BG110829A - An internal combustion engine - Google Patents
An internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- BG110829A BG110829A BG10110829A BG11082911A BG110829A BG 110829 A BG110829 A BG 110829A BG 10110829 A BG10110829 A BG 10110829A BG 11082911 A BG11082911 A BG 11082911A BG 110829 A BG110829 A BG 110829A
- Authority
- BG
- Bulgaria
- Prior art keywords
- stroke
- cylinders
- engine
- cylinder
- piston
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Двигател c вътрешно горене ·· ·Internal combustion engine ·· ·
Двигателят с вътрешно горене (ДВГ) до днес е претърпял много подобрения, но вниманието на конструкторите продължава да е насочено към основните параметри, характеризиращи двигателя,а именно - увеличаване на литровата мощност, намаляване на специфичния разход на гориво и намаляване на вредните емисии.Разбира се, постигнато е много, но в повечето случаи за сметка на непрекъснато усложняване контрола на горивния процес, т.е. въвеждане на все посложна електроника, което невинаги е благоприятно при ежедневната експлоатация от масовия потребител. Един от най-приложимите начини за повишаване на литровата мощност на ДВГ е предварителното компресиране на постъпващия въздух, чрез включване на компресор с механично задвижване (Рут, Цолер и др.), или чрез турбокомпресор.При механично задвижващи се компресори съществуват два съществени недостатъка - черпи се мощност от вала на двигателя и в края на работния ход остава и се изхвърля газ с повишено налягане, т.е. не се дообработва остатъчната енергия на газа (термичният коефициент qt намалява).При турбокомпресора се използва остатъчната енергия на газа, но само да компресира предварително въздуха към цилиндрите на двигателя, връзка с вала обикновено не се осъществява оборотите на турбокомпресора са извънредно високи (20 000 - 30 000 и повече).При това същият не може да влезе в синхрон при рязко изменение на оборотите на двигателя, а при ниски обороти не е ефективен.Това, разбира се, може да се избегне, но с допълнително усложняване на цялата система, например включване на втора турбина.При малолитражни двигатели,обаче включването на каквито и да е външни компресори е нецелесъобразно. Като не пренебрегваме положителните качества, които има съвременния ДВГ , предлагаме едно конструктивно решение на идеята за допълнително разширение на газа от работните цилиндри, както и предварителното компресиране на постъпващия в цилиндрите въздух, изпълнено от един и същ конструктивен елемент.The internal combustion engine (ICE) has undergone many improvements to date, but the attention of designers remains focused on the main parameters characterizing the engine, namely, increasing the liter capacity, reducing specific fuel consumption and reducing harmful emissions. Yes, much has been achieved, but in most cases due to the continuous complication of control of the combustion process, ie. the introduction of increasingly sophisticated electronics, which is not always conducive to daily use by the general public. One of the most feasible ways to increase the liter power of an ICE is to pre-compress the incoming air by turning on a mechanically propelled compressor (Ruth, Zohler, etc.) or by a turbocharger. power is drawn from the motor shaft and at the end of the working stroke there remains and the high pressure gas is ejected, ie. the residual energy of the gas is not processed (the thermal coefficient q t decreases). With the turbocharger the residual energy of the gas is used, but only to pre-compress the air to the engine cylinders, the connection with the shaft is usually not very high (20 000 - 30 000 and more). However, it cannot be synchronized with a sharp change of the engine speed, and at low speeds it is not effective.This, of course, can be avoided, but with further complication of the whole system e.g. Dr. inclusion of a second turbina.Pri small engines, however the inclusion of any external compressors is inappropriate. While not neglecting the positive qualities of today's ICE, we propose a constructive solution to the idea of further expansion of the gas from the working cylinders, as well as the pre-compression of the air entering the cylinders, made of the same structural element.
