Двигун внутрішнього згоряння

Двигун внутрішнього згоряння, який містить остов, у якому розміщені виконавчий рухомий робочий циліндр, кінематично зв'язаний через розподільний вал, що оснащений додатковим кулачком, із кривошипом у вигляді шатуна з колінчастим валом, що забезпечує зворотно-поступальний рух поршня, крім того має перепускні механізми газорозподілення, який відрізняється тим, що виконавчий рухомий робочий циліндр, який виконаний у вигляді видовженої клапанної гільзи, має в верх Винахід відноситься до двигунобудування, зокрема до поршневих двигунів внутрішнього згоряння Відомий двигун внутрішнього згоряння, який має по крайній мірі один основний (робочий) циліндр з зворотно-поступальним рухомим в ньому поршнем, від колінчастого валу, а в головці робочого циліндра розміщений по крайній мірі один допоміжний циліндр з вікнами впуску паливноповітряної суміші, виконаними на його боковій поверхні і зворотно-поступальним рухомим в ньому допоміжним поршнем, який керує вікнами впуску приводимого від колінчастого валу через кулачковий (розподільний) вал, камеру згоряння, утворену циліндрами, поршнями і головкою та свічкою запалення, а пристрій керування положенням допоміжного поршня і органами випуску відпрацьованих газів виконаних у вигляді тарілкових клапанів, розміщених в головці, і керований розподільним валом, при цьому пристрій керування положення допоміжного поршня виконаний у вигляді хитного важеля зв'язаного з розподільним валом за допомогою пружини, яка переміщується за допомогою гвинтової пари та додаткової пружини [Двигун внутрішнього згоряння, патент України № 9784, F02B 75/04, 19/06, F02fl 15/04, Бюл № 3, 1996 р ] Проте відомий двигун внутрішнього згоряння ній частині на ЗОВНІШНІЙ поверхні фаску та скобоподібну втулку з отворами, у якій розміщені перепускні механізми газорозподілення двосторонньої дм у вигляді газорозподільного циліндричного золотника, і має в нижній частині на ЗОВНІШНІЙ поверхні виступ, на якому встановлений пдрокомпенсатор, що взаємодіє із кулачком розподільного вала, і під яким розміщена пружина, при цьому розподільний вал має швидкість обертання у два рази більшу за швидкість обертання колінчастого вала, перепускні канали виконані безпосередньо в остові, і отвори на втулці, виконані у два ряди, є впускними і випускними вікнами газорозподілу, де один із рядів сумісний з отворами, виконаними безпосередньо на ГІЛЬЗІ має складну конструкцію котра ускладнює технологію виготовлення такого двигуна, а наявність великої КІЛЬКОСТІ допоміжних вузлів і деталей зменшує надійність та збільшує габарити двигуна Двигун вибраний, як аналог, через керовані та погоджені з роботою поршня взаємозв'язки колінчастого валу з механізмами газорозподілення і за рахунок розміщення яких є можливість працювати двигуну як по чотиритактному так і по двотактному робочому циклу Найбільш близьким до винаходу, що заявляється, є двигун внутрішнього згоряння, який скомпонований із остова у якому розміщені виконавчий рухомий елемент (робочий циліндр) котрий через газорозподільний (розподільний) вал, який оснащений додатковим кулачком, кінематично зв'язаний із кривошипом у вигляді шатуна з колінчастим валом, що забезпечує зворотно-поступальний рух поршню, і має перепускні канали та перепускні механізми газорозподілення При цьому виконавчий рухомий циліндр виконаний у вигляді стакану, який оснащений кронштейном і який зв'язаний із розподільним валом через двоплечі зубчаті сектори і клиновидну рейку, розміщену в направляючих роликах, останні встановленні на кронштейні рухомого стакана та кришці, перепускні канали виконані у вигляді патрубків котрі притиснуті пружиною, о о ю ю 55002 а перепускні механізми газорозподілення у вигляді клапанів [Двигатель внутреннего сгорания, ав ев СССР № 1359446, F02B 9/00, Бюл № 46, 1987г] Проте даний двигун внутрішнього згоряння має дещо складну конструкцію, що ускладнює технологію виготовлення такого двигуна, через велику КІЛЬКІСТЬ додаткових деталей за допомогою яких розподільний вал забезпечує рух вниз/вверх робочого