BG61776B1 - Internal combustion engine - Google Patents

Internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
BG61776B1
BG61776B1 BG99345A BG9934595A BG61776B1 BG 61776 B1 BG61776 B1 BG 61776B1 BG 99345 A BG99345 A BG 99345A BG 9934595 A BG9934595 A BG 9934595A BG 61776 B1 BG61776 B1 BG 61776B1
Authority
BG
Bulgaria
Prior art keywords
cylinders
engine
piston
pistons
heads
Prior art date
Application number
BG99345A
Other languages
Bulgarian (bg)
Other versions
BG99345A (en
Inventor
Димитър Иванов
Original Assignee
Димитър Иванов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Димитър Иванов filed Critical Димитър Иванов
Priority to BG99345A priority Critical patent/BG61776B1/en
Publication of BG99345A publication Critical patent/BG99345A/en
Publication of BG61776B1 publication Critical patent/BG61776B1/en

Links

Landscapes

  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

The engine which is of turbo-compressor type with directinjection of the fuel in the cylinders includes a cylinder block(1) with double-action pistons (27) connected to a crankshaftmechanism fitted in the engine body. In the middle of thecylinders there is at least one discharge hole (6) connected by adischarge canal (7) and manifold (8) to a turbocompressor (10).Each cylinder is closed on both sides by an upper (4) and a lower(5) head having a central hole (16), pistons (27) being hollow andfixed by their upper fronts to central coaxial tubular airducts(28) and by their lower fronts to hollow piston rods (29) fittedin the central holes (16) of heads (4,5). To airducts (28) androds (29) there are blowing holes (31) mounted at distances fromthe fronts of pistons (27) equal to their travel. In the hollow ofevery piston (27) there is a fixed thin-wall body (32) forintensive cooling of piston (27). The upper heads (4) of cylinders(2) are airtight closed by cover (13) the inner space of which isconnected by delivery tube (14) of turbocompressor (10).

Description

ОБЛАСТ НА ТЕХНИКАТАTECHNICAL FIELD

Изобретението се отнася до двигател с вътрешно горене и по-специално до турбокомпресорен двигател с директно впръскване на гориво в цилиндрите му.The invention relates to an internal combustion engine, and in particular to a turbocharged engine with direct fuel injection into its cylinders.

ПРЕДШЕСТВУВАЩО СЪСТОЯНИЕ НА ТЕХНИКАТАBACKGROUND OF THE INVENTION

Известни са бензинова и дизелова бутални машини,Gasoline and diesel piston machines are known,

работещи като двутактови двигатели с вътрешно горене. Цилиндрите им - един, два (или повече в блок) са свързани неподвижно съосно срещуположно редово или под ъгъл с телата на двигателите и са затворени херметично от външния си край с отделни или с общи глави. Във всяка глава са монтирани една или две запалителни електрически свещи при бензинов , или горивонагнетателна дюза при дизелов двигател. Всеки цилиндър има изпускателни и продухвателни отвори в стените си. При бензиновия двигател има трети отвор, свързващ картера на двигателя през карбуратор с атмосферата. Вътре в цилиндрите са монтирани подвижно бутала с уплътняващи сегменти. Буталата чрез бутален болт са свързани с мотовилка, а последната-с колянов вал, лагеруван на основни лагери в тялото на двигателя.operating as two-stroke internal combustion engines. Their cylinders, one, two (or more in block) are connected in a fixed axial or angular fashion to the bodies of the motors and are sealed at their outer ends with separate or common heads. Each head is fitted with one or two spark plugs for gasoline or a fuel injection nozzle for a diesel engine. Each cylinder has exhaust and blow holes in its walls. For a gasoline engine, there is a third hole connecting the engine crankcase through the carburetor to the atmosphere. Pistons with sealing segments are mounted inside the cylinders. The pistons through a piston bolt are connected to a reel and the last to a crankshaft, which is mounted on main bearings in the body of the engine.

При движението си в цилиндрите буталата извършват газоразпределителните процеси в двигателите, като от долна до горна мъртва точка те осъществяват едновременно тактовете “изпускане на изгорелите газове”,“продухване” и “сгъстяване” (след затварянето на изпускателните отвори в цилиндрите до горната си мъртва точка). При бензиновия двигател малко преди буталото да достигне горната си мъртва точка, долният му ръб свързва картера, в който пространството се е вакуумирало, през карбуратора с атмосферата и в картера му се образува горивна смес. Малко преди буталата им да достигнат горната си мъртва точка, в сгъстителните камери на цилиндрите при бензиновия двигател се подава искра от запалителната свещ, която възпламенява сгъстената горивна смес, а при дизеловия двигател от горивовпръскващата дюза се подава порция гориво с високо налягане, което също се възпламенява.When moving in cylinders, the pistons carry out the gas-distributing processes in the engines, from the lower to the upper dead point they simultaneously execute the "exhaust gas", "purge" and "compression" cycles (after closing the outlets in the cylinders to their upper dead point ). In the case of a gasoline engine, shortly before the piston reaches its upper dead point, its lower edge connects the crankcase in which the space has been evacuated, through the carburetor to the atmosphere, and a fuel mixture is formed in the crankcase. Shortly before their pistons reach their upper dead point, a spark plug from the spark plug is introduced into the cylinder compression chambers of the gasoline engine, which ignites the compressed fuel mixture, and a high pressure fuel is supplied to the diesel engine from the fuel injection nozzle, which also receives high pressure. ignites.

