Однотактний двигун із зовнішнім камерою згоряння

Однотактной ДВИГУН З ЗОВНІШНЬОЇ КАМЕРОЮ відпрацьованих газів

Однотактний двигун діє таким чином. При пуску двигуна система управління подає паливо в камеру згоряння 1 форсункою 2 і запалює свічкою запалювання 3. Відпрацьовані гази з камери згоряння 1 по трубопроводу 6 через відкритий клапан 7 надходять в нижню (по малюнку) порожнина поршня 4. Під впливом продуктів згоряння поршні 4, 5 і штоки 8, 9 починають рух вгору. Так як площа нижньої поверхні поршня 4 більше площі поперечного перерізу штока 8 на різницю їх площ, то тиск стискає у верхній порожнині поршня 4 повітря виявиться більше тиску продуктів згоряння в нижній порожнині поршня 4. Тому стискається повітря з верхньої порожнини поршня 4 через зворотний клапан 10 надходить в камеру згоряння 1, підтримуючи в ній процес горіння періодично подається форсункою 2 палива. Відпрацьовані гази з верхньої порожнини поршня 5 через відкритий клапан 12 викидаються в атмосферу. Кінетична енергія продуктів згорання через шток 9 і шатун 13 передається коленвалу 14. У нижню порожнину поршня 5 через зворотний клапан 16 з атмосфери засмоктується повітря. По прибуттю поршнів в верхню мертву точки система управління переводить клапани 7 і 12 в закрите, а клапани 15 і 16 у відкрите положення. Тепер продукти згоряння з камери згоряння 1 по трубопроводу 17 через клапан 15 надходять у верхню порожнину поршня 5, в результаті чого поршні починає рух вниз і колінвал двигуна 14 продовжує обертання в колишньому напрямі. Стислий в нижній порожнині поршня 5 повітря через зворотний клапан 18 надходить у зовнішнє камеру згоряння 1, забезпечуючи горіння палива. Одночасно в верхню порожнину поршня 4 через зворотний клапан 19 засмоктується повітря з атмосфери, а з нижньої порожнини відпрацювали продукти згоряння через випускний клапан 16 викидаються в атмосферу. Клапани 20, 21, 22 використовуються для організації процесів, що поліпшують технічні характеристики двигуна. До них відносяться. Збільшення ефективності розширення продуктів згоряння в циліндрі у всьому діапазоні навантажень на двигун. Як видно з опису, розширення продуктів згоряння в основному відбувається тільки при викиді їх з циліндра в кінці руху поршнів, не проводячи ніякої корисної роботи, пат. 2543908 «Спосіб оптимізації процесу розширення продуктів згоряння в циліндрі однотактного двигуна із зовнішнім камерою згоряння». Управління рециркуляцією вихлопних газів на всіх режимах роботи позитивно впливає на економічні та екологічні характеристики двигуна на перехідних режимах. Пат. 2525766 «Спосіб рециркуляції вихлопних газів в зовнішню камеру згоряння вільнопоршневих енергомодуля з зовнішньої камерою згоряння». Реалізація зазначених розробок дозволяє значно збільшити ресурс однотактного двигуна. За один хід поршнів реалізуються всі чотири такту чотиритактного ДВС - такт всмоктування, стиснення, робочий хід і викид відпрацьованих газів. Це означає що двигун однотактний. Число клапанів однотактного двигуна: 4 впускних, 4 випускних і 6 перепускних клапанів. За один робочий такт вони спрацьовують 16 разів, і перепускні клапани 12 разів, всього 16 + 12, тобто 28 разів. У чотиритактному чотирициліндровому ДВС на один циліндр як мінімум є 4 впускних і 4 випускних газорозподільних клапана, які за один робочий такт спрацьовують (4 + 4) х 4 - всього 32 рази. Різниця становить 10 спрацьовувань. Слід мати на увазі, що перепускні клапани однотактного двигуна діють тільки на перехідних режимах. Отже, на оптимальному режимі газорозподільні клапани спрацьовують 16 разів. Різниця при цьому складе 16 спрацьовувань.

Поліпшуються експлуатаційні характеристики. Реверсування обертання коленвала однотактного двигуна. Якщо перед пуском двигуна в одноциліндровому виконанні поршні 4 і 5 знаходяться у верхній або нижній крайніх точках, то колінвал 14 і шатун 13 двигуна можуть виявитися в положенні нестійкої рівноваги. Отже, і напрямок обертання коленвала при пуску виявиться стохастичную, непередбачуваним або неможливим. Однотактний двигун з двома і більше циліндрами не потребує стартері. У багатоциліндрові виконанні двигуна, як мінімум, в одному з циліндрів завжди виявиться такою, в якому поршні знаходяться в положенні, при надходженні продуктів згоряння в робочі порожнини яких, забезпечується обертання коленвала двигуна в будь-якому задається напрямку. Пат. 2538429 «Спосіб реверсування обертання колінчастого вала однотактного двигуна із зовнішнім камерою згоряння».

Крім зазначених процесів, що підвищують технічні характеристики двигуна, можуть реалізовуватися такі процеси. Проблеми охолодження поверхонь робочих порожнин поршнів, поршнів, їх штоків і газорозподільних клапанів примусовим охолодженням, пат. 2427718. Інший підхід - виконання поверхонь робочих порожнин поршнів і газорозподільних клапанів з жаростійких матеріалів з низьким термічним градієнтом. Патент 2476699 «Спосіб продувки камери згоряння вільнопоршневих двоциліндрового енергомодуля з загальної зовнішньої камерою згоряння і лінійним електрогенератором», пат. 2388928 «Пневматичний привід паливної форсунки вільнопоршневих двигуна», пат. 2349765 «Пневматичний привід клапана однотактного вільнопоршневих двигуна із зовнішнім камерою згоряння». Рибак

Наші партнери

Журнал можна придбати в роздріб з доставкою в будь-яку точкуУкаіничерез інтернет-магазин Totbook.ru

«БібліоРодіна» - це новий формат меценатської підписки, заснований на принципах народного фінансування (краудфандінга). Основними завданнями проекту є популяризація науки
і забезпечення доступу до знань людям будь-якого віку в будь-якій точці країни; наповнення фондів регіональних бібліотек періодичними науковими і науково-популярними виданнями
в умовах недостатнього фінансування; збереження і зростання тиражів наукової періодики ».