BG950U1

BG950U1 - Asynchronous inernal combustion engine

Info

Publication number: BG950U1
Application number: BG1114U
Authority: BG
Inventors: Съби СТАЙКОВ
Original assignee: Съби СТАЙКОВ
Priority date: 2006-12-15
Filing date: 2006-12-15
Publication date: 2007-11-30

Abstract

The utility model relates to an asynchronous internal combustion engine by means of which the conditions for running of the combustion processes are improved, effectiveness and economical operation are increased and at the same time the toxicity of the waste gases is being reduced at all other equal conditions. The engine comprises a casing, housing the crank-connecting rod mechanism. The revolution axis of flywheel (1) is shifted from the revolution axis of the crankshaft (2), as between them a propeller shaft (3) has been mounted, having perpendicular yokes. This type of positioning of the yokes enables shaft (2) to revolve in non-uniform manner at uniform revolving of flywheel (1). In this way the piston remains for a longer time close to the upper dead centre (UDC) and lower dead centre (LDC), and its movement in the central part of the cylinder is at higher speed. The movement of the gas distribution mechanism should be synchronized with the revolutions of the flywheel. This improves the vortex, the filling and the conditions for the complete fuel combustion. The volume in the power stroke is increased, heat losses in the cooling system, the toxicity of the waste gases and the forces of inertia in the UDC and LDC are being reduced.

Description

(54) АСИНХРОНЕН ДВИГАТЕЛ С ВЪТРЕШНО ГОРЕНЕ(54) INTERNAL COMBUSTION ASYNCHRONOUS ENGINE

Област на техникатаTechnical field

Полезният модел се отнася до асинхронен двигател с вътрешно горене (ДВГ), предназначен за използване в транспортните средства.The utility model refers to an asynchronous internal combustion engine (ICE) intended for use in vehicles.

Предшестващо състояние на техникатаBACKGROUND OF THE INVENTION

Познати са различни конструкции на двигатели с вътрешно горене, състоящи се от корпус с разположен в него коляно-мотовилков механизъм, който преобразува възвратно-постъпателното движение на буталата във въртеливо движение на коляновия вал, в единия край на който е монтиран маховик, въртящ се заедно с него. Процесите в тези двигатели се осъществяват при различни условия, в зависимост от честотата на въртене и натоварването им. Оптималните условия за протичане на процесите са налице в тесен интервал от честотния диапазон. При по-ниски и при по-високи честоти на въртене на коляновия вал ефективността на двигателите намалява, а токсичността на отработилите им газове се увеличава поради влошените условия за своевременно и пълно изгаряне на горивото.Various designs of internal combustion engines are known, comprising a housing having a crank mechanism therein, which converts the reciprocating motion of the pistons into a rotary motion of the crankshaft, at one end of which is mounted a flywheel rotating together. with him. The processes in these engines take place under different conditions, depending on the speed and load. The optimal process conditions are available in a narrow frequency range range. At lower and higher crankshaft speeds, engine efficiency decreases and their exhaust toxicity increases due to poor conditions for timely and complete combustion.

С предлаганата конструкция се цели подобряване на условията за протичане на процесите, увеличаване на ефективността на ДВГ и намаляване на токсичността на отработилите газове в широк интервал от честотния диапазон при равни други условия.The proposed design aims to improve the conditions for the processes, increase the efficiency of the ICE and reduce the toxicity of the exhaust gases over a wide range of the frequency range under equal other conditions.

Техническа същностTechnical nature

Двигателят се състои от корпус с разположен в него коляно-мотовилков механизъм, който преобразува възвратно-постъпателното движение на буталата във въртеливо движение на коляновия вал, към който е свързан маховик.The engine consists of a housing with a crank mechanism in it, which converts the reciprocating motion of the pistons into a rotary motion of the crankshaft to which the flywheel is connected.

Оста на въртене на маховика е изместена спрямо оста на въртене на коляновия вал, като между тях е разположен карданов вал с взаимноперпендикулярни вилки. Това разположение на вилките позволява на коляновия вал да се върти с променлива ъглова скорост при равномерно въртене на маховика, като ъгловата скорост е минимална в горна и долна мъртва точка, а максимална - в средната част на хода на буталото. Движението на газоразпределителния механизъм е синхронизирано с равномерното въртене на маховика. По този начин отварянето и затварянето на пълнителните и изпускателните клапани става по-близо до ГМТ и ДМТ при непроменени фази на газоразпределението.The axis of rotation of the flywheel is offset relative to the axis of rotation of the crankshaft, with a cardan shaft with mutually perpendicular forks located between them. This fork position allows the crankshaft to rotate at a variable angular velocity with a uniform flywheel rotation, the angular velocity being minimum at the top and bottom dead center points and maximum at the middle part of the piston stroke. The movement of the timing mechanism is synchronized with the uniform rotation of the flywheel. In this way, the opening and closing of the filling and exhaust valves becomes closer to the GMT and DMT in the unaltered gas distribution phases.