В цилиндъра започва “работен” такт, при който газовете с високо налягане изтласкват буталото от горна към долна мъртва точка. След изминаване на около две трети от хода си, буталото чрез горния си челен ръб открива изпускателните отвори на цилиндъра и газовете с налягане около три бара го напускат, при което се осъществява тактът “изпускане на изгорелите газове”. Малко след започване на такта “изпускане на изгорелите газове” горният челен ръб на буталото открива продухвателните отбори на цилиндъра, свързани чрез канали с картера, и в него започва да се осъществява и тактът, “продухване” на цилиндъра с въздух при дизеловия двигател или с прясна горивна смес при бензиновия двигател, сгъстена в картера от буталото при движението му от горна към долна мъртва точка след затварянето на отвора, свързващ карбуратора с картера от долният му ръб. Тактовете “продухване с въздух или с прясна горивна смес” от картера и “изпускане на изгорелите газове” протичат едновременно до момента, когато буталото при движението си от долна към горна мъртва точка закрие продухвателните отвори в стената на цилиндъра. След това то закрива и изпускателните отвори, прекратява и такта “изпускане на изгорелите газове” и започва такта “сгъстяване” на горивната смес или въздуха до горна мъртва точка.A "working" stroke begins in the cylinder, in which the high pressure gases push the piston from the top to the bottom dead point. After about two-thirds of its stroke, the piston, through its upper front edge, detects the outlet openings of the cylinder and the gases with a pressure of about three bars leave it, whereby the "exhaust gas" stroke is performed. Shortly after the start of the "exhaust gas" stroke, the upper front edge of the piston detects the purge sections of the cylinder connected through the crankcase, and the stroke, "purge" of the cylinder with the air in the diesel engine or with the engine begins to take place. a fresh fuel mixture in a gasoline engine compressed into the crankcase by a piston as it moves from the upper to the lower dead point after closing the opening connecting the carburetor to the crankcase from its lower edge. Crankshaft "purge air or fresh combustion" and "exhaust gas" cycles run until the piston closes the vent holes in the cylinder wall when moving from lower to upper dead point. It then also closes the exhaust vents, terminates the "exhaust gas" cycle and begins the "compression" cycle of the fuel mixture or air to an upper dead point.

При двутактовите двигатели коефициентът на полезно действие е нисък, поради невъзможността да бъде продухано напълно вътрешноцилиндровото му пространство от изгорелитеFor two-stroke engines, the efficiency is low due to the inability to completely blow the intrinsic cylinder space out of the exhaust

11¾^¾¾^ Ί f HiiiOT газове u невъзможността mo ga бъде запълнено е въздух или с прясна горивна смес поради това, че газовите потоци на изгорелите газове и на въздуха (или прясната горивна смес) са съпосочни и частично се смесват. При това пространството над изпускателните отвори се оказва мъртва зона, непродухана и незапълнена добре.11¾ ^ ¾¾ ^ Ί f HiiiOT gases u the inability to be filled is air or fresh fuel mixture because the exhaust gas and air (or fresh fuel mixture) gas flows are reciprocal and partially mixed. In this case, the space above the outlet openings is a dead zone, unblown and unfilled.

При всички бутални двутактови и четиритактови двигатели е вътрешно горене, използващи коляномотовилков механизъм, конструктивно газовите и инерционните сили във всички фази на газоразпределителния процес натоварват буталата, буталния болт, мотовилките и коляновия вал така, че в тях се пораждат сили, притискащи буталата към стените на цилиндрите, поради което те взаимно се износват елиптично. След няколкостотин работни часа, поради увеличаването на хлабината между буталата и цилиндрите вследствие на взаимното им износване, започва да намалява както степента на предварително сгъстяване, така и налягането на газовете в работен такт на цилиндъра. Коефициентът, на полезно действие и мощността на двигателя намаляват пропорционално на това износване,като се влошават и екологическите му характеристики - той започва да пуши от изгарянето на масло в цилиндрите.In all piston two-stroke and four-stroke engines there is internal combustion using a crank mechanism, constructively the gas and inertial forces in all phases of the distribution process load the pistons, piston bolt, cranks and crankshaft so that the forces are generated in them, the cylinders make them elliptical. After several hundred working hours, due to the increase in the gap between the pistons and the cylinders due to their mutual wear, the degree of pre-compression and the gas pressure in the cylinder stroke begins to decrease. The coefficient, efficiency and power of the engine decrease in proportion to this wear, and its environmental performance deteriorates - it begins to smoke from burning oil in the cylinders.

Задача на изобретението е да се създаде двигател с вътрешно горене, турбокомпресорен с директно впръскване на гориво в цилиндрите му, с по-голяма литрова мощност, по-висок коефициент на полезно действие и с неизносващи се елиптично цилиндри, бутала и сегменти.It is an object of the invention to provide an internal combustion engine turbocharged with direct injection of fuel into its cylinders, higher liter power, higher efficiency and non-wearable elliptical cylinders, pistons and segments.