Целта на изобретението е да се изпълни в общ блок комбинация на два четиритактови цилиндъра с един двутактов (разширително - нагнетателен) цилиндър, които да работят общо като трицилиндров ДВГ със смесен цикъл на работа четиритактов и двутактов. Така комплектуваният модул може да се удвои, утрои, т.е. да се получи шест- или деветцилиндров двигател. Такова конструктивно решение дава възможност в двутактовия цилиндър (с по-голям диаметър) да се доизползва налягането на газа от четиритактовите цилиндри и той ще работи като двутактов двигател, като в обратния ход ще подава въздух Към четиритактовите цилиндри, осъществявайки коефициент на напълване, по-голям от единица, т.е. ще изпълнява ролята на компресор. При това отпада необходимостта от двойката клапани,изпускателен и всмукателен, тъй като преминаването на газа и въздуха ще става през едни и същи незатварящи се през целия цикъл клапани.It is an object of the invention to provide, in a common block, a combination of two four-stroke cylinders with one two-stroke (expansion-discharge) cylinder, to operate generally as a three-cylinder engine with a combined cycle of four-stroke and two-stroke. The module thus completed can be doubled, tripled, ie. get a six or nine cylinder engine. Such a design solution enables the two-stroke cylinder (larger diameter) to utilize the gas pressure of the four-stroke cylinders and it will work as a two-stroke engine, supplying air to the four-stroke cylinders, producing a filling factor, larger than one, i.e. will act as a compressor. This eliminates the need for a pair of valves, exhaust and suction, since the passage of gas and air will occur through the same non-closing valves throughout the cycle.
• ·• ·
Стр.2Page 2
От изнесеното дотук се вижда, че се оформя един двигател с някои предимства пред класическия ДВГ, познат с всичките му плюсове, а именно:From the above it can be seen that an engine is formed with some advantages over the classic ICE, known for all its advantages, namely:
- възможност да се доизползва остатъчната енергия на газа след изпускането в края на работния ход, без да се включва по-сложният и по-скъп турбокомпресор- an opportunity to utilize the residual energy of the gas after discharge at the end of the working stroke without including the more complex and expensive turbocharger
- предварително компресиране на постъпващия в цилиндрите въздух, без да се ползват познатите външни компресори - с механично задвижване или турбокомпресор- pre-compressing the air entering the cylinders without using known external compressors - with mechanical drive or turbocharger
- получената допълнителна мощност се включва към вала на двигателя- the extra power obtained is connected to the motor shaft
- намаляване броя на клапаните - изпускателният и всмукателният се обединяват в един- reducing the number of valves - the exhaust and intake are combined into one
- охлаждане на клапаните при преминаване на въздух при цикъла пълнене на четиритактовите цилиндри.- cooling of valves during the passage of air during the filling cycle of four-stroke cylinders.
Така комплектуваните цилиндри (четиритактов с двутактов) дава възможност още за изсмукване на проникващи газове покрай стеблата на клапаните от сухия картер на двутактовия цилиндър.При наличие на сух картер в практиката масленият резервоар се разполага някъде извън двигателя, което създава допълнително конструктивно неудобство.В дадения случай масленият резервоар е общият картер на четиритактовите цилиндри и маслената помпа се намира там, а изтласкването на събиращото се на дъното на сухия картер масло към масления картер, става от налягането в сухия картер на двутактовия цилиндър през обратен клапан.При някои определени изисквания, особено при много големи, мощни двигатели, може да се включи изсмукваща помпа. Разбира се, конструкцията може да се опрости, като двутактовияг цилиндър заработи наистина като двутактов - в картера се образува гориво въздушната смес (горивото е с масло).Естествено, ще имаме съответно загуба на гориво през изпускателния отвор, но това ще се компенсира от другите положителни качества. За някои малолитражни двигатели, например за малки безпилотни самолети, този вариант може да се окаже подходящ.The cylinders thus assembled (four stroke with two stroke) allow suction gas to be sucked along the valve stem from the dry crankcase of the two stroke cylinder. in this case the oil tank is the common sump of the four stroke cylinders and the oil pump is located there, and the displacement of the sump of the dry sump oil to the sump is from Jagannath in the dry sump of two-stroke cylinder in reverse klapan.Pri certain requirements, especially when very large, powerful engines can be switched exhaust pump. Of course, the design can be simplified by making the two-stroke cylinder really like a two-stroke - the air mixture is formed in the crankcase (fuel is with oil). Of course, we will have a corresponding loss of fuel through the exhaust port, but this will be compensated by others positive qualities. For some small engines, such as small unmanned aerial vehicles, this option may be appropriate.
