CS258538B1

CS258538B1 - Distribution of two-stroke internal combustion engine

Info

Publication number: CS258538B1
Application number: CS865866A
Authority: CS
Inventors: Stanislav Ferdus
Original assignee: Stanislav Ferdus
Priority date: 1986-08-06
Filing date: 1986-08-06
Publication date: 1988-08-16
Also published as: CS586686A1

Abstract

Rozvod dvoudobého spalovacího motoru je charakteristický tím, že propojovací kanálky spojující vnitřek válce v oblasti vyústění každého z jeho přepouštěoích kanálků se sacím kanálem jsou zaústěny ve válcové ploše vnitřku válce a jsou orientovány ve směru vyústění těchto přepouštěoích kanálků. S výhodou jsou realizovány bud jako přímé vrty nebo jako průchozí štěrbinové otvory provedené v přepážkách situovaných ve výstupech přepouštěoích kanálků. Pohybem pístu, který výstupní otvory těchto propojovacích kanálků otevírá a zavírá, proudí kolem jejich vyústění směs vzduchu a paliva z klikové skříně, vedená přepouštěcími kanálky, čímž vzniká injektorový efekt, který má za následek přisávání čerstvé směsi přes tyto propojovací kanálky ze sacího kanálu, čímž se zlepšuje plnění válce a v důsledku toho se zvyšuje točivý moment motoru bez podstatné závislosti na výši jeho otáček.The distribution of a two-stroke internal combustion engine is characterized by the fact that the connecting channels connecting the interior of the cylinder in the area of the outlet of each of its transfer channels with the intake channel are opened in the cylindrical surface of the interior of the cylinder and are oriented in the direction of the outlet of these transfer channels. They are preferably implemented either as direct bores or as through-slot openings made in partitions located in the outlets of the transfer channels. By moving the piston, which opens and closes the outlet openings of these connecting channels, the air-fuel mixture from the crankcase, guided by the transfer channels, flows around their outlets, thereby creating an injector effect, which results in the suction of fresh mixture through these connecting channels from the intake channel, thereby improving the filling of the cylinder and, as a result, increasing the engine torque without a significant dependence on the level of its speed.

Description

Vynález se týká rozvodu dvoudobého spalovacího motoru, tvořeného sacím kanálem a přepouštěcími kanálky.The invention relates to a two-stroke internal combustion engine distribution system comprising an intake duct and bypass ducts.

Vývoj ve stavbě dvoudobých spalovacích motorů je do značné míry ovlivňován snahou o zvýšení točivého momentu v co nejširším rozsahu jejich otáček, jakož i růstem jejich měrných výkonů. To vyvolává požadavek, aby při dolní poloze pístu motoru docházelo ke zlepšení vyprazdňování válce, tedy ke zlepšenému odvodu spalin, a k co nejdokonalejšímu zaplňování čerstvou směsí vzduchu a paliva. Tento cíl sledují konstrukce dvoudobých motorů s řízeným začátkem a koncem sání do klikové skříně, k němuž používají přímočaře se pohybující nebo rotační šoupátka, případně konstrukce s nasáváním přes podtlakové otevírané ventily. Tyto konstrukce umožňují nasátí většího množství směsi paliva se vzduchem do klikové skříně motoru, které v následné pracovní fázi motoru dovolí lepší vypláchnutí válce i jeho lepší zaplnění čerstvou směsí.Developments in the construction of two-stroke internal combustion engines are largely influenced by efforts to increase torque over the widest range of their revolutions, as well as by increasing their specific power. This raises the requirement that, in the lower position of the engine piston, cylinder emptying, i.e., improved exhaust gas discharge, should be improved, and the air / fuel mixture will be filled as perfectly as possible. Two-stroke engine designs with controlled start and end of suction into the crankcase, using linearly moving or rotary valves, or designs with suction via vacuum open valves, pursue this goal. These constructions allow the intake of more fuel-air mixture to the engine crankcase, which in the subsequent engine operating phase allows for better flushing of the cylinder and better filling with fresh mixture.

