанные. Но самые простые — это двух клапанники, естественно, мы сейчас говорим о количестве клапанов на один цилиндр. И из этого следует сделать вывод, такой как этот – значение продувки цилиндров играет очень большую роль в развитии самой мощности двигателем.
И чем сильней у нас будет осуществляться продувка, тем, соответственно, и мощней будет сам двигатель!
В наше время многие мастера осуществляют самостоятельно изменение всей продувки цилиндров заложенных изначально самим производителем. Это допустимые изменения в том случае, eсли вы действительно мастeр своего дeла, а также у вас под рукой есть все нужные для этого инструменты. Если вы просто любитель, то не советуется изменять эту область двигателя.
Если же вы хотите всё же увеличить себе мощность, тем самым увеличить сам коэффициент полезного действия двигателя, то вам поможет в этом разнообразие таких дополнений как ресиверы, с помощью которых улучшается продувка и тем самым увеличивается само давление впрыска, при этом крутящий момент увеличивается в несколько раз.
С помощью продувки можно также определить ряд неисправностей в основном, если вы заметили что у вас низкая компрессия.
Итак, поочередно продуваем каждый цилиндр, для этого нам нужно иметь под рукой сжатый воздух с датчиком. Выставляем поршень в верхнюю точку и также при такой продувке ставим автомобиль на повышенную передачу и фиксируем стояночным тормозом.
Давление, подаваемое в цилиндр должно быть от 0,2 до 0,3 Мпа. Итак если воздух травит через дроссель — неисправен впускной клапан, если же воздух выходит через глушитель — это, соответственно, свидетельствует о неисправности выпускного клапана.
И самое печальное, это когда у вас появляются пузырьки воздуха в расширительном бачке — это свидетельствует о том, что воздух прошел через ГБЦ прокладку и вам ничто не остаётся после этого, как заняться ремонтом…
Почитайте, как прокачать двигатель ВАЗ самому.
Посмотрим на видео — Продувка и доводка головки блоков цилиндров в автосервисе:
Продувка цилиндров в домашних условиях Продувка цилиндров в домашних условияхsochi-avto-remont.ru
Использование: изобретение относится к двигателестроению, в частности к способам продувки рабочих цилиндров двигателей внутреннего сгорания. Сущность изобретения: для более глубокой очистки камеры сгорания цилиндра, осуществляющего впуск свежего заряда в период, когда выпускной клапан еще открыт, сообщают магистралью коллектор этого цилиндра с коллектором того цилиндра, который в данный момент осуществляет выпуск отработавших газов в выпускную систему двигателя внутреннего сгорания. За счет эжекторного разряжения увеличивается интенсивность отсоса продуктов сгорания из камеры цилиндра, что приводит к увеличению коэффициента цилиндра свежим зарядом. Для этого осуществляют перекрытие тех коллекторов, цилиндры которых не участвуют в данный момент в процессе выпуска отработавших газов. Это позволяет расходовать энергию выходящих отработавших газов для создания разряжения именно в том коллекторе, в цилиндр которого поступает свежий заряд при открытом выпускном клапане. 2 с., 2 з. п. ф-лы, 5 ил.
Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано в выхлопных системах двигателей внутреннего сгорания для обеспечения более глубокой очистки цилиндров от продуктов сгорания.
Известен способ продувки рабочих цилиндров двигателя внутреннего сгорания, заключающийся в том, что при выпуске отработавших газов одного из цилиндров через коллектор этого цилиндра в основную выхлопную трубу осуществляют эжекторным путем разряжение в коллекторе другого цилиндра, начавшего впуск свежего заряда (см. заявку Великобритании N 2093524, F02B27/04, F1B, 1982 г.). Настоящий способ позволяет при работе двигателя внутреннего сгорания осуществлять дополнительное разряжение в коллекторе того цилиндра, в котором начался такт впуска свежего заряда, но выпускной клапан еще не закрыт, при этом разряжение осуществляется за счет эжекторного действия потока отработавших газов цилиндра, осуществляющего такт выпуска. Недостатком этого способа является то, что все коллекторы и связывающие их магистрали сообщены между собой в общую систему, обеспечивающую эффект разряжения во всей системе при выпуске отработавших газов одного цилиндра. Это снижает эффективность отсоса продуктов сгорания из того цилиндра, в котором открылся клапан впуска и началась подача свежего заряда. Степень разряжения, создаваемая эжекторным действием отходящих газов, по величине невелика и ее не хватает на всю разветвленную сеть коллекторов и магистралей выпускной системы двигателя внутреннего сгорания. Целесообразно было бы это разряжение использовать только на один цилиндр, именно тот, в котором начался такт впуска свежего заряда. В том случае существенно повышается степень очищения камеры этого цилиндра от остаточных газов. Кроме того, недостатком такого способа является то, что при создании даже небольшого разряжения в системе в целом появляется возможность возврата отработавших газов из выхлопной трубы в коллекторы. Происходит замыкание потока выхлопа с частичным его возвратом в зону разряжения, но уже в другой коллектор. Известна выхлопная система двигателя внутреннего сгорания, осуществляющая указанный способ продувки рабочих цилиндров. Эта система описана в заявке Великобритании N 2093524 и содержит по количеству