циліндра, причому практично майже є неможливим досягти потрібної та погодженої з роботою поршня взаємодії розподільного вала і перепускних механізмів газорозподілення у вигляді клапанів, яка залежить від переміщення робочого циліндра в початкове положення, котрий є залежним від переміщення клиновидної рейки в початкове положення В основу винаходу - Двигун внутрішнього згоряння - поставлена задача створення нового більш вдосконаленого поршневого двигуна внутрішнього згоряння з виконавчим рухомим робочим циліндром шляхом зміни конструкції рухомого робочого циліндра та надання йому нового взаємозв'язку із розподільним валом, забезпечити спрощення конструкції двигуна і одночасно дозволяє досягти погодженої взаємодії з роботою поршня інших вузлів і деталей двигуна Поставлена задача винаходу вирішується тим, що в ньому виконавчий рухомий робочий циліндр, який виконаний у вигляді видовженої клапанної гільзи, має в верхній частині на ЗОВНІШНІЙ поверхні фаску та скобоподібну втулку з отворами, у якій розміщені перепускні механізми газорозподілення двохсторонньої дм у вигляді газорозподільного циліндричного золотника, і має в нижній частині на ЗОВНІШНІЙ поверхні виступ, на якому встановлений пдрокомпенсатор, що взаємодіє із кулачком розподільного валу, і під яким влаштована пружина, при цьому, розподільний вал має швидкість обертання у два рази більшу за швидкість обертання колінчатого валу, перепускні канали виконані безпосередньо в остові, і отвори на втулці виконані у два ряди є впускними і випускними вікнами газорозподілу, де один із рядів сумісний з отворами виконаними безпосередньо на ГІЛЬЗІ Задача винаходу вирішена за рахунок запропонованого виконання рухомого робочого циліндра у вигляді видовженої клапанної гільзи яка має фаску, що забезпечує надійну стиковку з остовом (корпусом), і скобоподібну втулку з отворами, внаслідок чого стало можливим використання у якості механізмів газорозподілення відомого циліндричного золотника, який у порівнянні із клапанами газорозподілення зумовлює збільшення прохідного січення для потоку газів і зменшує шуми та сприяє зменшенню динамічних навантажень на деталі приводу При цьому виконання втулки скобоподібною не потребує виготовлення гільзи для золотника Та особливо, задача вирішена саме за рахунок того, що в нижній частині робочий циліндр має виступ, наявність якого дає можливість, через пдрокомпенсатор, налагодити погоджені взаємозв'язки із розподільним валом та з роботою поршня Поряд з цим, повернення в початкове положення робочого циліндра за допомогою пружини, що має визначену дію, сприяє точності регулювання по трібного режиму роботи двигуна При цьому використовується мінімальна КІЛЬКІСТЬ деталей (у порівнянні із відомими двигунами) та стало можливим виконання перепускних каналів безпосередньо в остові Таким чином, внаслідок запропонованого конструктивного виконання робочого циліндра та нових взаємозв'язків з іншими деталями двигуна, виконується задача винаходу створено новий вдосконалений двигун з виконавчим рухомим робочим циліндром, котрий має спрощену конструкцію двигуна, яка проста у виготовленні, і одночасно погоджену взаємодію з роботою поршня інших вузлів і деталей двигуна В результаті одержаного спрощення конструкції при налагоджених взаємозв'язках маємо зменшення габаритів та підвищення надійності двигуна при роботі, тобто, досягнуто експлуатаційних показників двигуна, котрі є наближеними до експлуатаційних показників класичних двигунів внутрішнього згоряння Крім того, запропонований двигун в принципі може працювати як по чотиритактному так і по двотактному робочому циклу, що досягається за рахунок погодження фаз роботи поршня і золотника та руху робочого циліндра Рух (переміщення) робочого циліндра можна змінити при наявності ВІДПОВІДНОГО пристрою, наприклад, додаткового розподільного валу з кулачком При цьому перехід від чотиритактного циклу до двотактного дозволить розширити діапазон потужності двигуна Та все ж, основним циклом для двигуна, що заявляється є чотиритактний цикл, який найбільш економічний