ТЕХНИЧЕСКА СЪЩНОСТTECHNICAL NATURE

Съгласно изобретението задачата се решава,като в средата на всеки цилиндър, поместен в цилиндров блок, има наймалко един изпускателен отвор, свързан чрез изпускателен канал в стената му с общ за всички цилиндри колектор. Колекторът е свързан с входа на турбокомпресор. Всеки цилиндър е затворен дВустранно херметично с горна и долна глава, имащи централни съосни с цилиндрите отвори. Вътре в цилиндрите са разположени кухи двойнодействащи бутала, свързани чрез горните си чела с централни съосни тръбовидни въздуховоди, а чрез долните си чела с кухи бутални прътове. Съосните кухи въздуховоди и бутални прътове са поместени в централните отвори на горните и долните глави, като в стените им има продухвателни отВори, разположени от челата на буталата на разстояние равно на хода им. В кухината на двойнодействащите бутала, изработени от две части, са поместени неподвижно кухи тънкостенни тела за осигуряване на интензивно охлаждане на челата и стените на буталата от преминаващия през тях въздух. Горните глави са херметично затворени с капак, чието вътрешно пространство е свързано с нагнетателната тръба на турбокомпресора. При дизелов вариант на двигателя, в горните и долните глави са монтирани подгревателни свещи и горивовпръскващи дюзи за подаване на гориво с високо налягане в сгъстителните камери на цилиндрите. При бензинов вариант в горната и долната глава са монтирани електрически запалителни свещи за възпламеняване на сгъстената горивна смес. Тя може да се създаде по традиционния начин чрез карбуратор, монтиран на смукателния (или нагнетателния) тръбопровод на турбокомпресора или чрез директно впръскване на горивото с ниско налягане (инжекционно) във въздуха в цилиндрите от горивовпръскващи дюзи, монтирани към тях.According to the invention, the problem is solved by having at least one exhaust outlet in the middle of each cylinder housed in a cylinder block connected through a discharge channel in its wall to a collector common to all cylinders. The manifold is connected to the turbocharger inlet. Each cylinder is closed two-sided hermetically with upper and lower heads, having central axial openings with the cylinders. Inside the cylinders are hollow double acting pistons connected through their upper faces by central coaxial tubular ducts and through their lower faces by hollow piston rods. The coaxial hollow ducts and piston rods are located in the central openings of the upper and lower heads, with vent holes in their walls, located at the piston ends at a distance equal to their travel. In the cavity of the twin-acting pistons made of two parts are housed hollow thin-walled bodies to provide intensive cooling of the foreheads and walls of the pistons from the air passing through them. The upper heads are hermetically sealed with a lid whose inner space is connected to the turbocharger discharge pipe. In the diesel engine version, top and bottom heads are fitted with spark plugs and fuel injectors for supplying high pressure fuel into the cylinder compression chambers. In the gasoline version, electric spark plugs are installed in the upper and lower heads to ignite the compressed fuel mixture. It can be created in the traditional way by a carburettor mounted on the suction (or discharge) line of the turbocharger or by direct injection of low pressure (injection) fuel into the air by the fuel nozzle cylinders fitted thereto.

Двойнодействащите бутала, въздуховодите и буталните прътове към тях са уплътнени към цилиндрите и централните отвори посредством най-малко два сегмента, разположени в един канал.The twin-acting pistons, ducts and piston rods thereto are sealed to the cylinders and center openings by means of at least two segments arranged in a single channel.

Кухите тънкостенни тела, поместени вътре в кухината на двойнодействащите бутала, са свързани с челата им посредством тънкостенни опашки, снабдени с отвори за свързване на кухините на буталата с вътрешните отвори във въздуховодите и буталните прътове.The hollow thin-walled bodies housed inside the cavity of the twin-acting pistons are connected to their foreheads by thin-walled tails provided with openings for connecting the cavity of the pistons to the inner openings in the ducts and piston rods.

Буталните прътове са свързани чрез кръстоглав с коляномотовилковия: механизъм, монтиран в тялото на двигателя. Тялото на двигателя е свързано неподвижно с долните глави на цилиндровия блок.The piston rods are connected in a circular manner to the crank: a mechanism mounted in the body of the engine. The engine body is fixedly connected to the lower heads of the cylinder block.

Цилиндрите, буталата, буталните прътове и въздуховодите не се смазват принудително от маслената система на двигателя. Когато уплътнителните сегменти на двойнодействащите бутала, буталните прътове и въздуховоди са изработени от металографитен самосмазващ се материал, допълнително като смазващо вещество се използуват впръскваното гориво и саждите, образували се при неговото изгаряне вътре в цилиндрите. Когато уплътнителните сегменти са изработени от метал, тогава се налага във впръскваното гориво да се добавя в много ниска концентрация масло.Cylinders, pistons, piston rods and ducts shall not be forced by the engine oil system. When the sealing segments of the double acting pistons, piston rods and ducts are made of metallographic self-lubricating material, the injected fuel and the soot formed during its combustion inside the cylinders are used as lubricant. When the sealing segments are made of metal, then it is necessary to add a very low concentration of oil to the injected fuel.

Както вече беше казано, челата и стените на дВойнодейстбащите бутала, както и челата на главите отвътре, са натоварени топлинно много интензивно. Охлаждането им се осъществява по принудителен начин от свежия въздух, необходим за горивния процес, преминаващ през тях и продухващ горните и долните половини на цилиндрите.As already stated, the faces and walls of the twin pistons, as well as the heads on the inside, are exerted very intense heat. Their cooling is effected by the fresh air required for the combustion process, which passes through them and blows the upper and lower halves of the cylinders.

Изгорелите газове от изпускателния колектор Въртят работната и нагнетателната турбина на турбокомпресора.Exhaust Manifold Gases Rotate the turbocharger turbocharger.