На фиг.1 е показано едно примерно решение на предлагания ДВГ. Двигателят с вътрешно горене (ДВГ) се състои от три цилиндъра, разположени редово в общ блок 11, като двата цилиндъра 1 са с четиритактов цикъл на работа, с общ маслен картер 14 и маслена помпа 15, а средният цилиндър 3 с двутактов цикъл на работа е с по-голям диаметър и сух картер 12, изолиран от масления картер 14, с който има връзка единствено с обратния клапан 16.В цилиндъра се намират отворите за напълването му с въздух от сухия картер 6 и за изпускане на отработените газове 7.В долния край на буталото 4 се предвижда маслен канал 5,чрез който масло под налагяне, минаващо от вала през мотовилката и оста на буталото ще смазва цилиндърFigure 1 shows an exemplary solution of the proposed ICE. The internal combustion engine (ICE) consists of three cylinders arranged in a row in a common block 11, the two cylinders 1 having a four stroke cycle, a common oil sump 14 and an oil pump 15, and the middle cylinder 3 with a two stroke cycle has a larger diameter and a dry sump 12, isolated from the oil sump 14, to which it is only connected to the non-return valve 16.The cylinders have apertures for filling it with air from the sump 6 and for venting 7.B an oil channel 5 is provided at the lower end of the piston 4 through which the oil is sub alagyane passing from the shaft through the connecting rod and the axis of the piston will lubricate cylinder
3. Смазването на двутактовия цилиндър 3 ще е облекчено, защото същият ще работи при чувствително занижени налягане и температура. В главата на двигателя 8 са разположени каналите 10, които свързват чрез клапаните 9 четиритактовите цилиндри 1 с двутактовия цилиндър 3. В описанието не е указано напълването на картера на двутактовия цилиндър с атмосферен въздух, тъй като това е решено при двутактовите двигатели по различни конструктивни способи, не представлява новост в случая и не е предмет на изобретението.3. Lubrication of the two-stroke cylinder 3 will be facilitated because it will operate at a significantly reduced pressure and temperature. In the head of the engine 8 there are channels 10 which connect through the valves 9 the four-stroke cylinders 1 with the two-stroke cylinder 3. The description does not indicate the filling of the crankcase of the two-stroke cylinder with atmospheric air, since this is solved in two-stroke engines in various structural ways. is not novel in the case and is not the subject of the invention.
Работа на двигателя - от чертежа се вижда, че имаме един трицилиндровEngine operation - the drawing shows that we have a three-cylinder
Стр. 3Pg. 3
двигател, като двата крайни цилиндъра 1 ще работят като двуцилиндров четиритактов двигател, а средният цилиндър 3 - като двутактов, т.е. газовете от четиритактовите цилиндри ще преминават през двутактовия, преди да бъдат изхвърлени от двигателя. И така, при такта изпускане на газа от левия четиритактов цилиндър (от чертежа) през отворените клапани 9 и канал 10 преминават в двутактовия цилиндър 3.Буталото 4 е с по-голям диаметър от бутало 2, в резултат на което се получава допълнителна сила върху буталото - F = (S2 - Si) Р^, където S2 и Si са площите на бутала 4 и 2, а Реф^е ефективното налягане на газа при разширението му в цилиндър З.След окончателното разширение на газа и изпускането му през отвор 7, следва напълването на цилиндър 3 през отвор 6 от компресирания въздух в сухия картер 12, след което при движение на буталото 4 към ГМТ през отворените клапани 9 и канал 10 се напълва левият четиритактов цилиндър 2 с повишено налягане.При движението на въздуха имаме един допълнителен благоприятен ефект - охлаждане и продухване на клапаните. Същото се повтаря и с десния четиритактов цилиндър.engine, the two end cylinders 1 will operate as a two-cylinder four-stroke engine, and the middle cylinder 3 as a two-stroke, ie. the gases from the four-stroke cylinders will pass through the two-stroke before being ejected from the engine. Thus, at the gas stroke of the left four-stroke cylinder (from the drawing), the open valves 9 and channel 10 pass into the two-stroke cylinder 3. The piston 4 has a larger diameter than the piston 2, resulting in additional force on the the piston - F = (S 2 - Si) P ^, where S 2 and Si are the areas of the pistons 4 and 2 and Ref ^ is the effective pressure of the gas upon its expansion in cylinder H. After the final expansion of the gas and its discharge through hole 7 follows the filling of cylinder 3 through the hole 6 of the compressed air in the dry sump 12, and then at the movement of the piston 4 to the GMT through the open valves 9 and channel 10, the left four-stroke cylinder 2 is filled with high pressure. In the air movement we have an additional beneficial effect - cooling and blowing of the valves. The same is repeated with the right four-stroke cylinder.