цилиндров коллекторы, сообщенные с выпускными окнами цилиндров и каждый из которых сообщен с основной выхлопной трубой, при этом коллектор каждого цилиндра сообщен магистралью с коллектором другого цилиндра, такт впуска свежего заряда которого совпадает с началом такта выпуска отработавших газов первого цилиндра, а в зоне соединения коллектора с магистралью на внутренней стенке коллектора выполнен наклонный отражательный щиток для ускорения потока отработавших газов. Недостатки данной системы выпуска отработавших газов и продувки цилиндров те же, что присущи и рассмотренному способу. Настоящее изобретение направлено на решение следующих технических задач: создание разряжения в коллекторе того цилиндра, в котором начался впуск свежего заряда, для более глубокой очистки камеры цилиндра от продуктов сгорания и изолирование всех цилиндров, в которых не начался процесс выпуска отработавших газов, от основной выхлопной трубы для исключения повышения давления от возврата отработавших газов. Получаемый при этом технический эффект заключается в улучшении наполнения цилиндров свежим зарядом и увеличении механической отдачи двигателя внутреннего сгорания. Указанный технический эффект обеспечивается тем, что в способе продувки рабочих цилиндров двигателя внутреннего сгорания, заключающийся в том, что при выпуске отработавших газов из цилиндра через коллектор этого цилиндра в основную выхлопную трубу осуществляют эжекторное разряжение в коллекторе цилиндра, начавшего впуск свежего заряда, при выпуске отработавших газов из указанного первым цилиндра перекрывают выходы коллекторов других цилиндров в основную выхлопную трубу. Кроме того, при закрытии выпускного клапана цилиндра, начавшего впуск свежего заряда, перекрывают канал сообщения коллектора этого цилиндра с коллектором цилиндра, осуществляющего выпуск отработавших газов в основную выхлопную трубу. Для реализации этого способа с целью достижения указанного эффекта необходимо чтобы в выхлопной системе двигателя внутреннего сгорания, содержащей по количеству цилиндров коллекторы, сообщенные с выпускными окнами цилиндров и каждый из которых сообщен с основной выходной трубой, при этом коллектор каждого цилиндра сообщен магистралью с коллектором другого цилиндра, такт впуска свежего заряда которого совпадает с началом такта выпуска отработавших газов первого цилиндра, а в зоне соединения коллектора с магистралью на внутренней стенке коллектора выполнен наклонный отражательный щиток для ускорения потока отработавших газов, каждый коллектор сообщен с основной выхлопной трубой через газодинамический замок, представляющий собой редукционный клапан с функцией открытия от давления в коллекторе. Целесообразно, чтобы в каждой магистрали каждого цилиндра был установлен управляемый кран с функцией открытия от положения впускного и выпускного клапанов этого цилиндра. Указанные признаки в способе и в устройстве являются существенными и взаимосвязанными с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, однозначно характеризующих заявленное предложение и возможность достижения указанного эффекта. Так, например, в способе перекрытие выходных отверстий коллекторов всех цилиндров, кроме того, который работает на выпуск отработавших газов, позволяет осуществить более глубокое разряжение в замкнутой системе выхлопа двигателя, не расходуя энергии на компенсацию повышения давления от возвратных газов. Это позволяет более интенсивно провести процесс отсоса продуктов сгорания из камеры цилиндра, начавшего впуск свежего заряда при открытом еще выпускном клапане. Введение перекрытия магистралей позволяет целенаправленно отсасывать продукты сгорания, не расходуя при этом энергии на разряжение в коллекторах других цилиндров, не сохраняя в них ранее достигнутый уровень разряжения. Это позволяет усилить процесс вывода продуктов сгорания из цилиндров. Эти рассуждения справедливы и для устройства, реализующего указанный способ. На фиг. 1 общий вид выпускной системы двигателя внутреннего сгорания; на фиг. 2 показана зона соединения коллектора с магистралью и цилиндром; на фиг. 3 пример исполнения газодинамического замка; на фиг. 4 управляемый кран магистрали; на фиг. 5 часть индикаторной диаграммы, относящаяся к процессу газообмена. Заявляемый способ продувки рабочих цилиндров двигателя внутреннего сгорания рассматривается применительно к четырехтактному двигателю с порядком работы цилиндров 1-3-4-2 (см. фиг. 1). В основе способа лежит особенность действительного процесса работы двигателя внутреннего сгорания, отраженного на индикаторной диаграмме, относящейся к процессу газообмена (см. фиг. 5). В действительном цикле выпуск происходит не мгновенно: выпускной клапан открывается в точке 3, т.е. до прихода поршня в н.м.т. и закрывается в точке 4, т. е. после прохода поршнем в н.м.т. В точке 3 диаграммы давление газов в цилиндре значительно выше атмосферного (0,3-0,5 МПа) и предварением выпуска (участок 3b) обеспечивает удаление отработавших газов. Вследствие этого к приходу поршня в н.м.т. (точка b) давление в цилиндре оказывается значительно ниже давления конца расширения и на последующее удаление газов при перемещении поршня к в.м.