Podobný účinek má i využití energie proudících výfukových plynů a podtlakových vln ve výfukovém systému a ve válci. Tento účinek se ještě zvýrazňuje přímým kanálkem spojujícím dutinu válce se sacím kanálem motoru. Tento propojovací kanálek musí klást minimální průtokové odpory, musí být co nejkratší, vycházet přímo ze sacího kanálu, být postaven přímo proti kanálu výfukovému a musí být poměrně bohatě nadimenzovaný, nebot má za úkol využívat i velmi malých tlakových rozdílů, přičemž je poměrně citlivý na určitý pracovní režim motoru.A similar effect has the use of energy flowing exhaust gases and vacuum waves in the exhaust system and cylinder. This effect is further enhanced by a straight channel connecting the cylinder cavity with the engine intake channel. This connection duct must have minimum flow resistances, be as short as possible, be directly from the intake duct, be positioned directly opposite the exhaust duct, and be relatively richly dimensioned, since it has the task of utilizing very small pressure differences while being relatively sensitive to a certain engine operating mode.

Na každém válci může být prakticky jenom jeden. V jiných případech bývá na sací kanál instalována i podpůrná rezonanční komora.There can be practically only one on each cylinder. In other cases, a support resonance chamber is also installed on the suction channel.

Nevýhodou uvedených řešeni je především zvětšení počtu pohyblivých částí motoru a u těch konstrukcí, u nichž je využíváno podtlakové vlny výfuku, ta skutečnost, že podstatnější zvětšení točivého momentu takových motorů se dá vyladit jen pro určitou část rozsahu jejich otáček.The disadvantage of these solutions is, in particular, an increase in the number of moving parts of the engine and, in those constructions where exhaust vacuum waves are used, the fact that a substantial increase in the torque of such engines can be tuned only for a certain part of their speed range.

Očelem vynálezu je tudíž odstranění těchto nevýhod dosavadních konstrukcí rozvodu dvoudobého spalovacího motoru a s rozšířením rozsahu využití propojení dutiny válce se sacím kanálem motoru zdokonalit účinek takového provedení rozvodu.It is therefore an object of the present invention to overcome these disadvantages of prior art two-stroke internal combustion engine designs and to improve the effect of such a manifold design with the extension of the range of utilization of the cylinder cavity connection to the engine intake duct.

Podle vynálezu je toho dosaženo rozvodem, u něhož alespoň jeden propojovací kanálek, jehož vstupní ústí je spojeno se sacím kanálem, je situován ve vyústění obloukovítého hrdla každého z přepouštěcích kanálků a jeho výstupní otvor je na úrovni vnitřní válcové plochy pracovního válce, přičemž takové propojovací kanálky každého z přepouštěcích kanálků jsou orientovány ve eměru jeho vyústění do pracovního válce. Podstatným znakem vynálezu je i to, že propojovací kanálky jsou vytvořeny v alespoň jedné rovinné přepážce, zasazené, případně zalité do pláště pracovního válce. Účinek vynálezu podporuje také další podstatný znak rozvodu, totiž ten, že propojovací kanálky jsou v přepážkách provedeny jako přímé vrty uspořádané paralelně v rovinách rovnoběžných s osou pracovního válce, případně jako takto orientované přímé průchozí štěrbinové otvory provedené v přepážkách kolmo k jejich příčnému průřezu.According to the invention, this is achieved by a distribution system in which at least one connecting channel, the inlet of which is connected to the suction channel, is situated at the orifice of each of the transfer channels and has an outlet opening at the level of the inner cylindrical surface of the working cylinder. of each of the transfer channels are oriented in the direction of its orifice into the working cylinder. It is also an essential feature of the invention that the interconnecting ducts are formed in at least one planar baffle, embedded or possibly embedded in the housing of the working cylinder. The effect of the invention is also supported by another essential feature of the distribution system, namely that the interconnecting ducts in the baffles are designed as straight bores arranged parallel in planes parallel to the axis of the working cylinder, or as straight through slit openings oriented in the baffles perpendicular to their cross section.

