Двотактний двигун внутрішнього згоряння з пошаровим сумішоутворенням

Винахід відноситься до галузі двигунобудування і стосується систем газообміну двотактних двигунів. Відомий двотактний двигун внутрішнього згоряння з петлевою схемою газообміну і пошаровим сумішоутворенням і згорянням, який містить, щонайменше один циліндр, із перепускними і випускними каналами, поршнем і карбюратором, розташованим в одному з перепускних каналів [див. патент України №57151, МПК F02B17/00, 2001р.]. Недоліком цього двигуна є перемішування багатого і бідного шарів свіжого заряду при наближенні поршня до верхньої мертвої точки (ВМТ), що веде до погіршення якості згоряння і підвищення витрати палива. В основу винаходу поставлена задача в двотактному двигуні внутрішнього згоряння з пошаровим сумішоутворенням, шляхом удосконалення схеми газообміну, підвищити паливну економічність двигуна. Рішення поставленої задачі досягається тим, що в двотактному двигуні внутрішнього згоряння з пошаровим сумішоутворенням, який містить, щонайменше, один циліндр з перепускними каналами, верхня і нижня стінки яких на вході в циліндр виконані похило стосовно днища поршня, карбюратор, розташований хоча б в одному перепускному каналі та кривошипну камеру з розташованим у ній кривошипно-шатунним механізмом, новим згідно винаходу є те, що нахили верхньої і нижньої стінок перепускних каналів, розташованих з однієї та з другої сторони циліндра, виконані під різними кутами . Крім того, для досягнення кращого розшарування заряду, нахили верхньої і нижньої стінок перепускних каналів, розташованих з однієї сторони циліндра, виконані під кутом не більш 45°, а з другої сторони циліндра під кутом не менш 45°. Виконання нахилів верхньої і нижньої стінок перепускних каналів, розташованих з однієї та з другої сторони циліндра під різними кутами, змушує заряд рухатися вздовж стінок циліндра і днища поршня, змінюючи схему руху свіжого заряду, чим дозволяє зберегти розшарування заряду при наближенні поршня до ВМТ, підвищити якість згоряння і таким чином поліпшити паливну економічність двигуна. Пропонований двигун пояснюється наступними кресленнями: Фіг.1 - схема двигуна і спіральна траєкторія руху стр уменів свіжого заряду; Фіг.2 - схема розташування, форма перепускних каналів і траєкторія руху струменів свіжого заряду в перетині А-А; Фіг.3 - схема розташування, форма перепускних каналів і траєкторія руху струменів свіжого заряду в перетині В-В. Запропонований двигун містить циліндр 1, як мінімум чотири перепускних канали 2, 3, 4, 5 по яких надходить свіжий заряд із кривошипної камери розташованої під поршнем 6. При цьому, щонайменше, в одному з перепускних каналів найбільш далеко розташованому від випускного каналу 7 встановлений жиклер 8 карбюратора для збагачення пальним свіжого заряду. Перепускні канали 2, 4 і 5 призначені для подачі в циліндр збідненого заряду, а канал 3 для збагаченого заряду. Ділянка перепускного каналу, що примикає до циліндра, виконує функцію спрямування струменя свіжого заряду. Перетин перепускного каналу на вході в циліндр (вікно) прямокутної форми, тому кожний із перепускних каналів на вході в циліндр обмежений двома боковими, а також верхньою 9 і нижньою 10 стінками, при цьому з однієї сторони циліндра верхня і нижня стінки виконані під кутом не більш 45°, а з іншої сторони циліндра під кутом не менш 45°. Робота двигуна здійснюється таким чином. При положенні поршня 6 у нижній мертвій точці, коли відкриті вікна випускного і перепускних каналів, у циліндрі двигуна відбувається газообмін, тобто наповнення свіжим зарядом (впуск) і випуск вихлопних газів, що відробили. У процесі впуску свіжої суміші, перепускні канали 4 і 5 спрямовують струмінь свіжого заряду вздовж стінки циліндра. При цьому потік досягши стінки голівки циліндра розгорнеться і почне рухатися вздовж протилежної стінки циліндра до поршня. Таким чином утворюється петля зі струменів свіжої суміші, площина обертання якої перпендикулярна напрямку виходу ви хлопних газів. Перепускні канали 2 і 3 розташовані так, щоб направити струмінь заряду вздовж днища поршня. При цьому потік, досягши протилежної стінки циліндра, розгорнеться і почне рухатися по траєкторії струменів вихідних із перепускних каналів 4 і 5. Таким чином свіжий заряд у циліндрі почне рухатись по колу: стінка циліндра - голівка циліндра - стінка циліндра - днище поршня і т.д. У результаті того, що під час продувки загальний рух маси обертового свіжого заряду спрямований до випускного каналу, то траєкторія руху вхідних потоків нагадує спіраль. У процесі впуску свіжої суміші (на номінальному режимі роботи двигуна) у циліндр по перепускних каналах надходить бідна суміш. Паливний жиклер 8 розташований у віддаленому від випуску каналі, наприклад 3, збагачує суміш. Потоки свіжого заряду, які поступають по каналах 3 і 4 перемішуються між собою та утворюють в обсязі циліндра зону збагаченої суміші з коефіцієнтом надлишку повітря близьким до оптимального для якісного згоряння. Ця зона розташовується ближче до камери згоряння і електродам свічі запалювання. Потоки свіжого заряду, які поступають по каналах 2 і 5 перемішуються між собою, частково з газами, що відробили, і частково зі збагаченою сумішшю та утворюють в обсязі циліндра зону збідненої суміші. При наближенні поршня до ВМТ аж до моменту пробою іскри між електродами свічі, свіжий заряд здійснює обертання без істотного перемішування багатої і бідної зон. При наближенні поршня до ВМТ бідна суміш буде витиснута в камеру згоряння, у результаті чого відбудеться перемішування заряду, до оптимального з погляду економічності двигуна. За рахунок цього поліпшується паливна економічність і знижується токсичність викидів.