Спосіб роботи двигуна внутрішнього згоряння

1. Спосіб роботи двигуна внутрішнього згоряння, який полягає в тому, що в надпоршневій порожнині здійснюють процеси видалення продуктів згоряння і її заповнення повітрям при відкритих C2 1 3 84032 Поставлена задача вирішується в такий спосіб. У відомому способі роботи ДВЗ, який полягає в тім, що в надпоршневій порожнині здійснюють процеси видалення продуктів згоряння і заповнення її повітрям при відкритих випускних клапанах протягом зміни об'єму надпоршневої порожнини від 90 - 100 відсотків від його максимального значення на такті розширення до 40 - 60 відсотків від його максимального значення при русі поршня від HMT до BMT. Відповідно до винаходу надпоршневу порожнину спочатку заповнюють повітрям, а потім, продукти згоряння і частково повітря, що надійшло в надпоршневу порожнину, в суміші з продуктами згоряння видаляють через випускний клапан переміщенням поршня від HMT до BMT. При цьому впускний клапан відкривають з випередженням 40 - 70 градусів оберту колінчатого вала по відношенню до відкриття випускних клапанів. Зворотне перетікання повітря із надпоршневої порожнини, через впускний клапан запобігають за допомогою додаткового зворотного клапана, встановленого у впускному каналі перед впускним клапаном. Функціональне призначення сукупності ознак, що заявляються, полягає в зниженні витрат потужності на здійснення процесів газообміну робочого тіла в надпоршневій порожнині за рахунок відсутності нагнітача, шляхом утворення в надпоршневій порожнині розрідження при русі поршня від BMT до HMT і відкриття впускного клапана з випередженням 40 -70 градусів оберту колінчатого вала відносно відкриття випускних клапанів. На фіг.1 показано загальний вид двотактного поршневого двигуна внутрішнього згоряння з клапанним газорозподілом, продовженим розширенням продуктів згоряння палива, безпосереднім вприскуванням палива, іскровим запалюванням, у якому здійснюють запропонований спосіб роботи. На фіг.2 показана індикаторна діаграма зміни тиску робочого тіла в надпоршневій порожнині двигуна, що заявляється, при здійсненні процесів газообміну без використання нагнітача. На фіг.3 показана індикаторна діаграма зміни тиску робочого тіла в надпоршневій порожнині протягом циклу (одного оберту колінчатого вала) без використання нагнітача. Двигун, у якому здійснюють запропонований спосіб роботи, містить циліндр 1, поршень 2, головку 3 циліндра 1 з розміщеними в ній випускними клапанами 4 і 5, камеру згоряння 6, з установленими в ній впускним клапаном 7 та свічею запалювання 8, поверхні яких утворюють надпоршневу порожнину 9. Поверхні стінок 10 камери згоряння 6 та каналу 11, з'єднуючого камеру згоряння 6 з надпоршневою порожниною 9, виконані таким чином, що їх поверхні утворюють канал 11 з віссю аа, паралельній вісі циліндрів b-b. B боковій стінці циліндра 1 установлена форсунка 12 для вприскування палива в напрямку каналу 11. В каналі 13, по якому повітря через впускний клапан 7 надходить до камери згоряння 6 , встановлено зворотний клапан 14, наприклад автоматичний пластичний. Спосіб, що заявляється, здійснюють в даному двигуні таким чином. При розширенні продуктів 4 згоряння палива до значень об'єму надпоршневої порожнини 9 80-100 відсотків від його максимального значення, коли тиск продуктів згоряння в надпоршневій порожнині зменшиться до значень близьких атмосферному, відкривають впускний клапан 7 (точка d на фіг.2 та 3), а через 40 - 70 градусів оберту колінчатого вала - випускні клапани 4 і 5 (точка є на фіг.2 та 3), коли об'єм надпоршневої порожнини становить 90 - 100 відсотків від його максимального значення. При цьому повітря із навколишнього середовища через зворотний клапан 14 і впускний клапан 7 перетікає в камеру згоряння 6, витісняючи з неї продукти згоряння, а потім через з'єднуючий канал 11 - в надпоршневу порожнину 9. Поверхні стінок 10 камери згоряння 6 і з'єднуючого каналу 11 направляють потік повітря із камери згоряння 6 паралельно стінкам циліндра 1 до поверхні днища поршня 2, створюючи над поршнем прошарок повітря, що витісняє продукти згоряння в напрямку випускних клапанів 4 і 5. При зворотному русі поршня 2 від HMT до BMT, коли тиск в надпоршневій порожнині 9 в результаті надходження повітря через впускний клапан 7 і частково продуктів згоряння через випускні клапани 4 і 5 до надпоршневої порожнини 9 та зменшення її об'єму зросте до атмосферного, зворотний клапан 14 закривається (точка v' на фіг.2 та 3 ), продукти згоряння палива під дією руху поршня 2 від HMT до BMT видаляють з надпоршневої порожнини 9 через випускні клапани 4 і 5 у випускний канал. Частково через випускні клапани 4 і 5 з надпоршневої порожнини 9 буде виходити в суміші з продуктами згоряння і повітря. В точці v (фіг.2 і 3) з випередженням до 70 градусів оберту колінчатого валу до моменту закриття випускних клапанів 4 і 5 (точка е' на фіг.2 і 3) закривають впускний клапан 7. Випускні клапани 4 і 5 закривають (точка е' на фіг.2 і 3) при переміщенні поршня от HMT до BMT при об'ємі надпоршневої порожнини 40 - 60 відсотків від його максимального значення, потім здійснюють процеси стиску суміші повітря і залишкових продуктів згоряння палива, вприскування палива в камеру згоряння 6 (починаючи з точки п на фіг.3) через форсунку 12, запалювання паливоповітряної суміші в камері згоряння 6 з допомогою свічі запалювання 8 (точка з на фіг.3). Внаслідок згоряння паливо-повітряної суміші в надпоршневій порожнині тиск зростає до максимального (точка z на фіг.3). Процес розширення продуктів згоряння палива знову здійснюють до значень тиску в надпоршневій порожнині близьких атмосферному (точка d на фіг.2 та 3). Об'єм надпоршневої порожнини 9 при цьому становить 80 -100 відсотків його максимального його значення. Далі повторюють цикл. Використання запропонованого винаходу в двотактних двигуна х з клапанним газорозподілом дозволяє за рахунок відсутності нагнітача і зменшення втрат потужності на здійснення процесів газообміну підвищити експлуатаційну економічність двигуна в порівнянні з прототипом на 10 -15 відсотків. Для підвищення потужності двигуна з даним способом роботи можливе також використання нагнітача з механічним приводом. Джерела інформації: 5 84032 1. Патент України « Спосіб роботи двигуна внутрішнього згоряння» № 69648, F02B 23/10, F02B 17/00, F02B 41/04, 2004 р. 2. Патент України «Двигун внутрішнього згоряння» № 65157, F02B 23/10, F02B 75/02, 2004 р. Комп’ютерна в ерстка І.Скворцов а 6 3. Патент США «Двотактний ДВЗ з іскровим запалюванням» № 5140958, F02B 23/10, 1992 р. 4. Патент РФ «Двигатель внутреннего сгорания» № 2070974, F02B 23/10, F02B 17/00, 1996 р. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601