RU234316U1

RU234316U1 - Двухтактный двигатель внутреннего сгорания

Info

Publication number: RU234316U1
Application number: RU2025109358U
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Николаевич Тоскин
Original assignee: Дмитрий Николаевич Тоскин
Priority date: 2025-01-09
Filing date: 2025-04-15
Publication date: 2025-05-27

Abstract

Полезная модель относится к области двигателестроения, в частности к двухтактным ДВС с оконным газораспределительным механизмом. Двухтактный двигатель внутреннего сгорания, содержащий оконный газораспределительный механизм, предназначенный для впуска в цилиндр двухтактного двигателя топливно-воздушной смеси и выпуска из него отработанных газов, выполнен в виде цилиндра (1), содержащего: впускное окно (3), выпускное окно (13), верхние (7) и нижние (6) перепускные окна, причем верхние перепускные окна (7) расположены выше выпускного окна (13) и смещены по окружности цилиндра относительно нижних окон (6) на ширину перепускного канала (8), крышки перепускных каналов с Г-образными каналами (8), а также поршня (2), на котором в верхней и нижней частях установлены компрессионные кольца, под верхним компрессионным кольцом расположены горизонтальные перепускные окна (5), чуть ниже которых, перпендикулярно к ним, выполнены вертикальные прорези, либо ряд небольших отверстий (4). В головке поршня размещена камера сгорания (16) в форме шарового сегмента либо усеченного конуса, внутренняя часть головки цилиндра содержит отлив (9) по форме камеры сгорания в поршне. Такой механизм газораспределения позволит переделать любой двухтактный двигатель с искровой системой зажигания в надежный экономичный двигатель, работающий на бензине, керосине, дизтопливе с высоким КПД и низким уровнем выброса СО₂ в атмосферу.

Description

Область техники

Полезная модель относится к области двигателестроения, в частности к двухтактным двигателям внутреннего сгорания с оконным газораспределительным механизмом.

Уровень техники

За прототип заявленного оконного газораспределительного механизма взят оконный механизм ДВС по патенту на изобретение РФ №2820915.

Признаки, характеризующие оконный газораспределительный механизм прототипа:

1 * - цилиндр, содержащий:

1 *а - впускное окно;

1*б - выпускное окно;

1 *в - перепускные окна (верхние и нижние);

1 *г - верхние перепускные окна расположены выше выпускного окна;

1 *д - верхние перепускные окна смещены относительно нижних окон на ширину перепускного канала;

1 *е - Г-образные перепускные каналы;

2* - поршень, содержащий:

2*а - горизонтальные перепускные окна в верхней части поршня;

2*б - поршневое компрессионное кольцо возле головки поршня;

2*в - поршневое компрессионное кольцо на нижней части юбки поршня;

2*г - вертикальные небольшие перепускные прорези или маленькие отверстия, расположенные чуть ниже горизонтальных перепускных окон поршня.

Принятый за прототип механизм газораспределения обладает следующими недостатками: значительный объем полости под юбкой поршня, а также маленькая площадь теплоотдачи внутренней части головки поршня - эти факторы отрицательно влияют на степень сжатия в картере ДВС, заполняемость картера свежей горючей смесью и качество образования газообразной топливно-воздушной смеси от ее контакта с небольшой раскаленной поверхностью камеры сгорания под юбкой поршня. Помимо этого, снижается качество переброски этой смеси в верхнюю часть цилиндра.

Настоящая полезная модель направлена на решение задачи (технической проблемы) по устранению недостатков прототипа. Т.е. техническим результатом является повышение КПД двухтактного двигателя внутреннего сгорания.

Раскрытие сущности полезной модели

Достижение технического результата обеспечивается за счет изменения конструкции газораспределительного механизма прототипа следующим образом - в головке поршня размещается камера сгорания в форме шарового сегмента либо усеченного конуса, а на внутренней части головки цилиндра делается отлив, по форме соответствующий форме камеры сгорания в поршне.

Все вышеперечисленные и иные элементы двухтактного двигателя внутреннего сгорания конструктивно объединены в одно устройство, соединены между собой сборочными операциями и находятся в функционально-конструктивном единстве друг с другом.

Краткое описание чертежей

Заявляемое техническое решение поясняется изображениями:

Фиг. 1 - схема двухтактного двигателя в начале такта «впуск - сжатие»;

Фиг. 2 - схема двухтактного двигателя в конце такта «впуск - сжатие»;

Фиг. 3 - схема двухтактного двигателя в начале такта «рабочий ход - выпуск»;

Фиг. 4 - схема двухтактного двигателя в конце такта «рабочий ход - выпуск»;

Фиг. 5 - поршень с камерой сгорания, поршневыми кольцами, горизонтальным перепускным окном и двумя небольшими перепускными отверстиями;

Фиг. 6 - продольный разрез фиг. 5;

Фиг. 7 - вид сверху фиг. 5.

Осуществление полезной модели

Оконный газораспределительный механизм предназначен для использования в двухтактных двигателях для впуска в цилиндр топливно-воздушной смеси и выпуска из него отработанных газов и состоит из подвижных и неподвижных деталей. К подвижным деталям относятся: см. Фиг. 5 - поршень (2) с горизонтальными перепускными окнами (5), вертикальными прорезями или маленькими отверстиями (4), поршневыми кольцами (17), а также камерой сгорания (16).