Като обобщение може да се каже, че имаме съвместна работа на два двигателя - един двуцилиндров четиритактов и един едноцилиндров двутактов, които се допълват.При проектирането на двигателя може да се предвидят такива съотношения на диаметрите на цилиндри 1 и 3, така че да се получат или високи стойности Реф , или много ниско налягане на газа след разширение на двутактовия цилиндър.In summary, we can say that we have two engines working together - one two-cylinder four-stroke and one single-cylinder two-stroke, which complement each other. When designing the engine, such ratios of the diameters of cylinders 1 and 3 can be provided so that or high values of P is u or very low gas pressure after expansion of the two-stroke cylinder.
Конструкцията е приложима за бензинов и дизелов вариант, както за двигатели с големи мощности, така и за малолитражни такива.The design is applicable to gasoline and diesel variants, both for high-power and low-liter engines.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
BG10110829A BG110829A (en) | 2011-01-05 | 2011-01-05 | An internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
BG10110829A BG110829A (en) | 2011-01-05 | 2011-01-05 | An internal combustion engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
BG110829A true BG110829A (en) | 2011-08-31 |
Family
ID=45877103
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
BG10110829A BG110829A (en) | 2011-01-05 | 2011-01-05 | An internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
BG (1) | BG110829A (en) |
-
2011
- 2011-01-05 BG BG10110829A patent/BG110829A/en unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5791303A (en) | Two-cycle internal combustion engine | |
US20030183211A1 (en) | Reciprocating internal combustion engine with balancing and supercharging | |
US20060266310A1 (en) | Two-stroke internal combustion engine | |
US6065440A (en) | Internal combustion engine with binary cylinder sizing for variable power output | |
CN101871389B (en) | Opposite piston type engine | |
WO2014142686A1 (en) | Two-stroke internal combustion engine, particularly for propulsion of the cars | |
CN201635791U (en) | Small-sized four-stroke gasoline engine | |
CN2900811Y (en) | Double crank shaft link rod mechanism engine | |
CN102287293A (en) | Engine with closed cylinder port | |
US7739998B2 (en) | Engine having axially opposed cylinders | |
KR101811616B1 (en) | Four Stroke Engine of a High-Speed Boat | |
BG110829A (en) | An internal combustion engine | |
US20210003121A1 (en) | Process for operating a single-stroke combustion engine | |
GB2403985B (en) | Reciprocating piston internal combustion engines | |
CN210264917U (en) | Double-spring connecting rod opposed two-stroke engine | |
GB191406413A (en) | Improvements in or relating to Internal Combustion Engines. | |
CN106321236B (en) | A kind of radial multi-cylinder opposed pistons two stroke diesel engine | |
GB2130641A (en) | Crankcase charged four-stroke I.C. engine | |
CN202659291U (en) | Engine and valve mechanism on engine | |
CN214196479U (en) | Opposed piston connecting rod mechanism and opposed piston two-stroke engine | |
CN215370035U (en) | Straight-line multi-cylinder two-stroke direct injection engine | |
CN2487878Y (en) | Piston connecting rod type IC engine | |
US20200400065A1 (en) | Internal combustion engine | |
GB2391263A (en) | Reciprocating piston engine | |
WO2013050068A1 (en) | Two-cycle trunk-piston engine |