PL176019B1 - Dwusuwowy silnik spalinowy - Google Patents

Abstract

Dwusuwowy silnik spalinowy, posiadający tłok wykonujący ruch posuwisto zwrotny w cylindrze zaopatrzonym w głowicę i kanały dolotowe wstępnie sprężonej mieszanki, kanały przelotowe, którymimieszankanapływanad denko tłoka, oraz kanały wydechowe, którymijest usuwana spalona mieszanka, znamienny tym, że jego tłok (2) ma kształt tulei, w której górnej części znajdują się kanały wydechowe (7), a tuż nad jego denkiem kanały przelotowe (5) dla mieszanki sprężonej wstępnie w skrzyni korbowej oraz pierścienie uszczelniające (6), natomiast cylinder(1) posiadana samej górzekanały wydechowe (11) spalin, ana samym dole kanały przelotowe (10) zasysanej otworem(9) mieszanki i jest zamknięty głowicą (3) o mniejszej średnicy, zaopatrzoną w pierścienie uszczelniające (4) tuleję tłoka (2) w cylindrze (1).

Description

Przedmiotem wynalazku jest dwusuwowy silnik spalinowy z zapłonem iskrowym. Silnik jest chłodzony powietrzem lub płynem i może być stosowany jako jednostka napędowa pojazdów samochodowych, jedno i dwuśladowych, jak również do przenośnych lub stałych agregatów.

W dwusuwowych silnikach spalinowych o tradycyjnej konstrukcji napełnianie cylindra świeżym ładunkiem i wylot spalin odbywają się prawie równocześnie kiedy tłok znajduje się w pobliżu dolnego zwrotnego punktu. Prowadzi to w konsekwencji do znacznego skażenia atmosfery przez spaliny. Znane są różne konstrukcje dwusuwowych silników spalinowych próbujące rozwiązać kłopotliwy problem wyrzucania części zassanej ze skrzyni korbowej mieszanki wraz ze spalinami na zewnątrz. Najczęściej spotykanym rozwiązaniem jest umieszczenie w cylindrze silnika dwóch kanałów przelotowych, przez które mieszanka napływa do komory spalania. Oba strumienie zassanej mieszanki spotykają się wówczas w pewnej odległości od denka tłoka, przed ścianą cylindra, naprzeciw kanału wylotowego i płyną w kierunku komory spalania, usuwając przed sobą spaliny. Symetryczne usytuowanie kanałów przelotowych względem kanału wylotowego zapewnia równomierne podgrzanie strug mieszanki, ale nie eliminuje jej strat. Może być również stosowane płukanie trój strumieniowe, a nawet czterostrumieniowe. W takim przypadku, zależnie od sposobu rozmieszczenia i liczby kanałów przelotowych i wylotowych w cylindrze przebieg wymiany ładunku ma nieco inny charakter, a napełnienie cylindra mieszanką i ilość powstających spalin są niejednakowe.

Celem wynalazku jest przedstawienie odmiennej od dotychczas stosowanych konstrukcji dwusuwowego silnika spalinowego, która zmniejsza do minimum straty mieszanki przy 'napełnianiu cylindra i w związku z tym nie powoduje skażenia naturalnego środowiska człowieka.

Dwusuwowy silnik spalinowy według wynalazku posiada cylinder z głowicą, wewnątrz którego znajduje się tłok połączony z tradycyjnym korbowodem. Tłok ma kształt tulei, której podstawę stanowi denko tłoka. W górnej części tulei tłoka znajdują się kanały wydechowe dla spalin w postaci usytuowanych symetrycznie względem siebie i na tym samym poziomie otworów. Natomiast tuż nad denkiem tłoka, w jego tulei wykonane są kanały przelotowe dla sprężonej wstępnie mieszanki w skrzyni korbowej, oraz pierścienie uszczelniające tuleję tłoka w cylindrze. Cylinder posiada na samej górze kanały wydechowe spalin również usytuowane symetrycznie względem siebie i na tym samym poziomie, a na samym dole kanały przelotowe zasysanej ze skrzyni korbowej mieszanki. Cylinder silnika jest zamknięty głowicą o średniej mniejszej od średnicy cylindra, zaopatrzoną w pierścienie uszczelniające tuleję tłoka w cylindrze.

Umieszczenie kanałów wylotowych na samej górze komory spalania a kanałów przelotowych na samym dole, powoduje niemal całkowite usuwanie spalin i doskonałe wypełnienie komory spalania świeżą mieszanką. Silnik charakteryzuje się sprawną i ekonomiczną pracą w

176 019 rozległym zakresie zmiennych obciążeń i obrotów, ma zwartą budowę i gwarantuje uzyskanie żądanej mocy. W zależności od przeznaczenia, silnik może być konstruowany jako jednostka jedno lub wielocylindrowa.