A konečně podstatné je na rozvodu podle vynálezu i to, že mezi vstupními ústími propojovacích kanálků a sacím kanálem je podtlakově oteviratelný ventil.Finally, it is essential that the valve according to the invention also has a vacuum opening valve between the inlet openings of the interconnecting channels and the suction channel.

Pokrok a výhody tohoto řešeni rozvodu podle vynálezu spočívají v tom, že situováním propojovacích kanálků ve vyústěních obloukovité části každého z přepouštěcích kanálků a polohou jejich výstupních otvorů na úrovni vnitřní válcové plochy pracovního válce ve vyústěních přepouštěcích kanálků injektorový účinek, který zvyšuje množství směsi přiváděné do válce o jeji podíl z propojovacích kanálků, což má za následek zvýšení točivého momentu motoru bez podstatné závislosti na výši otáček motoru.Advantage and advantages of this distribution system according to the invention are that by positioning the interconnecting channels at the outlets of the arcuate portion of each of the transfer channels and the position of their outlet openings at the level of the inner cylindrical surface of the working cylinder in the outlets of the transfer channels by its share of the interconnecting channels, which results in an increase in the engine torque without significant dependence on the engine speed.

Tomu napomáhá i ta skutečnost, že tyto propojovací kanálky jsou orientovány ve směru vyústění přepouštěcích kanálků do pracovního válce a jsou uspořádány jako přímé vrty či štěrbinové průchozí otvory v rovinách rovnoběžných 8 osou pracovního válce kolmo k příčným průřezům přepážek zalitých, případně zasazených do pláště pracovního válce, a še při pohybu pístu jsou postupně překrývány. Rovněž předěleni cesty přisávané směsi vzduchu a paliva podtlakově otevíratelným ventilem mezi vstupními ústími propojovacích kanálků a sacím kanálem motoru má svůj význam, protože tento ventil za žádných podmínek práce motoru nedovolí, aby docházelo touto cestou ke zpětnému proudění únikem přetlaku z válce do sacího kanálu motoru. Přitom k těmto výhodám navíc přistupuje možnost kombinovat takto provedený rozvod s jinými známými řešeními zajištujícími zvyšování točivého motoru a tím zlepšovat i jeho charakteristiku v širším rozsahu otáček.This is also aided by the fact that these interconnecting ducts are oriented in the direction of the outflow of the transfer ducts into the working cylinder and are arranged as straight bores or slotted through holes in planes parallel to the 8 axis of the working cylinder perpendicular to the cross-sections and that, as the piston moves, they are gradually overlapped. Also, dividing the suction air / fuel mixture path through a vacuum opening valve between the inlet ports of the interconnecting ducts and the engine intake duct is of importance, since under no engine operating conditions this valve will allow backflow through the leakage pressure from the cylinder to the engine intake duct. In addition to these advantages, it is possible to combine such a distribution with other known solutions for increasing the torque of the engine and thus to improve its characteristics over a wider speed range.

Blíže vyniknou tyto přednosti rozvodu podle vynálezu na podkladě popisu jeho příkladných provedení znázorněných na výkresech, na nichž na obr. 1 je dílčí podélný řez motorem ve<ený rovinou B vyznačenou na obr. 2, který představuje příčný řez motoru vedený rovinou A, vyznačenou na obr. 1, přičemž na obr. 3 je pohled ve směru Šipky Sl na profily přepážek s několika propojovacími kanálky vedenými jako přímé vrty rovnoběžně se stěnami těchto přepážek v místě vyústění přepouštěcího kanálku do válce, na obr. 4 je dílčí podélný řez motorem s jiným řešením propojovacích kanálků ve vložce zasazené do pláště pracovního válce, vedený rovinou D vyznačenou na obr. 5, který představuje příčný řez válcem, vedený rovinou C, vyznačenou na předešlém obr. 4, zatímco na obr. 6 je pohled ve směru šipky S2 na čelo příčné válcové vložky, v níž je vytvořeno i obloukovité ukončení přepouštěcího kanálku a vytvořeny přepážky se štěrbinovými otvory propojovacích kanálků.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a partial longitudinal sectional view of the engine taken along the line B shown in FIG. 2, which is a cross-sectional view of the engine taken along the line A shown in FIG. Fig. 1 is a view in the direction of the arrow S1 of bulkhead profiles with several interconnecting channels extending as straight boreholes parallel to the walls of the bulkheads at the point of the outlet of the transfer channel into the cylinder; 5 is a cross-sectional view of the cylinder taken along line C in FIG. 4, while FIG. 6 is a front view of arrow S2 in the direction of arrow S2; a transverse cylindrical insert, in which an arc-shaped termination of the sluices is also formed his channel and formed by a partition with slot openings of connecting channels.

