Пристрій для регулювання ступеня стиску поршневого двигуна внутрішнього згорання

Реферат: Винахід належить до пристроїв для регулювання ступеня стиску поршневого двигуна внутрішнього згоряння. Пристрій містить робочий циліндр з робочим поршнем, підстроювальний циліндр, врізаний в стінку камери згоряння і сполучений з робочим циліндром, підстроювальний поршень всередині підстроювального циліндра і сполучений із штоком. З метою максимально точного і оптимального регулювання ступеня стиску в камері згорання в кожну мить, при всіх режимах роботи двигуна, пристрій додатково містить рухомий і опорний сегменти, демпферну пружину і опорну шайбу, при цьому на поверхнях опорного і рухомого сегментів, що стискаються, виконані нарізи, підстроювальний циліндр сполучений також із опорною шайбою, рухомий сегмент сполучений з приводом, опорний сегмент сполучений з підстроювальним циліндром, а демпферна пружина розташована всередині підстроювального циліндра таким чином, що тисне на підстроювальний поршень. UA 111288 C2 (12) UA 111288 C2 UA 111288 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до машинобудування, а саме до пристроїв для регулювання ступеня стиску поршневого двигуна внутрішнього згоряння. Найближчим до винаходу, що заявляється, є пристрій, наведений в описі до патенту РФ № 2220304. Пристрій містить камеру згоряння, обмежену робочим поршнем, який рухається в блоці циліндрів, стінками, впускним і випускним клапанами, додатковим підстроювальним поршнем, з'єднаним із штоком, який рухається в підстроювальному циліндрі, який фіксується наприкінці такта стискання і звільняється на початку такта випускання. Підстроювальний циліндр сполучений з робочим циліндром. Пристрій також містить джерело тиску - компресор з регулятором тиску. Даний пристрій вибрано прототипом. Прототип і винахід, що заявляється, мають наступні спільні ознаки: - робочий циліндр забезпечений робочим поршнем; - підстроювальний циліндр врізаний в стінку камери згоряння; - підстроювальний циліндр сполучений з робочим циліндром; - підстроювальний поршень розташований усередині підстроювального циліндра і сполучений із штоком; Але, пристрій за прототипом має невеликий коефіцієнт корисної дії, через те, що: - не дає можливості регулювати жорсткість роботи двигуна внутрішнього згоряння; - не дає можливості регулювати ступінь стиску на різних режимах роботи двигуна внутрішнього згоряння від холостих обертів до максимальних навантажень; - дуже складний, дорогий і малонадійний. Окрім того, вказаний пристрій: - не забезпечує регулювання ступеня стиску при використанні різного палива; - можна використовувати тільки в чотиритактних двигунах внутрішнього згоряння. В основу винаходу, що заявляється, поставлена задача створити удосконалений пристрій для регулювання ступеня стиску поршневого двигуна внутрішнього згоряння, в якому шляхом введення додаткових вузлів та елементів, а також схеми сполучення нових і відомих елементів, забезпечити підвищення коефіцієнта корисної дії пристрою за рахунок жорсткішого, а значить точнішого регулювання ступеня стискання двигуна внутрішнього згоряння на всіх режимах роботи двигуна. Поставлена задача вирішена в пристрої для регулювання ступеня стиску поршневого двигуна внутрішнього згоряння, що містить робочий циліндр, забезпечений робочим поршнем, підстроювальний циліндр, врізаний в стінку камери згоряння і сполучений з робочим циліндром, підстроювальний поршень, розташований усередині підстроювального циліндра і сполучений із штоком, тим, що на відміну від прототипу, пристрій додатково містить рухомий і опорний сегменти, демпферну пружину і опорну шайбу, при цьому на поверхнях опорного і рухомого сегментів, що стискаються, виконані нарізи, підстроювальний циліндр сполучений також із опорною шайбою, рухомий сегмент сполучений з приводом, опорний сегмент сполучений з підстроювальним