Двигун внутрішнього згоряння

1. Двигун внутрішнього згоряння, який містить блок циліндрів з парами поршнів, що рухаються в C2 2 86786 1 3 вання робочої суміші, запалення, систему живлення, змазки та охолодження. Недоліками двигуна є наявність додаткової клапанної системи перепускання повітря між верхнім і нижнім циліндрами, недостатність змазки верхньої частини циліндру. Застосовуються комбіновані дизельні двохтактні двигуни з протилежно рухомими поршнями, яки використовуються в тепловозах і судах. Двигуни „Лейланд’’ L60 [4] с. 309 і 10D100 [5] с.241-247 містять блок циліндрів с оппозитно розташованими поршнями, кривошипно-шатунні механізми привода поршнів, систему живлення, систему змазки та охолодження. Відмінністю конструкції двигунів є шестерінчаста передача між колінчастими валами і відбирання потужності від вала проміжної шестерні. Недоліком двигунів є те, що частина горючої суміші викидається через вікно випускання, тобто втрачається, а частина відпрацьованих газів лишається в циліндрі, погіршуючи якість робочої суміші й знижуючи потужність. До недоліків також слід віднести забруднення оточуючого середовища продуктами неповного згорання. Технічною задачею винаходу є підвищення ККД, потужності, економічності, покращення процесу згорання робочої суміші; можливість зміни ступеню стиску для реалізації багатопаливності; одержання можливості відбирати потужність з двох колінчастих валів. Коробка передач автомобілів з двигунами АВ Volvo [6] має два зчеплення, встановлених на двох вхідних валах, розташованих один в одному. Вони з'єднані з шестернями, закріпленими на вихідному валу. Є синхронізатори та з'єднувальні засоби. Коробка передач автомобілів Volkswagen з прямим включенням DSG-02E [7] при підвищеному ККД передає високі обертаючи моменти, допомагає споживати мінімум палива за рахунок відсутності розриву потоку потужності, і керується як автоматична. Вона містить два зчеплення, два первинних вала (один в одному), два вторинних вала, вал заднього ходу, диференціал. Основна її ціль - об'єднання переваг механічної та автоматичної коробок передач. Відомий ДВЗ GB №690479, 1948p. [8], де пари поршнів, рухаються в одному циліндрі, зв'язані за допомогою шатунів відповідно з двома колінчастими валами, при цьому один поршень працює по двохтактному робочому циклу з золотниковим газообміном, що покращує техніко-економічні показники двигуна за рахунок створення змішаного робочого циклу, при цьому поршні здійснюють переміщення в одному напрямку і утворюють в циліндрі малозмінний об'єм, протягом якого перший поршень завершує робочий хід і забезпечує газообмін робочого об'єму в циліндрі петльовою продувкою, за рахунок відношення частот обертання колінчастих валів, яке дорівнює двом. Запропонований двигун внутрішнього згорання зображено на кресленні, де показано: на фіг. 1 - принципова схема двигуна на початку робочого циклу; на фіг. 2 - схема двигуна з двома механізмами зчеплення і коробкою передач; 86786 4 на фіг. 3,4 - процес впускання; на фіг. 5,6 - процес стискання; на фіг. 7,8 - робочий хід; на фіг. 9,10 - процес випускання. Запропонований двигун внутрішнього згорання містить блок циліндрів 1 з оппозитно розташованими поршнями 2 і 3, з'єднаними з кривошипношатунними механізмами, що складаються з шатунів 4 і 5 і колінчастих валів 6 і 7. Двигун має систему наддуву 8, яка складається з нагнітача (компрессора), привода та трубопроводів. Колінчасті вали 6 і 7 з'єднані між собою механічною ціпної передачею 9, відповідно у співвідношенні 1:2, тобто колінчастий вал 6 низькообертовий, а вал 7 високообертовий. Циліндр має продувочні вікна 10 і 11, розташовані на початку робочого