Чрез изобретението се реализират следните предимства:The invention has the following advantages:

Двигателят, реализиран в двуцилиндров вариант, е двутактов турбокомпресорен двигател с директно впръскване на 2ориВо под Високо (или ниско) налягане 6 цилиндрите му и по мощностни характеристики може да бъде сраВнябан с подобен дизелоб или бензиноВ осемцилиндроВ четиритактоб или с четирицилиндроВ дВутактоВ дВигател при еднакби по диаметър и ход бутала и обороти.The twin-cylinder engine is a two-stroke turbocharged engine with direct injection of 2 rpm under high (or low) pressure 6 cylinders and, in terms of power, it can be compared with a similar diesel or gasoline four-cylinder or four-cylinder and piston stroke and revs.

Общата маса, масата на подвижните части на двигателя и инерционните им сили са намалени многократно.The total mass, mass of the moving parts of the engine and their inertial forces have been reduced many times.

Тук липсва сложният газоразпределителен механизъм с неговото силоВо задвижване, смазване, инерционни сили, уплътняване, триене, износване и регулиране, което опростява конструкцията.It lacks the complex gas distribution mechanism with its propulsion, lubrication, inertial forces, compaction, friction, wear and regulation, which simplifies construction.

Пработокобата схема на принудителен газообмен под налягане осигурява пълното продухване и запълване на цилиндрите със сВеж Въздух, което подобрява горивния процес на двигателя и убеличаВа литроВата му мощност.The protobokoba forced-gas exchange circuit provides complete purging and filling of the cylinders with fresh air, which improves the combustion process of the engine and increases its liter output.

Особите инерционни сили на праволинейно дВижещите се бутала, бутални прътоВе и ВъздухоВоди се урабнобесяВат напълно от противодействието на газовите сили на сгъстябане на Въздуха В другата полоВина на цилиндъра, В който се дбижат, като по този начин те избършбат полезна работа.The special inertial forces of the straight-moving pistons, piston rods and air are completely enriched by the counteraction of the gas forces of compression of the air in the other half of the cylinder in which they move, thus making them useful.

Цилиндрите, буталата, буталните прътоВе и ВъздухоВодите не се износВат елиптично поради липсата на сили, притискащи ги при движението им един към друг и затова буталната машина няма да променя мощностните си показатели след продължителен срок на експлоатация.Cylinders, pistons, piston rods and air do not wear out elliptically due to the lack of forces that force them as they move to each other, and therefore the piston machine will not change its power after a long period of operation.

Двигателят ще бъде екологически по-чист поради това, че горивото ще доизгаря в условията на излишък от въздух в изпускателния колектор.The engine will be more environmentally friendly because the fuel will burn under excess air in the exhaust manifold.

ПОЯСНЕНИЯ НА ПРИЛОЖЕНИТЕ ФИГУРИ И ПРИМЕРИ ЗА ИЗПЪЛНЕНИЯ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТОBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS AND EXAMPLES OF THE PREFERRED EMBODIMENTS

Едно примерно изпълнение на изобретението се пояснява с помощта на приложената фигура 1, която е пълен надлъжен Вертикален разрез по остта на дВуцилиндров еднотактоВ турбокомпресорен двигател с Вътрешно горене с директно Впръскване на гориВо В цилиндрите му.An exemplary embodiment of the invention is illustrated by the aid of the accompanying Figure 1, which is a full longitudinal vertical section along the axis of a two-cylinder, single-cylinder, direct-injection internal combustion turbocharged engine.

На фиг.З е представен бензинов Вариант, на д.В.г. с инжекционно Впръскване на горивото с ниско налягане В цилиндрите му.Figure 3 shows a gasoline variant; with injection Injection of low-pressure fuel into its cylinders.

Съгласно изобретението задачата се решава, като челно към двете успоредни стени на цилиндров блок 1 с поместени 6 него дВа съосни цилиндри 2, неподвижно са свързани чрез Винтова Връзка и херметизиращи ги гарнитури 3 горна 4 и долна глаби 5. Цилиндрите 2,които могат да бъдат с Водно или с Въздушно охлаждане, със или без вътрешна цилиндрова Втулка, В случая са показани с Водно охлаждане и без цилиндроВа Втулка.According to the invention, the problem is solved by having two coaxial cylinders 2 fixed to the two parallel walls of a cylinder block 1 with 6 adjacent to it, fixedly connected by a screw connection and sealing gaskets 3 upper 4 and lower heads 5. The cylinders 2 which can be with or without water cooling, with or without an internal cylinder sleeve, in this case are shown with water cooling and without a cylinder sleeve.

Цилиндрите 2 имат В средата на околните си стени един, дба или побече изпускателни отбори 6, които са общи и сбързбат горните и долните Вътрешноцилиндроби пространства на цилиндрите 2 чрез изпускателните канали 7, оформени В стените им, с общия! колектор 8, а чрез него с Входа на работната турбина 9 на турбокомпресора 10. Изходът на работната турбина 9 е свързан чрез ауспухоба система 11 с атмосферата.Cylinders 2 have, in the middle of their surrounding walls, one, two or three exhaust outlets 6 that are common and inflate the upper and lower inner cylindrical spaces of the cylinders 2 through the exhaust ducts 7 formed in their walls with the common one! manifold 8 and through it to the Inlet of the turbine compressor 10 of the turbocharger 10. The outlet of the turbine 9 is connected by an exhaust system 11 to the atmosphere.

Тук долната глаВа 5 на цилиндровия блок 1 е изпълнена като част от тялото 12 на двигателя. Към горната глаба 4 е присъединен херметизиращ я капак 13, който чрез тръбен колектор 14 е свързан с изхода на нагнетателната турбина 15 на турбокомпресора 10, която е монтирана на една ос с работната му турбина 9.Here, the lower head 5 of the cylinder block 1 is made as part of the body 12 of the engine. An upper sealing cap 13 is attached to the upper head 4, which is connected to the outlet of the discharge turbine 15 of the turbocharger 10 through a tube collector 14, which is mounted on one axis with its working turbine 9.