т. затрачивается меньшая работа. В конце выпуска скорость истечения отработавших газов все еще велика (60-100 м/с). Поэтому запаздывание выпуска (участок r4) улучшают очистку цилиндра за счет инерции газов. Степень заполнения цилиндра свежим зарядом оценивают коэффициентом наполнения, представляющим собой отношение количества свежего заряда, фактически поступившего в цилиндр, к количеству заряда, которое могло бы заполнить рабочий объем. Для того, чтобы улучшить наполнение цилиндра свежим зарядом, стремятся уменьшить давление в конце выпуска. Кроме того впускной клапан открывают до прихода поршня в в.м.т. (точка 1 на фиг. 5), а закрывают после прохода поршнем н.м.т. (точка 2). Опережение открытия впускного клапана необходимо для того, чтобы к моменту, когда поршень во время движения к н. м.т. займет положение, соответствующее точке 4, клапан был бы открыт возможно дольше и не затруднял поступление свежего заряда в цилиндр. Таким образом видно, что в четырехтактном двигателе имеет место совпадение процессом по времени: открытие выпускного клапана одного цилиндра (участок 3b) процесс выпуска отработавших газов с высокой скоростью и большим давлением и открытие впускного клапана другого цилиндра при незакрытом выпускном клапане этого же цилиндра (участок 1-4). Перекрытие указанных процессов применительно к взятому в качестве примера двигателю с порядком работы цилиндров 1-3-4-2 имеет место в следующем виде: 1 цилиндр (выпуск) и 2 цилиндр (впуск), 3 цилиндр (выпуск) и 1 цилиндр (впуск), 4 цилиндр (выпуск) и 3 цилиндр (впуск), 2 цилиндр (выпуск) и 4 цилиндр (впуск). Таким образом видно, что по крайней мере в двух цилиндрах (например, в первом и втором) одновременно открыты оба выпускных клапана, сообщающих камеры рабочих цилиндров с выхлопной трубой. При этом из первого цилиндра поступают отработавшие газы под большим давлением и с высокой скоростью, а из второго остаточные газы за счет инерции в условиях значительно сниженного давления. Если сообщить оба коллектора между собой, то возможно организовать эжекторное разряжение в коллекторе второго цилиндра, используя для этого энергию отработавших газов первого цилиндра. В этом случае к инерционному процессу выхода продуктов сгорания из второго цилиндра прибавится эффект отсасывания этих продуктов, что приводит к уменьшению давления во втором цилиндре. Согласно способа продувки рабочих цилиндров двигателя внутреннего сгорания при выпуске отработавших газов из первого цилиндра через коллектор этого цилиндра в основную выхлопную трубу осуществляют эжекторное разряжение в коллекторе того цилиндра, в котором начался процесс впуска свежего заряда, при этом коллекторы всех цилиндров, кроме первого, перекрывают с тем, чтобы исключить разгерметизацию в коллекторах, достигнутую за счет эжекторного воздействия выходящего высокоскоростного потока отработавших газов из первого цилиндра. Затем этот процесс повторяется применительно к цилиндрам 3-1, где в цилиндре 3 осуществляется выпуск газов, а в цилиндре 1 впуск свежего заряда. При этом все коллекторы, кроме коллектора цилиндра 3, перекрыты и не имеют сообщения с выхлопной трубой. Таким образом обеспечивается снижение давления в цилиндре, осуществляющем начало такта впуска свежего заряда по сравнению с традиционно принятыми системами продувки. Обращается внимание на то, что перекрытие коллекторов цилиндров, не участвующих в выпуске отработавших газов, позволяет исключить возможность повышения давления за счет возврата газов. При этом вся энергия выходящих отработавших газов используется на разряжение замкнутой системы, а не разомкнутой, как это имеет место в прототипе. При системе, имеющей замкнутый объем, процесс разряжения имеет большую интенсивность и более ярко выраженный вид. Обращается внимание на то, что с увеличением количества цилиндров увеличивается разветвленность коллекторной системы. Поэтому процесс снижения давления за счет эжекторного воздействия отходящих газов цилиндра в такой сильно разветвленной системе существенно падает и теряет его эффективность. В этом случае целесообразно согласно способу по изобретению сохранить воздействие газов только на один цилиндр и только на его коллектор. В этом случае перекрывают магистрали связи коллекторов между собой, оставляя открытым только ту связь, которая сообщает коллектор цилиндра в такте выпуска с коллектором цилиндра в такте впуска свежего заряда. Тогда вся энергия по созданию разряжения будет расходоваться на откачивание продуктов сгорания только на один цилиндр, а не на всю коллекторную систему двигателя внутреннего сгорания. Способ иллюстрируется устройством выхлопной системы двигателя внутреннего сгорания, представляющим собой один из возможных примеров исполнения. Каждый цилиндр двигателя внутреннего сгорания (см. фиг. 1) связан в зоне выпускного окна с отдельным коллектором 2, через газодинамический замок 3 сообщенный с отводными каналами 4. Отводные каналы 4 связаны через муфту 5 с выхлопной трубой 6. При этом коллектор 2 сообщен с соответствующим ему коллектором другого цилиндра через магистраль 7. Соответствие связей коллекторов между собой определяется порядком работы цилиндров. В представленном примере определен следующий порядок: 1-3-4-2. Следовательно, коллектор первого цилиндра сообщен с коллектором второго цилиндра, коллектор третьего цилиндра сообщен с коллектором первого цилиндра, коллектор четвертого цилиндра сообщен с коллектором третьего цилиндра, коллектор второго цилиндра