із найменшим виділенням токсичних компонентів з відпрацьованих газів Суть винаходу пояснюється кресленням (малюнками), де на фіг 1 - схематично зображений розріз двигуна, в крайньому верхньому розташуванні поршня, на фіг 2 -теж, в рухомому положенні поршня (поршень рухається вниз) Двигун внутрішнього згоряння скомпонований із остова 1 у якому розміщені виконавчий рухомий робочий циліндр 2 у вигляді видовженої клапанної гільзи (надалі робочий циліндр) котрий через розподільний вал 3 з кулачками 4 кінематично зв'язаний із кривошипом у вигляді шатуна з колінчатим валом (на фіг не показано), що забезпечує зворотно-поступальний рух поршню 5 При цьому, робочий циліндр має в верхній частині на ЗОВНІШНІЙ поверхні фаску 6 та скобоподібну втулку 7 у якій розміщений золотник 8, а в нижній частині (циліндр має) на ЗОВНІШНІЙ поверхні виступ 9, на якому встановлений пдрокомпенсатор Ю т а під яким влаштована пружина 11, а також має впускні вікна 12 і випускні вікна 13 у вигляді дворядних отворів В остові виконані перепускні канали 14 для підводу паливної суміші і відведення відпрацьованих газів та канал 15 для свічки запалення 16 Золотник зв'язаний із розподільним валом через деталь приводу (на фіг не показано) таким же чином, як у відомих двигунах у яких використовують циліндричний золотник - золотникове газорозподілення Двигун працює таким чином Принцип роботи запропонованого двигуна аналогічний принципу роботи класичного чотиритактного двигуна, але тільки із однією ВІДМІННІСТЮ, 55002 що при русі поршня вниз, одночасно, починає переміщуватися (рухатися) робочий циліндр у вигляді видовженої клапанної гільзи Отож, чотиритактний цикл здійснюється наступним чином При русі поршня 5 у робочому циліндрі 2 від верхньої мертвої точки (ВМТ) до нижньої мертвої точки (НМТ) починає рухатися і робочий циліндр 2 (сумісно рухаються поршень 5 і робочий циліндр 2) та відкриваються впускні вікна 12 Таким чином починається (проходить) процес впуску (засмоктування) паливної суміші при зачинених випускних вікнах 13 При цьому робочий циліндр 2 приводиться в рух кулачком 4 розподільного валу 3 безпосередньо через пдрокомпенсатор 10 чим зумовлюється стискання пружини 11 Рух робочого циліндра 2 вниз є визначеним, а саме на величину 5-7мм, що забезпечує відкриття впускних/випускних вікон 12/13 Повернення робочого циліндра 2 в початкове положення здійснюється за рахунок дії на нього стиснутої пружини 11, в результаті звільнення від взаємодії кулачка 4 (розподільного валу 3 через пдрокомпесатор 10) і виступу 9, тобто, внаслідок вивільнення тиску кулачка 4 на виступ 9 зумовленого обертанням розподільного валу 3 Час повернення (звороту) робочого циліндру 2 в початкове положення повинен відповідати часу коли поршень 5 доходить до НМТ, або часу коли поршень 5 тільки починає рух іг, к від НМТ, що досягається положенням кулачка 4 відносно пдрокомпенсатора 10 При русі поршня 5 у робочому циліндрі 2 від НМТ до ВМТ проходить процес стиснення паливної суміші, а коли поршень 5 доходить до ВМТ здійснюється процес згоряння паливної суміші При цьому такті робочий циліндр 2 не рухається, впускні і випускні вікна 12 і 13, ВІДПОВІДНО закриті, все як у класичних двигунах При наступному русі поршня 5 у робочому циліндрі 2 від ВМТ до НМТ проходить процес розширення, такт здійснюється аналогічно як описано вище при першому такті руху поршня зверху вниз А саме, сумісно рухаються вниз поршень 5 і робочий циліндр 2, впускні вікна 12 і випускні вікна 13 закриті, але раніш ніж поршень 5 дійде до НМТ відкриваються випускні вікна 13 та починається попередній випуск відпрацьованих газів Повернення робочого циліндра 2 в початкове положення теж здійснюється аналогічно як при першому такті А при наступному русі поршня 5 у робочому циліндрі 2 від НМТ до ВМТ проходить процес випуску (витіснення) газів, впускні вікна 12 закриті випускні вікна 13 відкриті, а коли поршень 5 дійде до ВМТ випускні вікна 13 закриваються - все як у класичних двигунах Далі знову відбувається такт впуску і цикл повторюється в такій самій ПОСЛІДОВНОСТІ