Горната 4 и долната глави 5 имат съосни с цилиндрите 2 централни отвори 16 в стените си, свързани с Вътрешноцилиндровите им работни пространства. Централните отвори 16 в главите 4 и 5 (от към цилиндрите 2) имат две съосни цилиндрични гнезда 17 с по-малък и 18 с по-голям диаметър. Гнездата с по-голям диаметър 18 имат зегерови канали 19 в околната си стена. Във вътрешните гнезда 17 са монтирани по два (или повече) срязани метални или металографитни уплътняващи навътре сегменти 20, ограничени срещу осево преместване от челната стена на вътрешното гнездо 17 в едната посока. В другата посока те са ограничени от шлайфани челно шайби 21, монтирани в гнездата 18 с по-голям диаметър. Шайбите 21 са ограничени срещу осево преместване от зегеровите пръстени 22, монтирани в каналите 19 на гнездата 18. Близо до централните им отвори 16, в стената на всяка глава 4 и 5, има отвори 23 и 25, свързани с вътрешноцилиндровите пространства на всеки цилиндър 2. При първия вариант съгл. фиг.1, в единия отвор 23 е монтирана неподвижно електрическа подгревна свещ 24, а в другия отвор 25 - горивовпръскваща дюза 26, свързана чрез тръба с горивонагнетателна помпа с високо работно налягане на изтласкваното от нея гориво. При втория вариант съгл.фиг.2, в двата отвора 23 в главите 4 и 5 са монтирани ел. запалителни свещи 24, а инжекционните горивовпръскващи дюзи 26 са присъединени отворите 25 към цилиндрите 2 (по-близо до изпускателните канали 7).The upper 4 and lower chapters 5 are aligned with the cylinders 2 of the central openings 16 in their walls connected to their cylindrical work spaces. The central openings 16 in Chapters 4 and 5 (from to cylinders 2) have two coaxial cylindrical sockets 17 with a smaller diameter and 18 with a larger diameter. Sockets larger in diameter 18 have zigzag channels 19 in their surrounding wall. Two (or more) sheared metal or metallographic inwardly sealing segments 20 are mounted in the inner sockets 17, restrained against axial displacement from the front wall of the inner socket 17 in one direction. In the other direction, they are limited by grinding wheel washers 21 mounted in larger sockets 18. The washers 21 are limited against axial displacement by the clamping rings 22 mounted in the grooves 19 of the sockets 18. Near their central openings 16, in the wall of each chapter 4 and 5, there are openings 23 and 25 connected to the intrinsic spaces of each cylinder 2 In the first embodiment, according to FIG. FIG. 1, a fixed electric glow plug 24 is mounted in one opening 23 and a fuel nozzle 26 connected in the opening 25 connected by a high-pressure fuel pump pump to the fuel being expelled from it. In the second embodiment of FIG. 2, two spark plugs 24 are mounted in the two openings 23 in the chapters 4 and 5, and the injection fuel nozzles 26 attach the openings 25 to the cylinders 2 (closer to the exhaust ducts 7).

Вътре във всеки един от цилиндрите 2 е монтирано съосно подвижно по едно кухо двойнодействащо бутало 27 (наричани от тук нататък само бутала 27), снабдени в горните си чела с централни съосни тънкостенни тръбни въздуховоди 28. Същите са поместени в централните отвори 16, с гнездата им 17 и 18, сегментите 20 и шайбите 21 на горните глави 4. Долните чела на буталата 27 са свързани неподвижно с централни съосни бутални прътове 29.Inside each of the cylinders 2 is mounted coaxially movable one hollow double acting piston 27 (hereinafter referred to as only pistons 27), provided in their upper faces with central coaxial thin-walled ducts 28. These are housed in the central openings 16, with sockets their 17 and 18, the segments 20 and the washers 21 of the upper heads 4. The lower ends of the pistons 27 are fixedly connected to the central coaxial piston rods 29.

Същите имат централни глухи отвори 30, свързани с кухините в буталата 27, и са поместени в централните отвори 16, гнездата им 17 и 18, сегментите 20 и шайбите 21 в долните глави 5. На разстояние равно на хода на буталата 27 в цилиндрите 2, измерено от челата им, в стените на въздуховодите 28 и буталните прътоВе 29 има продухВателни отвори 31. Вътре в буталата 27 (изработени от две части, свързани след това неподвижно по между си), са монтирани съосно неподвижно вътрешни кухи тънкостенни с по-малък диаметър и дължина тела 32. Тънкостенните тела 32, предназначени да подобрят охлаждането на буталата 27, са свързани отвътре неподвижно с челата им чрез централни съосни тънкостенни тръбни опашки 33. В стените на тези тънкостенни опашки 33 има отвори 34, свързващи кухината между челата на буталата 27 и телата 32 с кухината във въздуховодите 28 и глухите отвори 30 в буталните прътове 29. В околните стени на буталата 27 има външни канали 35 близо до челата им. Във всеки канал 35, с шлайфани челни стени, има монтирани по два (или повече) срязани метални (или металографитни) уплътняващи навън сегменти 36. Сегментите 36 са шлайфани външно и челно.They have central blind openings 30 connected to the cavities in the pistons 27 and are housed in the central openings 16, their sockets 17 and 18, the segments 20 and the washers 21 in the lower heads 5. At a distance equal to the stroke of the pistons 27 in the cylinders 2, measured from their foreheads, there are purge openings in the walls of the ducts 28 and the piston rods 29. Inside the pistons 27 (made of two parts then connected fixedly to each other), coaxially hollow thin-walled hollows of smaller diameter are mounted and length of bodies 32. Thin-walled bodies 32 intended e improve the cooling of the pistons 27, are connected internally to their foreheads by central coaxial thin-walled tubular tails 33. Within the walls of these thin-walled tails 33 there are openings 34 connecting the cavity between the piston heads 27 and the bodies 32 with the cavity in the ducts 28 and the blind openings 30 in the piston rods 29. The outer walls of the pistons 27 have outer grooves 35 near their foreheads. In each channel 35, with grinding front walls, there are two (or more) cut metal (or metallographic) sealing segments 36 mounted on them. Segments 36 are grinded externally and face.