сообщен с коллектором четвертого цилиндра. Таким образом, магистрали 7 направлены на сообщение коллекторов тех цилиндров, в которых по установленному порядку имеет место перекрытие процессов выпуска отработавших газов и впуска свежего заряда. Каждая магистраль 7 подключена определенным образом. Так магистраль 7 между первым и вторым цилиндрами связана одним концом с коллектором первого цилиндра в зоне гидродинамического замка, а другим концом в зоне выпускного окна второго цилиндра (см. фиг. 2). В месте соединения магистрали 7 с коллектором 2 в зоне выпускного окна цилиндра (см. фиг. 2) выполняется наклонный отражательный щиток 8, образующий участок усеченно-конической формы. Это позволяет увеличить скорость потока отработанных газов с целью создания эжекторного разряжения в магистрали 7. Коллекторы связаны с отводными каналами через газодинамический замок (см. фиг. 3), основной задачей которого является открытие канала отвода газов в выхлопную трубу в процессе выпуска отработавших газов и закрытие этого канала при работе цилиндра в режиме других тактов. В качестве примера исполнения такого замка использован редукционный клапан, работающий от давления на его входе. Этот клапан содержит установленную в канале заслонку 9, смонтированную с возможностью поворота на оси, кинематически связанной (поз. 10) с поршнем 11, установленным в камере 12. Камера 12 сообщена каналом 13 с внутренней полостью коллектора 2. При истечении из цилиндра отработавших газов под большим давлением и с высокой скоростью газ оказывает давление через канал 13 на поршень 11, который перемещается по камере 12 и поворачивает заслонку 9, открывающую проход отработавшему газу. После падения давления в коллекторе 2 поршень возвращается в прежнее исходное положение, в котором заслонка 9 перекрывает клапан сообщения с выхлопной трубой. Возврат поршня может быть организован любыми известными средствами, например, пружиной, подачей противодавления от канала другого цилиндра, работающего на выпуск, или введением разницы между массами нижней части заслонки и верхней части заслонки с связью и поршнем (по типу игрушки "неваляшки"). В этом случае при падении давления за счет более утяжеленной нижней своей части заслонка повернется и возвратит поршень в исходное положение. Соответствующим подбором размеров камеры, поршня и канала обеспечивают режим работы газодинамического замка, при котором открытие заслонки происходит при повышении давления в коллекторе. Возможна установка крана перекрытия магистрали 7 с функцией открытия и закрытия от положения впускного и выпускного клапанов цилиндра. Этот кран монтируется в магистрали цилиндра, в зоне его выпускного окна. Установка этого крана позволяет перекрывать магистраль 7 (см. фиг. 4) сразу же после закрытия выпускного клапана цилиндра с тем, чтобы сохранить созданное в коллекторе этого цилиндра разряжение (область низкого давления) и исключить повышение давления вследствие работы других цилиндров. Кран представляет собой поворотно установленную заслонку 14, имеющую кинематическую связь с толкателем 15, на который воздействует кулачок 16 распределительного вала 17, несущего кулачки 18 воздействия на впускные и выпускные клапаны цилиндра. Кулачок 16 в данном варианте выполняется на том же распределительном валу, что и кулачки открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов. Это позволяет увязать положение клапанов на участке 1r4 диаграммы (фиг. 5), когда они открыты, с открытием заслонки 14 в магистрали 7 этого же цилиндра. Возможны и другие варианты исполнения. Данный пример представлен для иллюстрации возможности решения этой проблемы, т.е. увязки положения заслонки с положением впускного и выпускного клапанов. Выхлопная система двигателя внутреннего сгорания, реализующая предложенный способ продувки цилиндров, работает следующим образом. При открытии выпускного клапана первого цилиндра поток отходящих газов с большим давлением и большой скоростью устремляется по своему коллектору 2 в направлении газодинамического замка. Повышение давления в этом коллекторе приводит к перемещению поршня 11 и открытию клапана в выхлопную трубу за счет поворота заслонки 9. Поток отработавших газов поступает в глушитель. Гидродинамические замки в других коллекторах перекрывают каналы связи с выхлопной трубой вследствие недостаточности давления в соответствующих им коллекторах. Одновременно во втором цилиндре происходит начало впуска свежего заряда при открытом выпускном клапане. За счет связи коллекторов этих цилиндров магистралью 7 происходит разряжение в коллекторе 2 второго цилиндра, которое увеличивает интенсивность отсоса продуктов сгорания из камеры этого цилиндра, одновременно уменьшается давление и в других коллекторах, т.е. третьего и четвертого цилиндров, так как все коллекторы объединены между собой в замкнутую систему. После закрытия выпускного клапана второго цилиндра процесс выхода отработавших газов идет по угасающей с последующим перекрытием заслонкой 9 канала этого коллектора. При выпуске продуктов сгорания из третьего цилиндра процесс разряжения повторяется применительно к первому цилиндру, в котором начался впуск свежего заряда и к всей системе коллекторов в целом. При введении в магистрали 7 каждого цилиндра в зоне его выпускного окна крана с функцией открытия и закрытия от положения клапанов этого цилиндра обеспечивается разделение замкнутой системы коллекторов на подсистемы замкнутого вида. В этом случае при выпуске отработавших газов из первого цилиндра разряжение будет создаваться только в коллекторе второго цилиндра, так как все другие магистрали перекрыты. Это позволяет осуществить более глубокое очищение камеры сгорания второго цилиндра. При выпуске отработавших газов из третьего цилиндра эжекторное разряжение будет организовано в коллекторе первого цилиндра, так как все другие магистрали, в том числе и ранее открытая магистраль между первым и вторым цилиндром, перекрыты. Настоящее изобретение позволяет увеличить механическую отдачу двигателя внутреннего сгорания за счет улучшения наполнения рабочего цилиндра свежим зарядом.Формула изобретения
