двигатель внутреннего сгорания

Формула изобретения

Двигатель внутреннего сгорания, содержащий парные цилиндры, головку блока, коленчатый вал с шатунами, причем парные цилиндры расположены в продольном направлении, при этом цилиндр низкого давления соединен с источником питания топливом, а цилиндр высокого давления соединен с источником питания чистым воздухом, вытесняемым при последующем сжатии в камеру сгорания низкого давления, отличающийся тем, что кривошипный механизм обеспечивает отставание поршня цилиндра высокого давления от поршня цилиндра низкого давления на 22° по углу поворота вала, канал, соединяющий цилиндры, выполнен тангенциальным, при этом происходит двухстадийное горение заряда с последовательным участием в первой стадии горения воздушного заряда, находящегося в смеси с топливом с невысокой степенью сжатия и во второй стадии - воздушного заряда с высокой степенью сжатия, причем расширение газа после сгорания происходит одновременно в двух цилиндрах.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению, в частности двигателестроению, и может быть использовано при конструировании и разработке двигателей внутреннего сгорания (ДВС).

Наиболее близким по техническому решению является опытный образец полноразмерного двигателя, приведенный в книге: автор В.М. Кушуль. Знакомьтесь - двигатель нового типа. Л.: Судостроение, 1966 г., с.106. Этот тип двигателя принят за прототип. В этом двигателе предусмотрено двухрядное поперечное расположение цилиндров с одним коленчатым валом и системой главных и прицепных шатунов.

Недостатком этого двигателя является двухрядное поперечное расположение цилиндров и наличие прицепного шатуна, что усложняет конструкцию двигателя и снижает его долговечность.

Задачей, решаемой изобретением, является упрощение конструкции и повышение КПД двигателя.

Поставленная задача решается тем, что двигатель внутреннего сгорания содержит парные цилиндры, головку блока, коленчатый вал с шатунами, причем парные цилиндры расположены в продольном направлении, при этом цилиндр низкого давления соединен с источником питания топливом, а цилиндр высокого давления соединен с источником питания чистым воздухом, вытесняемым при последующем сжатии в камеру сгорания низкого давления, согласно изобретению кривошипный механизм обеспечивает отставание поршня цилиндра высокого давления от поршня цилиндра низкого давления на 22° по углу поворота вала, канал, соединяющий цилиндры, выполнен тангенциальным, при этом происходит двухстадийное горение заряда с последовательным участием в первой стадии горения воздушного заряда, находящегося в смеси с топливом с невысокой степенью сжатия и во второй стадии - воздушного заряда с высокой степенью сжатия, причем расширение газа после сгорания происходит одновременно в двух цилиндрах.

Повышение мощности двигателя происходит за счет осуществления парной работы цилиндров.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 схематически изображен двигатель в общем виде;

на фиг.2 - вид Г;

на фиг.3 - разрез А-А

на фиг.4 - разрез В-В.

Предлагаемый двигатель содержит блок цилиндров 1, головку блока 2, коленчатый вал 3, шатуны с поршнями 4, свечи 5, вкладыши в головке блока 6, бобышки на поршне 7, камеру сжатия низкого давления 8, камеру сжатия высокого давления 9, приемный патрубок 10, карбюратор 11, воздухофильтр 12, заглушки в головке блока 13.

Рабочий процесс двигателя осуществляется в двух цилиндрах: камерах высокого 9 и низкого 8 давления, постоянно сообщенных между собой.

Кривошипный механизм обеспечивает определенное отставание в движении поршня камеры высокого давления 9, которое к моменту прихода поршня камеры низкого давления 8 В.М.Т. составляет 22° по углу поворота вала. Поршень камеры высокого давления 9 в положении В.М.Т. подходит к головке двигателя с минимально допустимым зазором, давление сжатия в камере высокого давления 9 становится более высоким, чем давление сжатия в камере низкого давления 8. Начинается энергичное перетекание сжатого воздуха из цилиндра в камеру сжатия 8. Перетекающий воздух, попадая в цилиндр с продуктами неполного сгорания, немедленно вступает в реакцию сгорания. Вследствие тангенциального направления канала, соединяющего цилиндры, протекающий в камеру 8 воздух создает вихревое вращение газов в камере сгорания, обеспечивающее турбулентный характер сгорания всего заряда. Расширение газа после сгорания происходит одновременно в двух цилиндрах. В этом двигателе происходит быстрое и полное сгорание всей топливной смеси, поэтому выхлоп экологически чистый. Происходит двухстадийное горение с последовательным участием в первой стадии горения воздушного заряда, находящегося в смеси с топливом и имеющего невысокое сжатие; и во второй стадии - воздушного заряда, имеющего высокую степень сжатия.