V souladu s těmito výkresy, jakož i s charakteristickými znaky vynálezu, zahrnuje rozvod směsi vzduchu s palivem sice známé přepouštěcí kanálky 2 (obr. 1, 4), které obloukovité vyústují do válce _1 motoru, jakož i známý sací kanál 2 (obr. 2, 5), jímž se Čerstvá směs nasává do klikové skříně, ale je vybaven propojovacími kanálky £ spojujícími prostor válceIn accordance with these drawings, as well as with the features of the invention, the distribution of the air-fuel mixture includes known transfer ducts 2 (FIGS. 1, 4), which arcuate into the cylinder 1 of the engine, and known intake duct 2 (FIG. 2). 5), through which the fresh mixture is sucked into the crankcase but is equipped with interconnecting channels 8 connecting the cylinder space

JL se sacím kanálem 9 a tak provedenými, že každý (alespoň po jednom) z nich je situován ve vyústění obloukovítého hrdla každého z přepouštěcích kanálků 2 a svým výstupním otvorem je na úrovni vnitřní válcové plochy 10 (obr. 1, 4) pracovního válce 2* Při pohybu pístu 15 jsou tyto propojovací kanálky £ překrývány, přičemž se injektorovým účinkem proudění směsi na výstupech z přepouštěcích kanálků 2 do pracovního válce 2 přisává přes ně čerstvá směs vzduchu a paliva přímo ze sacího kanálu 9_.11 with a suction channel 9 and such that each (at least one) of them is situated at the mouth of the arcuate neck of each of the transfer channels 2 and has an outlet opening at the level of the inner cylindrical surface 10 (FIGS. 1, 4) of the working cylinder 2 As the piston 15 moves, these interconnecting channels 4 are overlapped, with the injector effect of the mixture flowing at the outlets from the transfer channels 2 into the working cylinder 2 through them a fresh mixture of air and fuel directly from the suction channel 9.

Pro lepší účinek je účelné provést větší počet propojovacích kanálků 2 v přepážkách _3 zalitých, případně zasazených do pláště pracovního válce 2 jako vložky 11 v místech vyústění přepouštěcích kanálků 2. V případě zalévání předhotovených rovinných přepážek .3 s průchozími propojovacími kanálky 4_ nemá válec 2 obvyklou délku danou drahou pístu 15, ale pro usnadnění přesného zalití přepážek 3 a ke zlepšení jejich přístupnosti při jejich dokončování, je omezen rovinou j5 (obr. 1, 4).For better effect, it is expedient to provide a plurality of interconnecting channels 2 in the baffles 3 embedded or embedded in the casing of the working cylinder 2 as a liner 11 at the outlets of the interconnecting channels 2. In the case of potting preformed planar baffles 3 with through interconnecting channels 4 the length given by the path of the piston 15, but to facilitate accurate embedding of the baffles 3 and to improve their accessibility during their completion, is limited by the plane 5 (FIGS. 1, 4).