ходу тихохідного поршню 2. При цьому одна частина 2, 4, 6 працює як колінвал та сумісно розподільчий механізм (распредвал); а друга частина 3,5, 7 – як звичайний колінвал, при чотирьохтактному робочому циклі. Двигун внутрішнього згорання може бути дизельним або бензиновим. В першому випадку в блоці циліндрів монтують систему впорскування палива з форсункою 12, що працює за чотирьохтактним робочим циклом. В другому випадку додається система запалювання зі свічками 13, що також працює за чотирьохтактним циклом. Зміна передач здійснюється коробкою передач 14, два первинних вала котрої 18 і 19 за допомогою проміжних шестерень 20 і 21, зв’язані з одним вторинним валом 22. Зміна степені тиску двигуна реалізується переміною положення поршнів 2 та 3 за допомогою перестановки положення коленвалів 6 і 7 один відносно другого на декілька ланок ланцюгової передачі 9. Двигун внутрішнього згорання працює в такій послідовності: У вхідному положенні (фіг.3) відбувається продування. Продувальні вікна 10 та 11 відкриті поршнем 2 низькообертового кривошипношатунного механізму 4. При обертанні колінчастих валів 6 і 7 (фіг.4) відбувається такт впускання. Положення фіг.5 - такт стискання. На початку вікна 10 та 11 відкриті, далі - зачиняються. При повністю зачинених вікнах 10 і 11 обидва поршня 2 і 3 рухаються назустріч (фіг.6). Положення фіг.7 - такт робочого ходу. Виникає впорскування палива за допомогою форсунки 12 та запалення його свічкою 13. Поршні 2, 3 рухаються в протилежних напрямках при розширенні газів, передаючи колінвалам обертовий момент (фіг.8). Положення фіг.9,10 - такт випуску. Вікна 10 та 11 відкриваються поршнем 2 низькообертового кривошипно-шатунного механізму 4. Положення поршня 3 посилює ефективність продувки. Кривошипно-шатунні механізми 4 та 5 на усіх етапах преобразують поступовий рух поршнів 2, 3 у зворотній коленвалів 6 і 7. В коробці передач обертаються два первинних вала 18, 19 з шестернями закріпленими нерухомо, два проміжних вала 20, 21 з рухомими шестернями, та один вторинний вал 22 з шестернями, закріпленими нерухомо. 5 Реалізація заявляемого ДВЗ дозволяє відбирати потужність з одного чи іншого колінвалу з співвідношенням швидкості 1:2, що дозволяє спростити конструкцію коробки передач, та підвищити ККД за рахунок зменшення втрат обертового моменту в самій коробці передач, тобто передаточне число змінюється з 1 на 2 вже на самих колінвалах, що передають обертовий момент той, чи іншої окружної швидкості обертання на первинні вали коробки передач. Використання такої спрощеної конструкції також дозволяє підвищити техніко-економічні показники, за рахунок зменшення кількості ремонтів. Список використаної літератури: 1. Устройство автомобиля. Учебное издание. Тур Е.Я., Серебряков К.Б., Жолобов Л.А. г. Москва. «Машиностроение», 1990 г. с. 13-17. 86786 6 2. Автомобиль ЗАЗ - 1102 «Таврия». Устройство, эксплуатация, ремонт, г. Москва. «Транспорт», 1991 г. с. 8-201. 3. Патент США № 5791303. 4. Двигатели внутреннего сгорания. Устройство и работа поршневих и комбинированных двигателей. Издание 2-е переработанное и дополненное. Под редакцией проф. Орлина А.С., г. Москва «Машиностроение», 1970 г., с. 309. 5. Двигатели внутреннего сгорания. Устройство и работа поршневих и комбинированных двигателей. Издание 3-е переработанное и дополненное. Под редакцией проф. Орлина А.С., Круглова М.Г., г. Москва, «Машиностроение», 1980 г., с. 241-247. 6. Патент Японії JP№2941277B2. 7. DSG-02E коробка с прямым включенням Фольксваген (CD диск). 8. Патент GB №690479, 1948р. 7 86786 8 9 Комп’ютерна верстка І. Скворцова 86786 Підписне 10 Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601