1. Способ продувки рабочих цилиндров двигателя внутреннего сгорания, заключающийся в том, что при выпуске отработавших газов из цилиндра через коллектор этого цилиндра в основную выхлопную трубу осуществляют эжекторное разрежение в коллекторе цилиндра, начавшего впуск свежего заряда, отличающийся тем, что при выпуске отработавших газов из указанного первым цилиндра перекрывают выходы коллекторов других цилиндров в основную выхлопную трубу. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при закрытии выпускного клапана цилиндра, начавшего впуск свежего заряда, перекрывают канал сообщения коллектора этого цилиндра с коллектором цилиндра, осуществляющего выпуск отработавших газов в основную выхлопную трубу. 3. Выхлопная система двигателя внутреннего сгорания, содержащая по количеству цилиндров коллекторы, сообщенные с выпускными окнами цилиндров и каждый из которых сообщен с основной выхлопной трубой, при этом коллектор каждого цилиндра сообщен магистралью с коллектором другого цилиндра, такт впуска свежего заряда которого совпадает с началом такта выпуска отработавших газов первого цилиндра, а в зоне соединения коллектора с магистралью на внутренней стенке коллектора выполнен наклонный отражательный щиток для ускорения потока отработавших газов, отличающаяся тем, что каждый коллектор сообщен с основной выхлопной трубой через газодинамический замок, представляющий собой редукционный клапан с функцией открытия от давления в коллекторе. 4. Система по п. 3, отличающаяся тем, что в каждой магистрали каждого цилиндра установлен управляемый кран с функцией открытия и закрытия от положения впускного и выпускного клапанов этого цилиндра.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5www.findpatent.ru
Изобретение относится к двигателестроению и может быть применено при эксплуатации двигателей внутреннего сгорания с системой впрыска топлива или топливовоздушной смеси в рабочий цилиндр. Используют двигатель, снабженный компрессорным цилиндром с поршнем, кинеманически связанным с рабочим поршнем. Компрессорный цилиндр сообщается с рабочим цилиндром через соединительный канал. Осуществляют петлевую продувку рабочего цилиндра. Из компрессорного цилиндра во время продувки подают воздух непосредственно в камеру сгорания рабочего цилиндра тангенциально ее внутренней боковой поверхности. Возвратно-поступательные движения компрессорного поршня осуществляют с частотой, вдвое большей частоты движения рабочего поршня. Перед каждым тактом движения компрессорного поршня, соответствующим продувке рабочего цилиндра, подачу топлива в компрессорный цилиндр прекращают, а после окончания этого такта подачу топлива возобновляют. Способ позволяет удалить отработанные газы из застойных зон рабочего цилиндра и камеры сгорания. Улучшается состав горючей смеси, что повышает мощность двигателя. 3 ил.
Изобретение относится к двигателестроению и может быть применено при эксплуатации двигателей внутреннего сгорания с системой впрыска топлива или топливовоздушной смеси в рабочий цилиндр.Известен двигатель (Патент Российской Федерации №2039877, от 01.03.1993 г., МКИ F 02 B 33/22), который содержит рабочий цилиндр с рабочим поршнем, кинематически связанным с коленчатым валом, и компрессорный цилиндр с компрессорным поршнем. Последний также кинематически связан с коленчатым валом. Компрессорный цилиндр выполнен в едином блоке с рабочим цилиндром и сообщен с ним соединительным каналом через автоматический клапан отсечки с пружиной и седлом. Впускным каналом компрессорный цилиндр соединен с карбюратором. Между стенками цилиндра и компрессорного поршня установлена гильза с впускными окнами, сообщенными с впускным каналом. Клапан отсечки выполнен в виде стакана, расположенного соосно с компрессорным поршнем и обращенного дном к нему. При осуществлении цикла работы этого двигателя производят петлевую продувку его рабочего цилиндра. Этот двигатель позволяет уменьшить потери мощности. Однако при продувке рабочего цилиндра, применяемой при работе этого двигателя, отработанные газы не удается полностью удалить из застойных зон в верхней части рабочего цилиндра. Это загрязняет топливовоздушную смесь и ведет к снижению мощности двигателя.