Свободните краища на двата бутални пръта 29 са свързани с кръстоглавите 37, монтирани в съосни с цилиндрите 2 отвори 38 в тялото 12 на двигателя. Кръстоглавите 37 са свързани шарнирно с горните главини 39 на мотовилките 40 на коляномотовилков механизъм, чрез кръстоглавни болтове 41 през монтажните отвори 42 в тялото 12 на двигателя. След монтажа на кръстоглавните болтове 41 и на ограничителните им зегерови пръстени 43 отворите 42 се херметизират чрез капачките 44 и гарнитурите им 45. Буталните прътове 29 могат да бъдат свързани и с друг преобразуващ праволинейното постъпателновъзвратно във въртеливо движение механизъм.The free ends of the two piston rods 29 are connected to the circular heads 37, which are mounted in alignment with the cylinders 2 of the openings 38 in the body 12 of the engine. The circular heads 37 are pivotally connected to the upper hubs 39 of the cranks 40 of the crank mechanism by means of cross bolts 41 through the mounting holes 42 in the engine body 12. After mounting the cross-head screws 41 and the restraining spherical rings 43, the openings 42 are sealed by the caps 44 and their seals 45. The piston rods 29 may also be connected to another transversely rectilinear reciprocating mechanism.

Маслена система осигурява смазването на лагеруващите възли по канали в коляновия вал 46, мотовилките 40 и кръстоглавите 37 с масло под налягане, подавано от маслена помпа 48>засмукваща го от картера 47 на двигателя.The oil system provides lubrication of the bearing assemblies through the grooves in the crankshaft 46, the cranks 40 and the crossblades 37 with the pressure oil supplied by the oil pump 48> sucked from the crankcase 47 of the engine.

Цилиндрите 2, буталата 27, буталните прътове 29 и въздуховодите 28 не се смазват от маслената система на двигателя. Ролята на допълнително смазващо вещество (когато уплътнителните сегменти 20 и 36 са изработени от металографитен самосмазващ се материал) играят впръсканото гориво и саждите, образували се при неговото изгаряне вътре в цилиндрите 2. Когато уплътнителните пръстени 20 и 36 са метални, тогава се налага във впръсканото гориво да се добавя в много ниска концентрация масло или пък да се омаслява въздухът след турбокомпресора 10.Двете бутала 27 са натоварени топлинно много интензивно, което налага челата и стените им да бъдат охлаждани. Това, за което беше споменато, става по принудителен начин отвътре чрез въздушния поток, продухващ и захранващ долните вътрешноцилиндрови пространства на двата цилиндъра 2. Въздухът минава през въздуховодите 28, и през отворите 34 попада в кухината между буталата 27 и телата 32, преминава през другите отвори 34 и попада в глухите отвори 30 и преминавайки през продухвателните отвори 31 в буталните прътове 29 попада в долните вътрешноцилиндрови пространства на двата цилиндъра 2, обдухвайки и охлаждайки едновременно челата и стените на буталата 27 и челата на долните глави 5 отвътре. Въздухът, захранващ горните вътрешноцилиндрови работни пространства на цилиндрите 2 попада в тях през тръбните въздуховоди 28, обдухвайки отвътре и охлаждайки челата на горните глаВи 4.Cylinders 2, pistons 27, piston rods 29 and ducts 28 are not lubricated by the engine oil system. The role of the additional lubricant (when the sealing segments 20 and 36 are made of metallographic self-lubricating material) is played by the fuel injected and the soot formed during its combustion inside the cylinders 2. When the sealing rings 20 and 36 are metal then it is required to be injected. Add fuel at a very low oil concentration or oil the air after the turbocharger 10. The two pistons 27 are loaded very intensely, which requires their foreheads and walls to be cooled. What has been mentioned is forced inwardly through the air flow, purging and supplying the lower cylinders of the two cylinders 2. The air passes through the ducts 28, and through the openings 34 enters the cavity between the pistons 27 and the bodies 32, passes through the others. openings 34 and falls into the deaf openings 30 and passing through the purging openings 31 in the piston rods 29 enters the lower intrinsic spaces of the two cylinders 2, blowing and cooling at the same time the faces and walls of the pistons 27 and h. Ls of the lower heads 5 inside. The air supplying the upper cylindrical workspaces of the cylinders 2 enters them through the ducts 28, blowing inwards and cooling the foreheads of the upper heads 4.

ИЗПОЛЗУВАНЕ НА ИЗОБРЕТЕНИЕТОAPPLICATION OF THE INVENTION

Двигателят, показан на фиг.1 и 2, работи по следния начин.The engine shown in FIGS. 1 and 2 works as follows.

