Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
TWO-STROKE PISTON ENGINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/057112
Kind Code:
A1
Abstract:
The present two-stroke piston engine comprises: a turbocharger; a cylinder block with slave cylinders having an air compression chamber, pistons and rods; a crankshaft with a drive gear; a crankshaft with a driven gear; a cylinder head with intake valves, bypass channels, bypass valves, exhaust valves, fuel injectors and combustion chambers; and camshafts. The invention is characterized in that the bypass channels are provided with bypass valves at the outlet only. At the same time, power lost in compressing air in the bypass valves is compensated during the expansion of the air as a piston moves in the air compression chamber from top dead centre until the point when the intake valve opens, which corresponds to an equalizing of the pressure in the air compression chamber and the pressure, at the intake, of the air developed by the turbocharger. The claimed invention makes it possible to simplify the structure of a two-stroke engine.

Inventors:
BOEV IGOR VASILEVICH (RU)
Application Number:
PCT/RU2014/000813
Publication Date:
April 23, 2015
Filing Date:
October 28, 2014
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
BOEV IGOR VASILEVICH (RU)
International Classes:
F02B33/22; F02B29/06
Foreign References:
US5265564A1993-11-30
US20120073551A12012-03-29
US20110265760A12011-11-03
Download PDF:
Claims:
Формула изобретения

Двухтактный поршневой двигатель, содержащий: турбокомпрессор; блок цилиндров с рабочими цилиндрами, поршнями, шатунами, с полостью сжатия воздуха, поршнем, шатунами; коленчатый вал с ведущей шестерней;

коленчатый вал с ведомой шестерней; головку цилиндров с впускными клапанами, перепускными каналами, перепускными клапанами, выпускными клапанами, форсунками подачи топлива, камерами сгорания;

распределительные валы, отличающийся тем, что: перепускные каналы оснащены перепускными клапанами только на выходе, а затраты мощности на сжатие воздуха в перепускных каналах компенсируются при расширении воздуха во время движения поршня в полости сжатия воздуха от В.М.Т. до момента открытия впускного клапана, соответствующего уравниванию давления в полости сжатия воздуха и давления на входе воздуха, развиваемого туробокомпрессором.

Description:
ДВУХТАКТНЫЙ ПОРШНЕВОЙ ДВИГАТЕЛЬ

Изобретение относится к двигателестроению, конкретнее к поршневым двигателям внутреннего сгорания.

Известен аксиально-поршневой двигатель, содержащий: блок цилиндров рабочей секции с попарно диаметрально противоположно

расположенными цилиндрами с поршнями, шатунами и шарнирами с шатунными шейками в каждом; блок цилиндров компрессорной секции с попарно диаметрально противоположно расположенными цилиндрами с поршнями, шатунами и шарнирами с шатунными шейками в каждом;

коренной вал с жёстко закреплёнными на нём наклонными дисками;

распределительный вал, продолжающий коренной вал, с кулачками;

пространственно-качающиеся шайбы по одной на каждую пару цилиндров с цапфами, установленные через подшипники на наружной поверхности наклонных дисков; опоры с рычагами; головку цилиндров рабочей секции с камерами сгорания изменяющегося объёма, с обратными клапанами,

удерживаемыми в закрытом положении давлением воздуха из канала, с выпускными и впускными клапанами с разгрузочными полостями,

соединёнными с выпускными коллекторами каналами, с форсунками,

толкателями, штангами, коромыслами; головку цилиндров компрессорной секции с обратными клапанами на входе и обратными клапанами на

нагнетании воздуха, соединёнными трубопроводами с обратными клапанами на входе воздуха в камеры сгорания; впускные коллектора; компрессор;

топливный насос (см. описание изобретения к патенту РФ Ν» 2410555, МПК F 02 В 75/26, F 02 В 75/04, F 02 D 15/04 , публикация 27.01.09).

Недостатком этого двигателя является то, что используемый для продувки камеры сгорания воздух предварительно сжимается в напорных трубопроводах, что ведёт к потере мощности на сжатие этого воздуха.

Известен двухтактный двигатель, содержащий: рабочие цилиндры с поршнями, шатунами; цилиндр сжатия воздуха (компрессор) с поршнем и шатуном; напорные воздушные коллекторы с форсунками подачи топлива; коленчатый вал с ведущей шестерней привода компрессора; коленчатый вал компрессора с ведомой шестерней; блок промежуточных шестерен; камеры сгорания с впускными, выпускными и продувочными клапанами, свечами зажигания; впускной и выпускные воздушные клапаны компрессора; турбину наддува воздуха (турбокомпрессор) (см. описание изобретения к патенту РФ Ν» 2493386, МПК F 02 В 33/22, F 02 В 29/06, публикация 20.09.13).