Известен также двигатель внутреннего сгорания, защищенный патентом РФ №2179250, от 12.07.2000 г., МКИ F 02 B 33/22, способ продувки которого принят за прототип. Этот двигатель снабжен компрессорным цилиндром, сообщающимся с рабочим цилиндром с помощью впускного канала через клапан отсечки. В компрессорном цилиндре размещена гильза с впускными окнами, сообщенными с впускным каналом. Компрессорный цилиндр сообщен с рабочим цилиндром соединительным каналом через клапан отсечки, размещенным над гильзой соосно компрессорному цилиндру и выполненный в виде стакана с пружиной и седлом, которое образовано верхним торцом гильзы. Внутри гильзы установлен компрессорный поршень, кинематически связанный с рабочим поршнем. Клапан отсечки обращен дном к компрессорному поршню. Кинематическая связь рабочего и компрессорного поршней осуществлена с помощью механизмов, на штоках которых закреплены рабочий и компрессорный поршни. Внутри компрессорного цилиндра, в его средней части, выполнена кольцевая выточка, соединенная с впускным каналом. Окна в гильзе расположены по ее окружности против выточки в компрессорном цилиндре. На впускном канале установлено сообщающееся с ним устройство для подачи жидкого или газообразного топлива. Свеча установлена соосно рабочему цилиндру. Соединительный канал расположен в верхней части компрессорного цилиндра. Проекция оси соединительного канала на плоскость продольного сечения рабочего и компрессорного цилиндров расположена под углом 20...60
по отношению к продольной оси рабочего цилиндра. Вершина этого угла направлена в сторону головки рабочего цилиндра. Под рабочим поршнем в рабочем цилиндре установлена диафрагма, снабженная в центральной части уплотнением, через которое пропущен шток механизма, с помощью которого осуществлена кинематическая связь рабочего поршня с валом двигателя. Наружный контур поверхности диафрагмы выполнен соответствующим внутреннему контуру поверхности рабочего поршня, а выпускной канал расположен выше диафрагмы. Надпоршневое пространство соединено продувочными каналами с подпоршневым пространством. Устройство для подачи жидкого или газообразного топлива выполнено в виде форсунки.При работе этого двигателя осуществляют петлевую продувку в конце рабочего хода рабочего поршня. Продувку осуществляют воздухом из подпоршневого пространства. Это позволяет произвести очистку рабочего объема цилиндра от отработанных газов. Однако при таком способе продувки трудно удалить отработанные газы из верхней части рабочего цилиндра и особенно из камеры сгорания. В результате часть отработанных газов из застойных зон попадает в топливовоздушную смесь. Это снижает мощность двигателя.Техническая задача, решаемая изобретением, - повышение мощности двигателя.Сущность предлагаемого способа состоит в том, что используют двигатель внутреннего сгорания, снабженный компрессорным цилиндром с поршнем, который кинематически связан с рабочим поршнем. Компрессорный цилиндр этого двигателя сообщен с рабочим цилиндром одним или несколькими соединительными каналами. Осуществляют петлевую продувку рабочего цилиндра. В отличие от прототипа во время продувки дополнительно подают воздух из компрессорного цилиндра в камеру сгорания тангенциально ее боковой поверхности. Для этого возвратно-поступательные движения компрессорного поршня осуществляют с частотой, вдвое большей частоты движения рабочего поршня. Перед каждым тактом движения компрессорного поршня, соответствующим продувке рабочего цилиндра, подачу топлива в компрессорный цилиндр прекращают. После окончания этого такта подачу топлива возобновляют.Такая совокупность признаков предлагаемого способа продувки позволяет повысить мощность двигателя. Это становится возможным потому, что дополнительная порция чистого воздуха, которую подают из компрессорного цилиндра в камеру сгорания во время продувки, завихряясь, выносит из застойных зон отработанные газы. Эти газы, смешиваясь в нижней части рабочего цилиндра с воздухом, поступающим из подпоршневого пространства, выбрасываются в атмосферу. Состав топливовоздушной смеси в рабочем цилиндре улучшается, что увеличивает мощность, развиваемую при сгорании этой смеси. Подача дополнительного воздуха в камеру сгорания через компрессорный цилиндр становится возможной в результате удвоения частоты возвратно-поступательного движения компрессорного поршня по сравнению с частотой движения рабочего поршня и прекращения подачи топлива в компрессорный цилиндр перед каждым тактом движения компрессорного поршня, соответствующим продувке рабочего цилиндра.Изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показана конструктивная схема двигателя, на котором осуществляется предлагаемый способ, на фиг.2 - сечение А - А на фиг.1, показывающее схему подачи воздуха из компрессорного цилиндра в камеру сгорания, а на фиг.3 - циклограмма предлагаемого способа.При предлагаемом способе продувки используют двигатель внутреннего сгорания, снабженный компрессорным цилиндром 1 с поршнем 2, который кинематически связан с рабочим поршнем 3 (см. фиг.1). Через соединительный канал 4 компрессорный цилиндр 1 сообщается с рабочим цилиндром 5. Производят петлевую продувку рабочего цилиндра 5. Во время продувки через соединительные каналы 4 из компрессорного цилиндра 1 дополнительно подают воздух непосредственно в камеру сгорания 6 рабочего цилиндра 5 тангенциально внутренней боковой поверхности камеры сгорания 6. Возвратно-поступательные движения компрессорного поршня 2 осуществляют с частотой, вдвое большей частоты движения рабочего поршня 3 (см. фиг.3). Перед каждым тактом движения компрессорного поршня 2, соответствующим продувке рабочего цилиндра 5, подачу топлива через устройство 7 в компрессорный цилиндр 1 прекращают. После окончания этого такта подачу топлива в компрессорный цилиндр 1 возобновляют.