Коляновият вал 46 на двигателя се завърта в посоката му на въртене от стартер. Той върти долния: край на мотовилките 40 и изтласква праволинейно постъпателно и възвратно горния им край, който е свързан чрез кръстоглавните болтове 41 с кръстоглавите 37 и чрез тях с буталните прътове 29. Кръстоглавите 37, буталните прътове 29 и свързаните с тях бутала 27 и въздуховоди 28 се движат праволинейно постъпателно-възвратно в отворите си 38, 16 и цилиндрите 2, в които са поместени. При винаги взаимно противопосочното движение на буталата 27 в цилиндрите 2, всяко чело осъществява двутактов режим на газоразпределение. При едновременното достигане на горна, респективно на долна мъртва точка от двете бутала 27, от горивовпръскващите дюзи 26 в главите 4 и 5 се подава порция гориво в сгъстения и прегрят въздух в сгъстителните камери на цилиндрите 2 едновременно и в тях започва “работен” такт. Тактът “изпускане на изгорелите газове” се осъществява едновременно в двата цилиндъра 2 при откриване на общите изпускателни отвори 6 от челата на двете бутала 27. Тактът “продухване и запълване със свеж въздух”- по правотокова схема на принудителен газообмен, протича по времето на такта “изпускане на изгорелите газове”, но започва малко по-късно и завършва малко по-рано от него, когато продухвателните отвори 31 на въздуховодите 28 и на буталните прътове 29 попаднат едновременно във ВътрешноцилиндроВите пространства на двата цилиндъра 2. Сгъстителните процеси (тактове) в двата цилиндъра 2 протичат едновременно в горната на единия и в долната половина на другия и обратно след завършВане на такта “изпускане на изгорелите газове” в тях, до момента на едновременното достигане на горната и долната мъртВа точка на буталата им 27. Изгорелите газобе през изпускателните отбори 6, изпускателните канали 7 и изпускателния колектор 8 постъпват и Въртят работната 9 и нагнетателната турбина 15 на турбокомпресора 10.The crankshaft 46 of the engine rotates in its direction of rotation from the starter. It rotates the lower one: the end of the reels 40 and pushes straight forward and backwards the upper end, which is connected by means of cross-head screws 41 with cross-head 37 and through them with piston rods 29. Cross-head 37, piston rods 29 and associated pistons 27 and air ducts 28 move in a linear, reciprocating manner in their openings 38, 16 and the cylinders 2 in which they are housed. With always reciprocating movement of the pistons 27 in the cylinders 2, each forehead performs a two-stroke gas distribution mode. When the upper or respectively lower dead point of the two pistons 27 is reached simultaneously, a portion of fuel is fed into the compression and superheated air into the compression chambers of the cylinders 2 at the same time and a "working" stroke begins in the fuel nozzles 26 in chapters 4 and 5. The "exhaust gas" cycle takes place simultaneously in the two cylinders 2 at the opening of the common exhaust openings 6 from the foreheads of the two pistons 27. The "purge and fill with fresh air" cycle - according to a direct flow scheme of forced gas exchange, takes place during the cycle "Exhaust gas" but starts a little later and ends a little earlier than it when the vent holes 31 of the ducts 28 and of the piston rods 29 fall simultaneously into the cylinders of the two cylinders. The processes of the processes (cycles) in the two cylinders 2 take place simultaneously in the upper one and the lower half of the other and vice versa after completion of the "exhaust gas" cycle in them, until the upper and lower dead points of their pistons are simultaneously reached. 27. The exhaust gases through the exhaust ports 6, the exhaust ducts 7 and the exhaust manifold 8 enter and rotate the working 9 and the pressure turbine 15 of the turbocharger 10.

При бензиновия v Вариант, показан на фиг.2, горивото се подаВа директно 6 цилиндрите 2 от гориВоВпръскбащите дюзи 26 В момента на започване на такта “сгъстяване” на Въздуха ВъВ Всяко Вътрешно цилиндрово пространство.In the gasoline v Variant shown in Figure 2, the fuel is fed directly to the 6 cylinders 2 of the fuel injector nozzles 26 at the moment of the start of the "air compression" cycle into each internal cylinder space.

Claims (7)