Na potřebnou délku je pak doplněn nástavnou vložkou Při opracovávání vnitřní válcové plochy 10 pracovního válce 2 jsou na stejnou,úroveň opracovány i konce rovinných přepážek 3_, takže výstupní otvory propojovacích kanálků £ jsou při práci motoru uzavírány a otevírány pohybujícím se pístem 15. Propojovací kanálky 4. je vhodné uspořádat v přepážkách 3 bu3 jako navzájem paralelní přímé vrty (obr. 1 až 3) nad sebou v rovinách rovnoběžných s osou pracovního válce 1_, případně jako takto orientované přímé průchozí štěrbinové .otvory (obr. 4 až 6) , provedené v přepážkách 2 kolmo k jejich příčnému průřezu.When machining the inner cylindrical surface 10 of the working cylinder 2, the ends of the planar baffles 3 are machined to the same level, so that the outlet openings of the interconnecting channels 4 are closed and opened by the moving piston 15 while the engine is operating. It is desirable to arrange straight bores (Figs. 1 to 3) parallel to one another in the baffles 3 and 3 in planes parallel to the axis of the working cylinder 7, or as straight through slot openings (Figs. 4 to 6) oriented in this way. partitions 2 perpendicular to their cross-section.

V případě znázorněném na obr. 4 až 6 jsou přepážky 2 součástí vložky 11, která je zasazena do příčného otvoru 12 pláště válce _1, přičemž v této vložce 11 je provedeno i obloukovité vyústění přepouštěcího kanálku 2. I v tomto případě je konečné opracování čel vložek 11 i s konci přepážek _3 na úrovni válcové plochy 10 vnitřku pracovního válce 1^, takže i ve formě průchozích štěrbinových otvorů jsou propojovací kanálky £ pohybem pístu 15 otevírány a zavírány. Vzájemné propojení těchto kanálků j4 a£ už jsou provedeny jako přímé vrty či jako štěrbinové průchozí otvory, obstarává například dutina pod jejich krycími víky 2 (obr. 2) anebo 14 (obr. 5) a průchozí otvor 2 ^v plášti válce 2 je spojuje se sacím kanálem 2·In the case shown in Figures 4 to 6, the baffles 2 are part of the liner 11, which is inserted into the transverse bore 12 of the cylinder housing 1, the liner 11 also having an arcuate orifice of the transfer channel 2. Again, 11 with the ends of the baffles 3 at the level of the cylindrical surface 10 of the interior of the working cylinder 1, so that even in the form of through-holes, the interconnecting channels 8 are opened and closed by the movement of the piston 15. The interconnections of these channels 14 and 6 are already provided as straight bores or slotted through holes, for example provided by a cavity under their cover lids 2 (Fig. 2) or 14 (Fig. 5) and the through hole 2 ⁱⁿ the cylinder housing 2 connects them suction channel 2 ·

Cesta přisávané čerstvé směsi mezi sacím kanálem 2 ^a vstupními ústími propojovacích kanálků £ je přehrazena podtlakově otevíratelným ventilem 22, který zabraňuje za všech podmínek práce motoru možnosti zpětného proudění spalin z válce 2 do sacího kanálu £.The path of the sucked-in fresh mixture between the suction channel 2 ^{and the} inlet orifices of the interconnecting channels 4 is blocked by a vacuum opening valve 22 which prevents the possibility of backflow of flue gas from the cylinder 2 into the suction channel 6 under all engine operating conditions.

Claims

A two-stroke internal combustion engine manifold comprising an intake duct and bypass ducts with a duct between a cylinder cavity and an intake duct, characterized in that at least one of its ducts (4) is situated at the orifice of each of the ducts (2) and its outlet the opening is at the level of the inner cylindrical surface (10) of the working cylinder (1).

Distribution according to claim 1, characterized in that the interconnecting channels (4) of each of the transfer channels (2) are oriented in the direction of their outflow into the working cylinder (1).

Distribution according to Claims 1 and 2, characterized in that the interconnecting ducts (4) are formed in at least one planar partition (3) which is embedded or embedded in the housing of the working cylinder (1).

Distribution according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the interconnecting ducts (4) in the partitions (3) are designed as straight bores arranged parallel one above the other in planes parallel to the axis of the working cylinder (1) holes made in the partitions (3) perpendicular to their cross-section.

Distribution according to one of Claims 1 to 4, characterized in that there is a vacuum opening valve (13) between the inlet openings of the interconnecting channels (4) and the suction channel (9).