Недостатком этого двигателя, принятого за прототип, является сложность в управлении клапанами при выпуске воздуха из напорного воздушного коллектора в рабочие цилиндры в процессе такта рабочего хода.

Задачей заявляемого изобретения является упрощение конструкции двухтактного двигателя.

Сущность изобретения заключается в том, что двухтактный поршневой двигатель внутреннего сгорания содержит: турбокомпрессор (на чертеже не показан); блок цилиндров с рабочими цилиндрами, поршнями, шатунами, с полостью сжатия воздуха, поршнем, шатунами; коленчатый вал с ведущей шестерней; коленчатый вал с ведомой шестерней; головку цилиндров с впускными клапанами, перепускными каналами, перепускными клапанами, выпускными клапанами, форсунками подачи топлива, камерами сгорания; распределительные валы.

Описание поясняется чертежами, где:

на 1/4 показан поршневой двигатель, общий вид в продольном разрезе; на 2/4-то же, поперечный разрез а-а;

на 3/4-то же, поперечный разрез в-в;

на 4/4-то же, вид сверху.

Поршневой двухтактный двигатель внутреннего сгорания содержит:

- турбокомпрессор (на чертеже не показан);

- блок цилиндров 1 с рабочими цилиндрами 2, поршнями 3, шатунами 4, с полостью сжатия воздуха 5, поршнем 6, шатунами 7;

-коленчатый вал 8 с ведущей шестерней 9;

-коленчатый вал 10 с ведомой шестерней 11 ;

-головку цилиндров 12 с впускными клапанами 13, перепускными каналами 14, перепускными клапанами 15, выпускными клапанами 16, форсунками подачи топлива 17, камерами сгорания 18;

-распределительные валы 19. Поршневой двухтактный двигатель работает следующим образом.

Поршни 3, 6 совершают возвратно - поступательное движение в цилиндрах 2 блока цилиндров 1. При положении поршня 6 в В.М.Т. закрывается перепускной клапан 15. При движении поршня 6 в полости сжатия воздуха 5 от В.М.Т. к Н.М.Т после выравнивания давлений воздуха в перепускном канале 14 и на входе в полость сжатия воздуха 5 открывается впускной клапан 13. Начинается наполнение турбокомпрессором полости сжатия воздуха 5 воздухом. При достижении поршнем 6 Н.М.Т. закрывается впускной клапан 13. При

выравнивании давлений воздуха в полости сжатия воздуха 5 и отработанных газов в цилиндре 2 открывается соответствующий перепускной клапан 15. По окончании продувки закрывается выпускной клапан 16. Начинается впуск и сжатие воздуха в полости сжатия воздуха 5, перепускных каналах 14, камере сгорания 18, рабочем цилиндре 2. Начало циклов впуска и сжатия. При достижении поршнем 6 В.М.Т. закрывается перепускной клапан 15. Окончание цикла впуска. Продолжается сжатие воздуха в камере сгорания 18, рабочем цилиндре 2. При достижении коленчатым валом 8 положения,

соответствующего углу опережения впрыска топлива, через форсунку 17 впрыскивается топливо в камеру сгорания 18. При достижении рабочим поршнем 3 В.М.Т. заканчивается цикл сжатия и начинается цикл рабочего хода. При подходе рабочего поршня 3 к Н.М.Т. открывается выпускной клапан 16. Начало цикла выпуска. При движении поршня 3 в цилиндре 2 к Н.М.Т. и дальнейшем движении от Н.М.Т. к В.М.Т. отработанные газы вытесняются из рабочего цилиндра 2 через открытый выпускной клапан 16. При открытии соответствующего перепускного клапана 15 начинается вытеснение

отработанных газов из рабочего цилиндра 2 воздухом. По окончании продувки закрывается выпускной клапан 16. Окончание цикла выпуска.

Возвратно-поступательное движение поршней 3 через шатуны 4 преобразуется во вращательное движение коленчатого вала 8. Ведущая шестерня 9, ведомая шестерня 11 служат для увеличения частоты вращения коленчатого вала 10, обеспечивающего через шатуны 7 частоту сжатия воздуха поршнем 6 равную частоте рабочих ходов в рабочих цилиндрах 2. Частота вращения коленчатого вала 10 прямо пропорциональна частоте вращения коленчатого вала 8 и числу рабочих цилиндров 2. Управление

расположенными в головке цилиндров 12 впускными 13, перепускными 15, выпускными 16 клапанами осуществляется распределительными валами 19.

Заявленное изобретение позволит упростить конструкцию двухтактного двигателя.