ПАТЕНТНИ ПРЕТЕНЦИИPatent Claims 1. ДВигател с вътрешно горене, турбокомпресорен с директно впръскване на горивото в цилиндрите, включваш, цилиндров блок,в който са поместени двойно действащи бутала, свързани с коляномотовилков механизъм, поместен в тялото на двигателя, характеризираш, се с това, че в средата на цилиндрите (2) има най-малко един изпускателен отвор (6), свързан чрез изпускателен канал (7) и колектор (8) с турбокомпресора (10), като всеки цилиндър (2) е затворен херметично двустранно с горна (4) и долна (5) глава, имащи централен отвор (16), а двойно действащите бутала (27) са кухи и неподвижно свързани чрез горните си чела с централни съосни тръбовидни въздуховоди (28), а чрез долните си чела - с кухи бутални прътове (29), поместени в централните отвори (16) на главите (4,5), като към въздуховодите (28) и кухите бутални прътове (29) са предвидени продухвателни отвори (31), разположени от челата на буталата (27) на разстояние равно на хода им, в чиято кухина е поместено неподвижно кухо тънкостенно тяло (32) за интензивно охлаждане на буталото (27) и горните глави (4) на цилиндрите (2) са херметично затворени с капак (13), чието вътрешно пространство е свързано с нагнетателната тръба (14) на турбокомпресора (10).1. Internal combustion engine, direct-injection turbocharged engine, includes, a cylinder block containing double-acting pistons connected to a crank mechanism, placed in the body of the engine, characterized in that in the middle of the cylinders (2) have at least one exhaust port (6) connected via an exhaust duct (7) and a manifold (8) to the turbocharger (10), each cylinder (2) being sealed bilaterally with the upper (4) and lower (5) a head having a central opening (16) and the double acting pistons (27) are hollow and fixed through their upper faces with central coaxial tubular ducts (28) and through their lower faces with hollow piston rods (29) placed in the central openings (16) of the heads (4,5), such as to the ducts ( 28) and the hollow piston rods (29) are provided blow holes (31) disposed from the piston heads (27) at a distance equal to their travel, in which the cavity contains a fixed hollow thin-wall body (32) for intensive cooling of the piston (32). 27) and the upper heads (4) of the cylinders (2) are hermetically sealed with a lid (13) whose inner pro strand is connected to the turbocharger inflator (14) (10). 2. ДВГ съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че при впръскване на гориво с високо налягане, горивовпръскващите дюзи (26) и подгревателните свещи (24) са монтирани към главите (4 и 5) на двигателя.The engine according to claim 1, characterized in that, when the high pressure fuel is injected, the fuel nozzles (26) and the spark plugs (24) are mounted on the engine heads (4 and 5). 3. ДВГ съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че при впръскване на гориво с ниско налягане горивовпръскващите дюзи (26) са монтирани към цилиндрите (2).The engine according to claim 1, characterized in that, at low pressure fuel injection, the fuel nozzles (26) are mounted on the cylinders (2). 4. ДВГ съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че двойно действащите бутала (27), въздуховодите (28) към тях и буталните им прътове (29) са уплътнени в цилиндрите (2) и централните отвори (16) посредством най-малко два сегмента (36) и (20),разположени в един канал (35) и (17).The engine according to claim 1, characterized in that the double acting pistons (27), the ducts (28) to them and their piston rods (29) are sealed in the cylinders (2) and the central openings (16) by at least two segments (36) and (20) arranged in one channel (35) and (17). 5. ДВГ съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че кухите тънкостенни тела (32), поместени в изработените от две части двойно действащи бутала (27), са свързани с челата на същите посредством тънкостенни опашки (3) снабдени с отвори (34) за свързване кухината на буталата (27) с въздуховодите (28), респективно глухия отвор (30) в буталния прът (29).5. The ICE according to claim 1, characterized in that the hollow thin-walled bodies (32) housed in two-acting double acting pistons (27) are connected to the foreheads by means of thin-walled tails (3) provided with openings (34). ) to connect the cavity of the piston (27) to the ducts (28), respectively the deaf opening (30) in the piston rod (29). 6. ДВГ, съгласно претенция 1, характеризиращ се е това, че буталните прътове (29) са свързани посредством кръстоглав (37) е коляномотовилков механизъм.6. The ICE according to claim 1, characterized in that the piston rods (29) are connected by means of a crosshead (37) to be a crank mechanism. 7. ДВГ, съгласно претенции 1 и 6, характеризиращ се с това, че буталните прътове (29) са директно свързвани с механизъм за преобразуване на праволинейно постъпателно възвратното им движение във въртеливо (или обратно).The engine according to claims 1 and 6, characterized in that the piston rods (29) are directly connected to a mechanism for converting their linearly reciprocally reciprocating motion into rotary (or vice versa). Приложение: 2 фигуриAttachment: 2 figures
BG99345A 1995-01-11 1995-01-11 Internal combustion engine BG61776B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BG99345A BG61776B1 (en) 1995-01-11 1995-01-11 Internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BG99345A BG61776B1 (en) 1995-01-11 1995-01-11 Internal combustion engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BG99345A BG99345A (en) 1997-03-31
BG61776B1 true BG61776B1 (en) 1998-05-29

Family

ID=3925965

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BG99345A BG61776B1 (en) 1995-01-11 1995-01-11 Internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
BG (1) BG61776B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
BG99345A (en) 1997-03-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3016485B2 (en) Reciprocating 2-cycle internal combustion engine without crank
US8826870B2 (en) Two-stroke engine and related methods
US4169434A (en) Internal combustion engine with stepped piston supercharger
US3182644A (en) Internal combustion engine
JPH02108815A (en) Two-cycle/uniflow spark ignition engine
JPS6033978B2 (en) 2 stroke axial piston engine
DE3705313A1 (en) Oscillating piston engine
US4834032A (en) Two-stroke cycle engine and pump having three-stroke cycle effect
KR890002659B1 (en) 2 stroke diesel engine having double piston
US5797359A (en) Stepped piston two-cycle internal combustion engine
US3968777A (en) Internal combustion engine
BG61776B1 (en) Internal combustion engine
US6546901B2 (en) Two cycle internal combustion engine
CN1298472A (en) High power density diesel engine
US4318370A (en) Rotary internal combustion engines
US6941903B2 (en) System and method for adding air to an explosion chamber in an engine cylinder
RU2008471C1 (en) Two-stroke internal combustion engine
RU2144141C1 (en) Four-stroke combination internal combustion engine and method of use of high-pressure hot gases
RU164887U1 (en) FREE PISTON INTERNAL COMBUSTION ENGINE
RU2053388C1 (en) Two-stroke internal combustion engine
WO1998013592A1 (en) An internal-combustion engine
US1120979A (en) Internal-combustion engine.
NL1005905C2 (en) Two-stroke engine for Otto or Diesel cycles
US20080035133A1 (en) Single connecting rod engine
JPS6124528B2 (en)