В результате применения предлагаемого способа продувки дополнительная подача чистого воздуха из компрессорного цилиндра 1 непосредственно в камеру сгорания 6 позволит в процессе продувки полностью вытеснить отработанные газы из верхней части рабочего цилиндра 5. Тангенциальное по отношению к боковой поверхности камеры сгорания расположение соединительных каналов 4 (см. фиг.2), создавая завихрение потока воздуха, способствует более полному захвату этим потоком отработанных газов. Это исключает образование в верхней части рабочего цилиндра 5 застойных зон, в которых после продувки могут остаться отработанные газы. В результате практически исключаются загрязнения топливовоздушной смеси отработанными газами, улучшается ее состав, что повышает мощность двигателя. Частота возвратно-поступательных движений компрессорного поршня 2, вдвое большая частоты возвратно-поступательных движений рабочего поршня 3 (фиг.3), обеспечивает возможность подачи чистого дополнительного воздуха из компрессорного цилиндра 1 в камеру сгорания 6. Для этого подачу топлива в компрессорный цилиндр 1 через устройство 7 прекращают перед каждым тактом движения компрессорного поршня 2, соответствующим продувке рабочего цилиндра 5. После окончания этого такта подачу топлива через устройство 7 в компрессорный цилиндр 1 возобновляют, чтобы обеспечить образование топливовоздушной смеси и ее подачу в рабочий цилиндр 5 через соединительные каналы 4 и камеру сгорания 6 для осуществления последующих тактов работы двигателя.Предлагаемый способ осуществляется следующим образом. Через устройство 7, в качестве которого может быть применена, например, форсунка, в компрессорный цилиндр 1 подают жидкое или газообразное топливо. Через канал 8, выточку 9 и впускные окна 11 в гильзе 10 в компрессорный цилиндр 1 поступает воздух. Образуется топливовоздушная смесь, которая сжимается при движении вверх компрессорного поршня 2, при достижении заданной величины давления открывает клапан отсечки 12 и через соединительные каналы 4 поступает в камеру сгорания 6, воспламеняясь от запальной свечи 13. Начинается рабочий ход поршня 3. Частоту возвратно-поступательных движений компрессорного поршня 2 устанавливают вдвое большей частоты возвратно-поступательных движений рабочего поршня 3. При этом за время перемещения рабочего поршня 3 от верхней мертвой точки до нижней мертвой точки компрессорный поршень совершит полный такт движения от крайнего нижнего положения до крайнего верхнего положения и обратно.При предшествовавшем рабочему ходу движении рабочего поршня 3 вверх под ним создается разрежение, вследствие чего атмосферный воздух через канал 14 устремится в подпоршневое пространство 15. После поджигания топливовоздушной смеси поршень 3, совершая рабочий ход, движется вниз, канал 14 перекрывается и под рабочим поршнем 3 возникает избыточное давление. При последующем движении рабочего поршня 3 вниз его верхняя кромка откроет выпускное окно 16 и отработанные газы под давлением устремятся в выпускную систему, освобождая объем рабочего цилиндра 5. Произойдет выхлоп. При дальнейшем движении рабочего поршня 3 вниз откроется продувочное окно 17 и сжатый воздух из подпоршневого пространства 15 устремится в рабочий цилиндр 5, выталкивая оставшиеся отработанные газы через выпускное окно 16 и заполняя объем рабочего цилиндра 5 воздухом. Однако в застойных зонах верхней части рабочего цилиндра 5 и особенно в камере сгорания 6 часть отработанных газов при продувке воздухом из подпоршневого пространства не захватывается.В это время компрессорный поршень 1 начнет второй такт движения. При этом подачу топлива через устройство 7 прекращают и при движении вверх компрессорный поршень 2 будет сжимать чистый воздух, поступивший в компрессорный цилиндр 1 через канал 8, выточку 9 и впускные окна 11 гильзы 10. После достижения в компрессорном цилиндре 1 давления воздуха, на которое тарирована пружина 18 клапана отсечки 12, клапан 12 откроется и чистый воздух через соединительные каналы 4 и клапаны 19 устремится в камеру сгорания 6 по касательной к ее внутренней поверхности (фиг.2), вытесняя отработанные газы из застойных зон верхней части рабочего цилиндра 5.После окончания этого такта движения компрессорного поршня 2 канал подачи топлива к устройству 7 открывают. При последующем такте движения компрессорного поршня 2 топливо через впускное окно 11 гильзы 10 поступит в компрессорный цилиндр 1. Образуется топливовоздушная смесь, которая, сжимаясь компрессорным поршнем 2, через клапан отсечки 12 и соединительные каналы 4 с клапанами 19 будет впрыснута в камеру сгорания 6 и подожжена искрой от свечи 13. Цикл повторится.Предлагаемый способ может быть легко осуществлен с помощью известных в технике средств. Частоту возвратно-поступательных движений компрессорного поршня 2 можно увеличить вдвое по сравнению с частотой движения рабочего поршня 3, если включить в кинематическую цепь связи между ними, например, зубчатую или иную передачу с передаточным отношением 1:2. Подачу топлива в компрессорный цилиндр 1 можно перекрывать и возобновлять, например, с помощью электромагнитного клапана, сигнал на который можно подавать от любого известного датчика (например, контактного или индукционного), установленного на штоке 20 рабочего поршня 3. Электромагнитный клапан может быть встроен непосредственно в канал подачи топлива к устройству 7.Таким образом, предлагаемый способ продувки двигателя внутреннего сгорания обеспечивает технический эффект, заключающийся в повышении мощности двигателя, и может быть осуществлен с помощью известных в технике средств. Следовательно, предлагаемый способ обладает промышленной применимостью.Формула изобретения