Przedmiot wynalazku zobrazowano na rysunku, którego fig. 1 przedstawia dwusuwowy silnik spalinowy w przekroju, a fig. 2 i 3 przedstawiają wymianę ładunku w cylindrze silnika.

W cylindrze 1 silnika znajduje się tłok 2 w postaci tulei. Tuleja tłoka 2 wchodzi między cylinder 1 a głowicę 3. Głowica 3 w dolnej swej części posiada pierścienie 4 uszczelniające tłok w cylindrze. Stycznie do powierzchni denka tłoka 2 w jego tulei są wykonane kanały przelotowe 5 dla sprężonej wstępnie w skrzyni korbowej mieszanki. Zarówno nad kanałami przelotowymi 5 jak i pod nimi w tulei tłoka 2 znajdują się pierścienie uszczelniające 6. W górnej części tulei tłoka 2 znajdują się kanały wydechowe spalin 7. Tarcza korbowa 8 umieszczona na wale korbowym posiada wycięcie, które otwiera albo zamyka otwór ssący 9 prowadzący od gaźnika do skrzyni korbowej. Kanały przelotowe 10 usytuowane są na samym dole cylindra a kanały wylotowe 11 dla spalin na samej górze cylindra.

Działanie silnika jest następujące.

Gdy tłok porusza się w górę, tarcza korbowa 8 odsłania otwór ssący 9 prowadzący od gaźnika do skrzyni korbowej, wówczas mieszanka wypełnia przestrzeń między głowicą a denkiem tłoka. Ilość mieszanki zassanej do skrzyni korbowej jest około 25% większa niż pojemność komory, w której spala się mieszanka, gdyż średnica tłoka jest większa niż średnica głowicy. To zjawisko jest korzystne dla silnika, gdyż oczyszczenie ze spalin komory i jej wypełnienie świeżą mieszankąjest dokładniejsze. Gdy tłok wykonuje ruch w dół, tarcza korbowa przysłania otwór do gaźnika i następuje sprężanie mieszanki w skrzyni korbowej. Około 48° przed dolnym zwrotnym punktem zaczynają się odsłaniać kanały wylotowe spalin w cylindrze 11, podczas gdy kanały przelotowe 5 w tłoku są jeszcze przysłonięte. W związku z tym spalona mieszanka już zaczyna opuszczać pod ciśnieniem przestrzeń znajdującą się pomiędzy denkiem tłoka a głowicą. Dopiero przy dalszym ruchu tłoka w dół, kiedy ciśnienie w komorze spalania wyrównuje się z ciśnieniem atmosferycznym kanały przelotowe 5 tłoka zaczynają się pokrywać z kanałami przelotowymi 10 w cylindrze - fig. 2 i wstępnie sprężona mieszanka ze skrzyni korbowej przepływa przez kanały tłoka do komory spalania, usuwając resztki spalin poprzez całkowicie otwarte kanały wydechowe 11. Następuje suw tłoka w górę, czyli sprężanie z równoczesnym zassaniem nowej porcji mieszanki do skrzyni korbowej. Kilkanaście stopni przed górnym zwrotnym punktem następuje zapłon mieszanki i tłok przesuwa się w dół. Jest to suw pracy. Przy tym suwie mieszanka w skrzyni korbowej zostaje wstępnie sprężona. Około 60° przed dolnym zwrotnym punktem górne kanały 7 tulei tłoka 2 zaczynają się pokrywać z kanałami wydechowymi 11 cylindra i następuje wydech spalin. Około 48° przed dolnym zwrotnym punktem otwierają się kanały przelotowe 10 i mieszanka wpada do wewnątrz komory spalania, usuwa resztki spalin i wypełnia komorę. Cykl pracy silnika powtarza się.

176 019

I

176 019

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 2,00 zł

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Dwusuwowy silnik spalinowy, posiadający tłok wykonujący ruch posuwisto zwrotny w cylindrze zaopatrzonym w głowicę i kanały dolotowe wstępnie sprężonej mieszanki, kanały przelotowe, którymi mieszanka napływa nad denko tłoka, oraz kanały wydechowe, którymi jest usuwana spalona mieszanka, znamienny tym, że jego tłok (2) ma kształt tulei, w której górnej części znajdują się kanały wydechowe (7), a tuż nad jego denkiem kanały przelotowe (5) dla mieszanki sprężonej wstępnie w skrzyni korbowej oraz pierścienie uszczelniające (6), natomiast cylinder (1) posiada na samej górze kanały wydechowe (11) spalin, a na samym dole kanały przelotowe (10) zasysanej otworem (9) mieszanki i jest zamknięty głowicą (3) o mniejszej średnicy, zaopatrzoną w pierścienie uszczelniające (4) tuleję tłoka (2) w cylindrze (1).