Двигатель внутреннего сгорания

(51) 02 75/02 (2009.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ выполнены в виде бесприводного разделителя потока содержащею предкамеру 8,впускной коллектор 9 и выпускной коллектор 10, внутренняя часть которых выполнена в виде остроугольных ребер 11, обеспечивающих обтекаемую форму в одном направлении и создающее сопротивление потоку газа в обратном направлении, внутренняя часть которых выполнена в виде ребер с углом при основании 90, а при вершине 45, при этом направление вершины острого угла обращена в сторону направления газовых потоков при тактах всасывания и выпуска. Подобное выполнение устройства ДВС обеспечивает разделение потока газов вне головки цилиндра при одновременной работе различных клапанов, что позволит значительно снизить потери на насосные хода и улучшить топливную экономичность на 7 - 9 , а кинематика и динамика двигателя внутреннего сгорания позволяет увеличить частоту вращения коленчатого вала до 10(72) Качканьян Роман Арменакович Жусин Бейбут Тлеубаевич Большаков Валерий Алексеевич Дементьев Сергей Александрович Браун Александр Владимирович Назаров Иван Анатольевич(73) Акционерное общество Казахский агротехнический университет им. Сакена Сейфуллина(57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателям внутреннего сгорания. Технической задачей изобретения является увеличение мощности и экономичности двигателя внутреннего сгорание за счет увеличения проходного сечения клапанов при такте впуска и выпуска и системы распределения потоков газа вне головки цилиндров двигателя, которое достигается за счет того, что впускной и выпускной коллекторы 22807 Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателям внутреннего сгорания. Известен двигатель внутреннего сгорания (см. Ам.Гуревич, Тракторы и автомобили, изд. Москва Колос, 1983 г. стр. 22) содержащий впускную и выпускную трубы, впускной и выпускной клапан,свечу зажигания, коленчатый вал с шатуном и поршнем. Кроме того известен двигатель внутреннего сгорания Спирякова (см. А.с. 1740724, М. кл. 02 41/06, Бюл. 22, 1992 г.) состоящий из корпуса, выполненного из металла, внутри которого находиться емкость с маслом для смазки трущихся элементов конструкции. К корпусу прикреплен цилиндр, выполненный квадратной формы. Цилиндр оборудован входным клапаном для заполнения цилиндра топливной смесью, выходным клапаном для выброса вовне отработавших продуктов сгорания. Цилиндр обеспечен, по крайней мере, двумя диаметрально расположенными расширительными камерами, боковые стенки которых установлены под углом к боковой поверхности цилиндра. Расширительных камер может быть четыре по количеству боковых стенок цилиндра. Дополнительные расширительные камеры позволяют увеличить рабочий объем цилиндра. Расширительные камеры соединены с полостью цилиндра посредством прорезей, выполненных на боковых поверхностях цилиндра. Ширина прорези несколько меньше ширины поршня и боковой стенки цилиндра. В полости размещен, с возможностью продольного перемещения, поршень выполненный, так же как и цилиндр квадратной формы. С целью снижения трения поршня о стенки цилиндра на поршне выполнены по периметру пазы,в которых установлены тела качения, выполненные в виде цилиндров. Тела качения могут быть подпружинены, полыми и установлены не в один, а несколько параллельных рядов. В поршне установлен палец, к которому присоединены два шатуна для передачи усилий от поршня к коленчатым валам двигателя. Оба шатуна связаны с кривошипами, которые кинематически связаны между собой посредством зубчатого зацепления двух коленчатых валов. Известные технические решения обладают существенными недостатками,которые не позволяют до конца реализовать технические возможности двигателей, т.к. первые требуют дополнительных конструктивных элементов,которые не всегда позволяют улучшить качественные показатели двигателя внутреннего сгорания, а вторые слишком сложны по устройству и громоздки по обслуживанию. Наиболее близким техническим решением по совокупности признаков и достигаемому положительному эффекту (прототипом) является двигатель внутреннего сгорания (см. А.