Способ продувки двигателя внутреннего сгорания, снабженного компрессорным цилиндром с поршнем, кинеманически связанным с рабочим поршнем и соединительным каналом, соединяющим компрессорный цилиндр с рабочим цилиндром, при котором осуществляют петлевую продувку рабочего цилиндра, отличающийся тем, что из компрессорного цилиндра во время продувки через соединительный канал дополнительно подают воздух непосредственно в камеру сгорания рабочего цилиндра тангенциально ее внутренней боковой поверхности, для чего возвратно-поступательные движения компрессорного поршня осуществляют с частотой, вдвое большей частоты движения рабочего поршня, причем перед каждым тактом движения компрессорного поршня, соответствующим продувке рабочего цилиндра, подачу топлива в компрессорный цилиндр прекращают, а после окончания этого такта подачу топлива возобновляют.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3www.findpatent.ru
| Контурная продувка, в свою очередь, может быть подразделена, в зависимости от расположения окон в цилиндре, на следующие наиболее распространенные группы: Поперечная щелевая продувка (фиг. 74, а). Здесь выпускные окна расположены против продувочных, причем по высоте (в направлении хода поршня) выпускные окна превышают продувочные. Это сделано для лучшей очистки цилиндра от отработавших газов. Частичное вытеснение поршнем через выпускные окна воздуха после закрытия продувочных окон служит, однако, причиной утечки свежего заряда, что ведет к уменьшению мощности двигателя. Преимуществом этого типа продувки является простота конструкции, эксплуатации (нет клапанов) и надежность работы. Поэтому рассмотренный тип продувки широко применяется в современных двигателях. Петлевая продувка (фиг. 74, б). Выпускные — верхние и продувочные — нижние окна расположены в два ряда один над другим. В конце рабочего хода кромкой днища поршня сначала открываются выпускные окна, а при дальнейшем ходе и продувочные. Продувочные окна наклонены вниз, почему воздух, поступающий .в цилиндр, направляется вниз, обтекает вогнутую поверхность поршня и далее, двигаясь в верхнюю часть цилиндра и описывая петлю, вытесняет продукты сгорания через выпускные окна. При движении поршня вверх сначала закрываются продувочные окна, а затем выпускные, т. е. так же как и при поперечной щелевой продувке. Преимущества и недостатки этих двух типов продувок одинаковы. Рассматриваемый тип продувки распространен в двигателях большой мощности. Клапанная поперечная продувка (фиг. 74, в). Здесь продувочные и выпускные окна располагаются против друг друга, а высота этих окон одинакова. '
Окна для продувки наклонены вверх и соединены с автоматическим клапаном 4, регулирующим впуск воздуха в цилиндр. Кромкой днища поршня открываются одновременно выпускные 2 и продувочные 3 окна, начинается выпуск отработавших газов; воздух же пойдет лишь тогда, когда давление в цилиндре сделается несколько ниже давления в ресивере 5 и когда клапан откроет окна 3 вследствие разности давлений. При движении поршня вверх продувка прекратится одновременно с прекращением выпуска, т. е. с момента, когда поршень перекроет эти окна; после этого начинается сжатие. В связи с более поздним закрытием продувочных окон по сравнению с вышеописанными продувками, расход воздуха при данной продувке меньше, а количество свежего заряда, поступающего за цикл, а следовательно, и мощность, будут больше. Клапанная поперечная продувка с высотой продувочных окон большей, чему выпускных (фиг. 74, г). Здесь выпускные и продувочные окна расположены против друг друга, причем продувочный воздух поступает через двойной ряд окон, наклоненных кверху. Верхний ряд продувочных окоп 3 закрывается автоматическим клапаном 4. Когда при движении поршня вниз откроется верхний ряд продувочных окон, а затем выпускные окна 2, то отработавшие газы начнут вытекать в атмосферу, а воздух подаваться не будет, так как клапан при этом будет закрыт. При дальнейшем движении поршень открывает нижние продувочные окна 3 и одновременно открывается автоматический клапан 4, так как к этому времени давление в ресивере 5 окажется больше понизившегося давления в цилиндре. Поэтому воздух начнет поступать в цилиндр одновременно через оба ряда продувочных оком, вытесняя отработавшие газы. При движении поршня вверх сначала закроются нижние продувочные окна, а затем выпускные. Верхние же продувочные окна останутся открытыми, и через них воздух продолжает поступать до тех пор, пока поршень их не закроет; затем начинается процесс сжатия. При этом способе продувки в цилиндр поступает добавочная порция свежего заряда воздуха при давлении, соответствующем давлению в ресивере, что при прочих равных условиях повышает мощность двигателя по сравнению со всеми рассмотренными выше типами продувки. |
vdvizhke.ru
www.freepatent.ru