Тази конструкция води до редица предимства:This construction has many advantages:

- Пълненето на цилиндъра се подобрява, тъй като през по-голямата част от хода на буталото от ГМТ към ДМТ пълнителните клапани са достатъчно отворени, а ъгловата скорост на коляновия вал в средната част на хода на буталото е по-висока. Поради това горивната смес/ въздухът се загрява по-слабо и плътността остава по-висока. Инерцията на постъпващото работно тяло в края на процеса е по-голяма, което също подобрява пълненето на цилиндъра. Освен това позицията на буталото при затваряне на пълнителните клапани е по-близо до ДМТ, т.е. в края на процеса обемът над буталото е по-голям.- The filling of the cylinder is improved because, for most of the stroke of the piston from the BMT to the DMT, the filling valves are sufficiently open and the angular velocity of the crankshaft in the middle part of the stroke of the piston is higher. As a result, the fuel / air mixture is heated less and the density remains higher. The inertia of the incoming workpiece at the end of the process is greater, which also improves the filling of the cylinder. In addition, the position of the piston when closing the filling valves is closer to the DMT, ie. at the end of the process the volume above the piston is larger.

- Съществуват по-добри условия за пълно изгаряне на горивото, особено за дизеловите двигатели, поради по-доброто завихряне на прясното работно тяло вследствие на по-високата ъглова скорост на коляновия вал в средата на процеса пълнене и по-дългия период от време, в който буталото се намира около ГМТ вследствие на по-ниската ъглова скорост на коляновия вал в този момент.- There are better conditions for complete combustion, especially for diesel engines, due to the better vorticity of the fresh working fluid due to the higher angular velocity of the crankshaft in the middle of the filling process and for a longer period in which piston is located around the GMT due to the lower angular velocity of the crankshaft at this point.

- По-мека е работата на дизеловите двигатели поради по-високото налягане и температура в началото на впръскване на горивото, което намалява периода на задържане, както и има възможност за удължаване на периода на впръскване на горивото.- The performance of diesel engines is softer because of the higher pressure and temperature at the start of the fuel injection, which reduces the retention period, and has the potential to extend the fuel injection period.

- По-голяма част оттоплинната енергия се превръща в механична работа, тъй като буталото се намира по-близо до ДМТ в края на разширителния процес при отваряне на изпускателните клапани. Следователно работното тяло се разширява до по-голям обем и извършва по-голяма работа.- Most of the heat energy is converted into mechanical work, since the piston is closer to the DMT at the end of the expansion process when the exhaust valves are opened. Therefore, the working body expands to a larger volume and does more work.

- По-малки загуби на енергия при изпускане на отработилите газове, тъй като изпускателните клапани са отворени достатъчно през поголямата част от хода на буталото към ГМТ.- Less exhaust energy loss due to exhaust vents, since the exhaust valves are sufficiently open through the greater part of the piston stroke to the GMT.

- По-добро очистване на горивната камера в края на изпускателния ход поради по-голямата инерция на изходните газове.- Better cleaning of the combustion chamber at the end of the exhaust stroke due to the greater inertia of the exhaust gases.

- По-малки ускорения на буталото в ГМТ- Lower piston accelerations in the GMT

950 Ul и в ДМТ поради по-ниската ъглова скорост на коляновия вал, което, заедно с по-дългия период за изгаряне на горивото, позволява достигането на по-високи обороти и по-висока максимална мощност при равни други условия.950 Ul and in DMT due to the lower angular velocity of the crankshaft, which, together with the longer combustion period, allows higher speeds and higher maximum power to be achieved under equal other conditions.

Описание на приложените фигуриDescription of the attached figures

Примерно изпълнение на двигателя е показано на приложената фигура, която представлява схема на свързване на коляновия вал на четирицилиндров двигател с маховика посредством карданов вал с взаимноперпендикулярни вилки.An exemplary embodiment of the engine is shown in the accompanying figure, which is a diagram of the connection of the crankshaft of a four-cylinder engine to the flywheel by means of a cardan shaft with mutually perpendicular forks.

Примерно изпълнениеExemplary embodiment

В корпус (непоказан на фигурата) по познат начин е разположен коляно-мотовилковияг механизъм на четирицилиндров двигател. Буталата се намират в ГМТ и в ДМТ. Оста на въртене на маховика (1) е изместена вертикално спрямо оста на въртене на коляновия вал (2), като между тях е разположен карданов вал (3) с взаимно перпендикулярни вилки.In a housing (not shown in the figure), a four-cylinder crank mechanism is known in a known manner. The pistons are located in the GMT and in the DMT. The axis of rotation of the flywheel (1) is displaced vertically with respect to the axis of rotation of the crankshaft (2), between them is a cardan shaft (3) with mutually perpendicular forks.

След стартиране на двигателя маховикът (1) се върти с приблизително постоянна ътлова скорост, тъй като има голям инерционен момент. Взаимно перпендикулярното разположение на вилките в двата края на кардановия вал (3) е причина коляновият вал (2) да се върти с променлива ъглова скорост, която е минимална в ГМТ и в ДМТ, а максимална - в положенията, когато коляното на коляновия вал (2) пресича равнината, перпендикулярна на чертежа.After starting the engine, the flywheel (1) rotates at approximately constant angular velocity since there is a large moment of inertia. The reciprocally perpendicular arrangement of the forks at the two ends of the PTO shaft (3) causes the crankshaft (2) to rotate at a variable angular velocity, which is minimum in the BMT and DMT, and maximum in the positions where the crankshaft knee ( 2) intersects the plane perpendicular to the drawing.

Claims

Asynchronous ICE consisting of a housing with a crank mechanism therein, with a flywheel connected thereto, characterized in that the axis of rotation of the flywheel (1) is displaced relative to the axis of rotation of the crankshaft (2), such as between the cardan shaft (3) is arranged with perpendicular forks, and the movement of the distributor is synchronized with the uniform rotation of the flywheel (1).