с. 1035258,М. кл. 02 75/02, Бюл. 30, 1982 г) содержащий по меньшей мере один цилиндр,механизм газораспределения,содержащий поворотную 2 заслонку, впускной клапан, связанный с выпускной кулачковой шайбой и выпускным коллектором,привод связывающий механизм газораспределения с коленчатым валом с передаточным отношением 13 и установочный в цилиндре поршень. Цилиндр снабжен продувочными окнами подключенными к продувочному каналу, в котором размещена поворотная заслонка. Впускной клапан сообщает цилиндр с впускным коллектором. Последний сообщен трубопроводом с продувочным каналом. Выпускной клапан сообщает цилиндр с выпускным коллектором. Выпускная кулачковая шайба снабжена двумя разнопрофильными кулачками расположенными под углом 90-100. Известное техническое решение обладает существенными недостатками заключающимися в сложности конструкции при обеспечении показателей работы двигателя при наличии продувочных окон обеспечивающих удовлетворительные газообмен, но не позволяющий дальнейшее увеличение мощности и экономичности двигателя внутреннего сгорания. Технической задачей изобретения являются увеличение мощности и экономичности двигателя внутреннего сгорания за счет увеличения проходного сечения клапанов при тактах впуска и выпуска и системы распределение потоков газа вне головки цилиндров двигателя, которая достигается за счет того, что впускной и выпускной коллекторы выполнены в виде бесприводного разделителя потока газа за счет выполнения впускного и выпускного коллекторов обтекаемой формы в одном направлении и создающее сопротивление потоку газа в обратном направлении. Так во впускном коллекторе участок обтекаемой стороной направлен в сторону воздухоочистителя, а ступенчатый - в сторону головки цилиндров, В выпускном(выхлопном) коллекторе наоборот участок обтекаемой стороной направлен в сторону головки цилиндров, а ступенчатый - в сторону выхлопной трубы. При этом предкамера является общей для свежего заряда и отработавших газов. Сечение, в самом узком месте, как во впускном так и в выпускном коллекторах выполняется больше суммы проходных сечений впускного и выпускного клапанов. Сущность изобретения поясняется чертежами,где на фиг. 1 - схема работы двухвального двигателя внутреннего сгорания, при такте впуска, фиг. 2 схема работы ДВС при такте сжатия, фиг. 3 -то же при такте рабочий ход, фиг. 4 - то же при такте выпуска, фиг. 5 - разделитель потока, разрез. Двигатель внутреннего сгорания содержит двухзальный кривошипно-шатунный механизм выполненный в виде двух коленчатых валов 1 и шатунов 2 шарнирно соединенных с поршнем 3 размещенном в цилиндре 4 при помощи переходной серьги 5. При этом соединение серьги 5 с поршневым пальцем и поршнем 3 неподвижно, а соединение серьги 5 с шатунами 2 - шарнирно,обеспечивая прямолинейное возвратнопоступательное движение поршня 3 в цилиндре 4. Над цилиндром 4 закреплена головка 6 с клапанами 22807 7 и механизмом газораспределения на схеме не показан как общеизвестное устройство) обеспечивающий одновременное открытие и закрытие клапанов 7 при такте впуска и выпуска. На головке блока цилиндров 6 размещен разделитель потока газов, содержащий предкамеру 8, впускной коллектор 9 и выпускной коллектор 10, внутренняя часть которых выполнена в виде остроугольных ребер 11 обеспечивающих обтекаемую форму в одном направлении и создающих сопротивление потоку газа обратном направлении. Обтекаемая форма обеспечивается за счет того, что угол при основании ребер равен 90, а при вершине в пределах 45. При этом направление вершины острого угла обращена в сторону направления газовому потоку при тактах всасывания или выпуска. Двигатель внутреннего сгорания работает следующим образом. При такте впуска оба клапана 7 открыты и воздушный поток по коллектору 9 предкамеру 8 поступает в цилиндр 4. При тактах сжатия и рабочем ходе оба клапана закрыты, а при такте выпуска оба клапана 7 открыты и отработанная газовая смесь перемещается через предкамеру 8 в выпускной коллектор 10. Сечение, в самом узком месте, как во впускном 9 так и в выпускном 10 коллекторах должно быть больше суммы проходных сечений клапанов 7. Подобное выполнение устройства ДВС обеспечивает разделение потока газов вне головки цилиндров при одновременной работе клапанов при такте впуска и выпуска. Это позволит значительно снизить потери на насосные хода и улучшить топливную экономичность на 7 - 9 , а кинематика и динамика двигателя внутреннего сгорания позволяет увеличить частоту вращения коленчатого вала до 10 - 15 тысяч оборотов в минуту ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Двигатель внутреннего сгорания, содержащий цилиндр, кривошипно-шатунный механизм с поршнем, механизм газораспределения, впускной и выпускной клапаны и впускной и выпускной коллекторы отличающийся тем, что впускной и выпускной коллекторы выполнены в виде беспроводного разделителя потока газа обтекаемой формы, внутренняя часть которых выполнена в виде ребер с углом при основании 90, а при вершине 45, при этом направление вершины острого угла обращена в сторону направления газовых потоков при тактах всасывания и выпуска.