четырехтактный двигатель внутреннего сгорания с качающимся поршнем двойного действия

Формула изобретения

Четырехтактный двигатель внутреннего сгорания с качающимся поршнем двойного действия, содержащий головку цилиндра, размещенную внутри рабочего объема цилиндра, корпус с рубашкой охлаждения, поршень с валом, выполненным с каналами для подачи топливно-воздушной смеси, газораспределительную камеру, золотниковые клапаны, крыльчатку, отличающийся тем, что угол качания поршня составляет 280-320°.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к двигателям внутреннего сгорания с качающимся рабочим элементом.

Известен двигатель внутреннего сгорания с возвратно-качательным движением поршня (авторское свидетельство СССР №1462007). В данном изобретении возможно улучшение экономичности двухтактного двигателя путем более полного использования объема рабочей камеры и улучшения качества продувки.

Недостатком известного двигателя является то, что двигатель работает в двухтактном режиме и не является двигателем двойного действия.

Задачей предлагаемого изобретения является уменьшение габаритов двигателя и улучшение организации рабочего процесса.

Поставленная задача достигается тем, что в четырехтактном двигателе внутреннего сгорания с качающимся поршнем двойного действия, содержащем головку цилиндра, размещенную внутри рабочего объема цилиндра, корпус с рубашкой охлаждения, поршень с валом, выполненным с каналами для подачи топливно-воздушной смеси, а также газораспределительную камеру, золотниковые клапаны и крыльчатку, согласно изобретению угол качания поршня составляет 280-320 градусов.

Заявленное изобретение поясняется при помощи чертежей.

На фиг.1 представлен заявленный двигатель.

На фиг.2 - продольный разрез двигателя на фиг.1 по камерам сгорания.

На фиг.3 - запорная втулка, позиция 28, на фиг.2.

На фиг.4 - то же, продольный разрез Б-Б на фиг.3.

Двигатель содержит корпус 1 с рубашкой водяного охлаждения 2. Внутри корпуса 1 размещен качающийся поршень 3, выполненный заодно со ступицей 4 и полым валом 5. Внутри вала 5 выполнены каналы 6 и 7, через которые подается топливно-воздушная смесь в рабочие полости 8 и 9, составляющие совместно полость 10 цилиндра. В полости 10 размещена головка 11 цилиндра, выполненная в виде кольцевого сектора и снабженная газоотводной трубкой 12 и золотниковым клапаном 13 для отвода отработавших газов. Головка 11 и поршень 3, в целях герметизации рабочих полостей, снабжены уплотнительными пластинами 14 и 15, подпружиненными эспандерами 16 (на чертеже изображены не все эспандеры). Топливно-воздушная смесь воспламеняется свечами зажигания 17 и 18. Полость 10 цилиндра изолирована от внешней среды кольцевыми уплотнителями 19, размещенными в пазах торцевых стенок корпуса 1. Вал установлен на подшипниках 20 и 21.

Соосно с корпусом 1 двигателя установлена газораспределительная камера 22, размещенная в корпусе 23. В камеру 22 подается топливно-воздушная смесь, состоящая из воздуха, очищенного воздухоочистителем 24, и перемешанная с топливом в карбюраторе 25. Смесь дополнительно перемешивается крыльчаткой 26, установленной на валу 5, и по пути, указанному стрелкой В, подается в рабочие полости 8 и 9 цилиндра через золотниковый клапан 27, снабженный запорной втулкой 28. Во втулке 28 выполнены отверстия 29, с помощью которых осуществляется сообщение камеры 22 через отверстия в корпусе 23 и отверстия 30 вала 5 с рабочими полостями 8 или 9. Запорная втулка 28 имеет привод отвала 5.

Двигатель работает по принципу четырехтактного двигателя двойного действия, так как в цилиндре одновременно реализуются два рабочих цикла: один в рабочей полости 8, другой - в рабочей полости 9.

Двигатель работает следующим образом. При движении поршня 3 по часовой стрелке от правой мертвой точки (ПМТ) до левой мертвой точки (ЛМТ), например, на угол 280-320 градусов, топливно-воздушная смесь из газораспределительной камеры В через золотниковый клапан 24 поступает в рабочую полость А. При этом клапан 24 открыт при совпадении отверстий М, N и G соответственно в корпусе 20, втулке 25 и вале 5. При последующем движении поршня 3 от ЛМТ к ПМТ в полости А осуществляется сжатие поступившей в нее смеси. При этом в конце такта впуска или в начале сжатия запорная втулка 25 с помощью выступа вала 5 поворачивается и перекрывает отверстия М, N и G, которые остаются закрытыми в течение последующих трех тактов. При достижении поршнем 3 ПМТ смесь воспламеняется от искры свечи зажигания 15, и поршень 3 под давлением расширяющихся газов начинает движение к ЛМТ. При движении поршня 3 от ЛМТ к ПМТ осуществляется очистка рабочей полости А цилиндра от продуктов сгорания через золотниковый клапан 11 и газоотводную трубку 10. В конце такта выпуска отверстия М, N и G открываются для повторного цикла. Параллельно аналогичный рабочий процесс осуществляется и в рабочей полости Б.