К неподвижным деталям относится цилиндр двигателя, содержащий: см. Фиг 1, 2, 3, 4 - впускное окно (3), впускной клапан (14), впускной патрубок (15), нижнее перепускное окно (6), верхнее перепускное окно (7), перепускной канал (8), а также отлив на внутренней части головки цилиндра, по своей форме соответствующий форме камеры сгорания в головке поршня.

Предлагаемый двухтактный двигатель внутреннего сгорания работает следующим образом: рабочий цикл протекает за два такта «впуск - сжатие» и «рабочий ход - выпуск».

Такт «впуск - сжатие» Фиг. 1, 2 - в момент пуска двигателя поршень (2) начинает двигаться в цилиндре (1) от НМТ к ВМТ, под юбкой поршня (2) происходит разряжение, в результате чего открывается впускной клапан (14), рабочая смесь из карбюратора, через впускной патрубок (15), клапан (14), впускное окно (3), поступает в картер двигателя под юбку поршня (2), а над поршнем (2) происходит сжатие рабочей смеси в камере сгорания (16), выпускное окно (13) и перепускные каналы (8) в этот момент закрыты, отлив внутренней части головки цилиндра (9) частично заходит в камеру сгорания (16), обеспечивая высокую степень сжатия горючей смеси.

Такт «рабочий ход - выпуск» показан на Фиг 3, 4. Образовавшиеся в результате воспламенения горючей смеси в камере сгорания газы, воздействуя на поршень (2) перемещают его от ВМТ к НМТ, при этом раскаляя головку поршня и отлив головки цилиндра до значительной температуры. В этот момент перепускные окна (5), (6), а также выпускное окно (13) закрыты. При дальнейшем движении поршня (2) к НМТ начинается открытие выпускного окна (13). Как только поршень (2) откроет выпускное окно (13) на 1/3 часть его высоты, сжатая в картере ДВС газообразная взрывная смесь, полученная в результате контакта свежей топливно-воздушной смеси с раскаленной частью камеры сгорания под юбкой поршня - через окно (5) поршня (2), нижнее перепускное окно (6) в цилиндре (1), перепускной канал (8), верхнее перепускное окно (7), поступит в верхнюю часть цилиндра (1) выше выпускного окна (13), получив дополнительную порцию тепла от отлива (9) головки цилиндра. Полученная таким образом горючая газообразная взрывная смесь позволит использовать для работы ДВС различные виды топлива (бензин, керосин, дизтопливо) от искровой системы зажигания.

Полезная модель обеспечит устойчивую и надежную работу ДВС с искровой системой зажигания на различных видах топлива (бензин, керосин, дизтопливо), легкий запуск двигателя, снижение выброса CO₂ в атмосферу, а также позволит любой двухтактный двигатель переделать в легкий, надежный, разнотопливный ДВС с более высоким КПД путем замены штатного цилиндра и поршня на цилиндр и поршень, предложенные в заявке.

В оконном газораспределительном механизме двухтактных ДВС органами газораспределения служат поршень и окна цилиндра, механизм предназначен для впуска в цилиндр топливно-воздушной смеси и выпуска из него отработанных газов, выполнен в виде цилиндра, содержащего: впускное окно, выпускное окно, верхние и нижние перепускные окна, причем, верхние перепускные окна расположены выше выпускного окна и смещены по окружности цилиндра относительно нижних окон на ширину перепускного канала, крышки, соединяющие верхние и нижние перепускные окна с Г-образными перепускными каналами, а также поршня с горизонтальными перепускными окнами расположенными вблизи головки поршня, чуть ниже горизонтальных окон поршня, перпендикулярно к ним расположены небольшие перепускные прорези или ряды небольших отверстий, на верхней и нижней частях поршня размещены компрессионные кольца, отличающийся тем, что головка поршня содержит камеру сгорания в форме шарового сегмента или усеченного конуса, на внутренней части головки цилиндра выполнен отлив, по своей форме соответствующий форме камеры сгорания в поршне.

Claims

1. Двухтактный двигатель внутреннего сгорания, содержащий оконный газораспределительный механизм, предназначенный для впуска в цилиндр двухтактного двигателя топливно-воздушной смеси и выпуска из него отработанных газов, выполненный в виде цилиндра, содержащего впускное окно, выпускное окно, верхние и нижние перепускные окна, причем верхние перепускные окна расположены выше выпускного окна и смещены по окружности цилиндра относительно нижних перепускных окон на ширину перепускного канала, крышки, соединяющие верхние и нижние перепускные окна с Г-образными перепускными каналами, а также поршень с горизонтальными перепускными окнами, расположенными вблизи головки поршня, ниже горизонтальных окон поршня, перпендикулярно к ним, расположены ряд отверстий, а на верхней и нижней частях поршня размещены компрессионные кольца, отличающийся тем, что в головке поршня размещена камера сгорания в форме шарового сегмента, внутренняя часть головки цилиндра содержит отлив по форме, соответствующий форме камеры сгорания в поршне, но меньшего объема.

2. Двухтактный двигатель внутреннего сгорания по п. 1, отличающийся тем, что отверстия имеют диаметр 0,8-1,0 мм.