способ работы двигателя внутреннего сгорания и двигатель внутреннего сгорания

Формула изобретения

1. Способ работы двигателя внутреннего сгорания путем впуска в цилиндр свежего заряда, состоящего из воздуха и топливно-воздушной смеси с образованием топливной и воздушной зон, сжатия поршнем свежего заряда, воспламенения, сгорания, расширения продуктов сгорания и выпуска отработавших газов, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности, смесь впускают в область максимального подпоршневого зазора, а продукты сгорания в процессе расширения перепускают из топливной зоны в воздушную.

2. Двигатель внутреннего сгорания, содержащий цилиндр с размещенным в нем поршнем, головку цилиндра с впускным и выпускным трубопроводами и установленными в них соответственно впускным и выпускным клапанами и свечу зажигания, причем впускной трубопровод разделен перегородкой на два канала соответственно для впуска воздуха и топливовоздушной смеси, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности, поршень снабжен со стороны канала впуска смеси обтекаемой выемкой в виде полуцилиндра переменного сечения, плавно переходящей в плоские поверхности поршня и расположенные со стороны канала впуска воздуха.

3. Двигатель по п.2, отличающийся тем, что перегородка впускного трубопровода снабжена дополнительной подвижной перегородкой, установленной с возможностью прижатия к поверхности чашки впускного клапана.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению.

Известен двигатель внутреннего сгорания, содержащий цилиндр с клапанами впуска воздуха и смеси, поршень с выемкой и свечу зажигания, работающий путем последовательного впуска в цилиндр богатой топливовоздушной смеси и воздуха, впускаемого при расположении поршня в нижней мертвой точке, создания в цилиндре расслоенного заряда, степень расслоения которого увеличивают при уменьшении нагрузки и уменьшают с ростом последней.

Практически полное отсутствие расслоения заряда в этом двигателе при больших нагрузках снижает эффективность его работы.

Целью изобретения является повышение эффективности работы двигателя.

Цель достигается путем одновременного впуска в цилиндр компонентов свежего заряда, причем смесь впускают в зону цилиндра, содержащую полость, а воздух в противоположную зону цилиндра, воздух впускают при постоянной площади сечения впускного канала, с ростом нагрузки двигателя увеличивают количество топлива, подаваемого с смесью, при снижении нагрузки смесь обедняют, малые нагрузки обеспечивают дросселированием впускаемой смеси, с ростом нагрузки степень расслоения заряда в цилиндре увеличивают, а при снижении нагрузки уменьшают.

На чертеже изображен предлагаемый двигатель.

Двигатель содержит цилиндр 1, поршень 2, впускной клапан 3 с перегородкой 4, образующей два раздельных канала 5 и 6 подачи свежего заряда, при этом канал 5 подключен к атмосфере, а канал 6 имеет дроссельную заслонку 7 и карбюратор 8 со средствами 9 изменения сечения канала 10 подачи топлива. Выемка 11 располагается со стороны канала 6 ближе к краю цилиндра, выполняется в виде полуцилиндра переменного сечения по окружности поршня, соединенного с плоскими поверхностями поршня, расположенными со стороны канала 5 плавными переходами. Перегородка 4 в надклапанной зоне снабжена дополнительно подпружиненной подвижной перегородкой 12, постоянно прижатой к чашке клапана 3 по всей линии опирания. Заслонка 7 и средства 9 подключены к органу управления нагрузкой 13 двигателя. Месторасположение перегородки определяет границу раздела между зонами камеры 14 сгорания, образуемыми к моменту поджига: Т топливная зона, В воздушная зона. Свеча 15 зажигания может быть установлена в любом месте топливной зоны цилиндра, но наиболее предпочтительна ее установка в зоне топливной, максимально удаленной от воздушной зоны. Выпускные клапаны на чертеже не показаны.

Через канал 6 в цилиндр 1 впускается смесь, а через канал 5 воздух. Компоненты заряда к моменту прихода поршня 2 в нижнее и верхнее положение заполняют зоны Т и В. К моменту поджига ( к концу сжатия) смесь располагается в области полости (в зоне Т), а воздух в противоположной зоне (зона В). При открытии и закрытии клапана 3 подвижная перегородка 12 повторяет все перемещения клапана 3 с опиранием на поверхность чашки клапана, что предотвращает смешение между компонентами заряда вплоть до поступления последних в цилиндр 1. Смесь воспламеняется свечой 15 и сгорает сначала за счет кислорода смеси, а после начала расширения за счет кислорода зоны В. Нагрузку цилиндра 1 изменяют двумя способами: либо готовят смесь в карбюраторе 8 (смесь с постоянным коэффициентом избытка воздуха =0,4-0,5), заслонкой 7 изменяя количество подаваемой смеси, либо в карбюраторе 8 с помощью средств 9 готовят смесь с 0,4-0,5 на максимальных нагрузках, увеличивают до значения 1,0-1,3 при уменьшении нагрузки (заслонка 7 при этом открыта), дальнейшее уменьшение нагрузки производят прикрытием заслонки 7. Отверстие клапана 3 делится перегородкой 12 на два канала-топливный и воздушный, при этом площадь поперечного сечения топливного С_т и воздушного С_в каналов зависит от коэффициента избытка воздуха свежего заряда, приготавливаемого в карбюраторе 8 на режиме максимальной нагрузки двигателя К, и удовлетворяет соотношению: С_т:(C_т+С_в)= К.