циліндром, а демпферна пружина розташована всередині підстроювального циліндра таким чином, що тисне на підстроювальний поршень. Новим у винаході, що заявляться, є наявність наступних ознак: - опорний сегмент; - рухомий сегмент; - виконання нарізів на поверхнях опорного і рухомого сегментів, що стискаються; - демпферна пружина; - опорна шайба; - форма зв'язку відомих і нових елементів. Пристрій для регулювання ступеня стиску поршневого двигуна зображений на кресленні, де: фіг. 1 - вигляд пристрою, поперечний переріз; фіг. 2 - вигляд рухомого сегмента, вигляд знизу; фіг. 3 - вигляд опорного сегмента, вигляд зверху. Пристрій, що заявляється, містить робочий циліндр 1, всередині якого розташований робочий поршень 2, сполучений з підстроювальним циліндром 3. Підстроювальний циліндр 3 врізаний в стінку камери згоряння (на кресленні, не показана). В підстроювальному циліндрі 3 розташований підстроювальний поршень 4, сполучений зі штоком 10 і далі - з опорною шайбою 8. Пристрій також містить рухомий сегмент 7, сполучений з приводом 9, опорний сегмент 6, сполучений із підстроювальним циліндром 3 і демпферну пружину 5, розташовану всередині підстроювального циліндра 3 таким чином, що вона тисне на підстроювальний поршень 4. На поверхнях опорного 6 і рухомого 7 сегментів, що стикаються, виконані нарізи 11. В опорному 1 UA 111288 C2 5 10 15 сегменті 6, шток 10 має можливість переміщатися тільки вверх і вниз, а в рухомому сегменті 7 шток 10 має можливість переміщатися в двох напрямках, це вверх і вниз і в повздовжньому напрямку це вперед і назад. Запропонований пристрій працює в наступному порядку. Перед запуском двигуна рухомий сегмент 7 буде знаходитися в нижньому положенні і підстроювальний поршень 4 також буде в нижньому положенні і при цьому буде максимальний ступінь стиску в робочому циліндрі. При максимальному завантаженні на двигун, привід 9 містить рухомий сегмент 7 вперед і вверх до опорної шайби 8, котра в цей час, в момент загорання робочої суміші, буде за рахунок тиску газів на підстроювальний поршень 4, піднята уверх над рухомим сегментом 7 і це буде заважати рухомому сегменту 7 вільно рухатись. Коли робочий поршень 2 піде униз тиск в робочому циліндрі 1 зменшиться і підстроювальний поршень 4 піде униз і опорна шайба 8 почне тиснути на рухомий сегмент 7. Оскільки рухомий сегмент 7 і опорний сегмент 6 стискаються під кутом, щоб не було ковзання між ними, на поверхнях, що стискаються виконані нарізи 11, як показано на фіг. 3. При максимальному навантаженні двигуна хід підстроювального поршня 4 униз буде обмежений рухомим сегментом 7 на задану величину, а це означає, що ступінь стиску двигуна в кожну мить буде жорстко відповідати заданим величинам, що значно збільшує коефіцієнт корисної дії двигуна. Жорсткість демпферної пружини 5 задається в залежності від рекомендованого по тиску процесу горіння горючої суміші. 20 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 25 30 Пристрій для регулювання ступеня стиску поршневого двигуна внутрішнього згоряння, що містить робочий циліндр, забезпечений робочим поршнем, підстроювальний циліндр, врізаний в стінку камери згоряння і сполучений з робочим циліндром, підстроювальний поршень, розташований усередині підстроювального циліндра і сполучений із штоком, який відрізняється тим, що пристрій додатково містить рухомий і опорний сегменти, демпферну пружину і опорну шайбу, при цьому на поверхнях опорного і рухомого сегментів, що стискаються, виконані нарізи, підстроювальний циліндр сполучений також із опорною шайбою, рухомий сегмент сполучений з приводом, опорний сегмент сполучений з підстроювальним циліндром, а демпферна пружина розташована всередині підстроювального циліндра таким чином, що тисне на підстроювальний поршень. 2 UA 111288 C2 3 UA 111288 C2 Комп’ютерна верстка О. Гергіль Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4