Двухтактный дизель с кривошипно-камерной продувкой

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Республиканское унитарное предприятие Могилевский завод лифтового машиностроения(72) Авторы Кузнецов Евгений Владимирович Сотников Владимир Иванович Чернов Николай Григорьевич Подымако Максим Эдуардович Никитин Алексей Петрович(73) Патентообладатель Республиканское унитарное предприятие Могилевский завод лифтового машиностроения(57) Двухтактный дизель с кривошипно-камерной продувкой, содержащий цилиндр с камерой сгорания, поршень, картер, кривошипно-шатунный механизм, вытеснитель, установленный в головке цилиндра, систему питания, включающую топливный бак,соединенный трубопроводом с картером, отличающийся тем, что система питания имеет обратный клапан, установленный в упомянутом трубопроводе с возможностью перемещения и механически связанный с вытеснителем.(56) 1. Двигатели внутреннего сгорания. Устройство и работа поршневых и комбинированных двигателей Учебник / Под редакцией А.С. Орлина, М.Г. Круглова. - М. Машиностроение, 1990. - С. 13-22, 140-151, 250. 2. Патент РФ 2239707, МПК 02 1/12, 2004. 85572012.10.30 Полезная модель относится к поршневым двухтактным двигателям внутреннего сгорания (ДВС) с самовоспламенением топливовоздушной смеси, т.е. к дизелям. Известен двухтактный дизель с кривошипно-камерной продувкой, с подачей топлива в цилиндр через форсунку 1. Недостатками данных двигателей является сложность конструкции, обусловленная наличием топливной аппаратуры. Наиболее близким к заявляемому является двигатель внутреннего сгорания 2. Он имеет следующие основные элементы цилиндр с камерой сжатия, поршень, шатун, коленчатый вал. В камеру сжатия через крышку введен болт на величину, определяемую подбором калиброванных шайб, подбираемых к каждому виду и сорту топлива для достижения давления, вызывающего детонацию. Кроме того, на крышке камеры сжатия, рядом с болтом, установлен поршенек, который доводит давление в камере сжатия до значения, вызывающего детонацию газа в заданный момент. Недостатком указанного двигателя является сложность его конструкции, обусловленная наличием колебательной системы поршня, а также поршенька, установленного в головке цилиндра, и, следовательно, невысокая надежность. Задача, решаемая полезной моделью, - упрощение конструкции и повышение надежности двигателя. Указанная задача достигается тем, что в двухтактном двигателе с кривошипнокамерной продувкой, содержащем кривошипно-шатунный механизм, вытеснитель, установленный в головке цилиндра, систему питания, включающую топливный бак, соединенный трубопроводом с картером, согласно полезной модели, система питания имеет обратный клапан, установленный в упомянутом трубопроводе с возможностью перемещения и связанный с вытеснителем. Сущность полезной модели поясняется чертежом, где приведена функциональная схема двухтактного двигателя с кривошипно-камерной петлевой продувкой. Двигатель состоит из цилиндра 1, в котором движется поршень 2, и картера 3. В верхней части цилиндра 1 установлен вытеснитель 4. В картере 3 на подшипниках установлен коленчатый вал 5, связанный с поршнем 2 при помощи шатуна 6 и пальца (позиция не указана). Цилиндр 1 имеет окна впускное 7, расположенное против и выше него выпускное 8, а также продувочные 9. Двигатель снабжен системой питания, состоящей из топливного бака 10, связанного с картером 3 посредством трубопровода 11 и установленного в трубопроводе 11 обратного клапана 12, например поплавкового типа. Клапан 12 имеет возможность изменять свое положение относительно дна картера 3, например, с помощью резьбы на корпусе клапана 12. В результате уровень топлива в картере 3 будет изменяться. Значит, при продувке цилиндра 1 в него вместе с воздухом будет заходить больше или меньше топлива, т.е. будет осуществляться регулирование мощности двигателя. Связь между вытеснителем 4 и обратным клапаном 12 осуществляется, например, посредством зубчатой передачи 13. Двигатель работает следующим образом. До поступления топлива в картер 3 обратный клапан 12 открыт и находится в нижнем положении. При поступлении в картер 3 топлива из топливного бака 10 по трубопроводу 11 обратный клапан 12 поднимается до тех пор, пока уровни топлива в картере 3 и поплавковой камере обратного клапана 12 не сравняются. В этот момент обратный клапан 12 перекрывает поступление топлива в картер 3. Далее двигатель работает согласно рабочему циклу двухтактного ДВС с кривошипно-камерной продувкой, а именно при движении от верхней мертвой точки (ВМТ) к нижней (НМТ) осуществляется расширение горючих газов и преобразование их энергии в механическую работу, то есть в перемещение поршня 2 (первый такт расширение). Когда верхняя кромка поршня 2 откроет выпускное окно 8, начинается выпуск отработавших газов в атмосферу за счет их избыточного давления. Затем нижняя кромка поршня 2 закрывает впускное окно 7 цилиндра 1. При этом картер 3 изолируется от атмосферы и при 2 85572012.10.30 дальнейшем движении поршня 2 вниз к НМТ в нем создается избыточное давление воздуха. Затем верхняя кромка поршня 2 открывает продувочные окна 9, через которые цилиндр 1 соединяется с картером 3. При этом свежий заряд (воздух с частью топлива) из картера 3 поступает в цилиндр 1 и вытесняет остатки отработавших газов. При движении поршня 2 от НМТ к ВМТ (второй такт - сжатие) сначала (пока открыты выпускное 8 и продувочные окна 9) заканчивается процесс продувки. Как только поршень 2 закроет продувочные 9 и выпускное 8 окна, в цилиндре 1 начинается процесс сжатия, что создает благоприятные условия для быстрого (взрывного) сгорания топлива при достижении поршнем 2 ВМТ. При закрытии продувочных окон 9 нижняя кромка поршня 2 открывает впускное 7 окно в картер 3, куда осуществляется засасывание воздуха для следующего цикла. После чего цикл повторяется и вновь открывшийся обратный клапан 12 подает следующую порцию топлива в картер 3. Вытеснитель 4 вводится на требуемую величину в камеру сгорания для обеспечения возможности взрывного горения топлива за счет изменения степени сжатия. Однако от количества поступающего в цилиндр 1 топлива зависит качество топливовоздушной смеси, а значит, и период задержки воспламенения,который определяется объемом вытеснителя, находящегося в камере сгорания. С помощью обратного клапана 12 можно регулировать уровень топлива в картере 3 и,соответственно, изменять мощность двигателя, для этого синхронно с изменением уровня топлива в картере 3 необходимо изменять степень сжатия с помощью увеличения (уменьшения) объема камеры сгорания за счет, например, введения (выведения) в нее вытеснителя 4. При перемещении вытеснителя 4 перемещается, соответственно, обратный клапан 12, связанный с вытеснителем 4 через зубчатую передачу 13. Важным следствием данного технического решения является существенное упрощение системы питания, что обеспечивает при прочих равных условиях повышение надежности двигателя, а также снижение трудоемкости его производства, а значит, и стоимость,за счет исключения из конструкции дорогостоящей топливной аппаратуры. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3