RU177953U1 - "NORMAS" INTERNAL COMBUSTION ENGINE. OPTION - XB - 025 - Google Patents
"NORMAS" INTERNAL COMBUSTION ENGINE. OPTION - XB - 025 Download PDFInfo
- Publication number
- RU177953U1 RU177953U1 RU2017106049U RU2017106049U RU177953U1 RU 177953 U1 RU177953 U1 RU 177953U1 RU 2017106049 U RU2017106049 U RU 2017106049U RU 2017106049 U RU2017106049 U RU 2017106049U RU 177953 U1 RU177953 U1 RU 177953U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- modules
- elements
- group
- ice
- internal combustion
- Prior art date
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 60
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 24
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims abstract description 16
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims abstract description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 10
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims abstract description 9
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 4
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 3
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 3
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 claims description 2
- 241000282326 Felis catus Species 0.000 claims 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 7
- 241000130993 Scarabaeus <genus> Species 0.000 abstract description 3
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 abstract description 3
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 abstract 1
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 abstract 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 5
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 5
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 238000005474 detonation Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000009510 drug design Methods 0.000 description 2
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 2
- 241000254173 Coleoptera Species 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 206010022000 influenza Diseases 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000002372 labelling Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008447 perception Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 208000024891 symptom Diseases 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B41/00—Engines characterised by special means for improving conversion of heat or pressure energy into mechanical power
- F02B41/02—Engines with prolonged expansion
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B33/00—Engines characterised by provision of pumps for charging or scavenging
- F02B33/32—Engines with pumps other than of reciprocating-piston type
- F02B33/34—Engines with pumps other than of reciprocating-piston type with rotary pumps
- F02B33/36—Engines with pumps other than of reciprocating-piston type with rotary pumps of positive-displacement type
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Testing Of Engines (AREA)
Abstract
Промышленно применимый вариант двигателя внутреннего сгорания (ДВС) относится к энергомашиностроению, при этом в его конструкцию введены модули с расчетной толщиной, в первой парной группе модулей которых размещены подвижный сборный стакан 24 и парные поршни 2, расположенные под углом друг к другу и с встроенным в их внутреннюю полость подпружиненного поршня 4, которые выполнены с возможностью при перемещении сходиться к концу процесса сжатия, образуя единую камеру сгорания полусферической формы, а в процессе расширения одновременно расходиться в противоположных направлениях, при этом сборный стакан 24 снабжен воздуховпускными окнами 20, которые контактируют с полостью, оснащенной воздуховодами 21 и соединенной с общим мембранным баком, а также сборный стакан 24 посредством стержня 26 соединен с двумя боковыми тягами 29 - последние выполнены с возможностью ограниченного ручного регулирования их длин, а также величин их синхронного перемещения, которое осуществляется совместно с элементами КШМ эксцентричного шибера 17, который в свою очередь расположен между элементами КШМ парных поршней 2 этой первой группы модулей и где посредством имеющейся возможности перемещения при вращении профиля 15 образуется полость продолженного расширения, куда по встроенному в межмодульные перегородки газоходу 3 или 33 поступают выхлопные газы, кстати, частично участки газохода встроены и в элементы корпуса 23 (фиг. 3, 8), но уже второй группы модулей, расположенные по бокам модулей первой группы и в которых смонтирован одинаковый набор вышеупомянутых тяг 29 с элементами ручной фиксации и регулирования их длины, когда возможно вручную изменить степень сжатия ДВС, а также введены дополнительные элементы КШМ, воспринимающие направленные усилия от продолженного расширения выхлопных газов, и совершающие аналогичные, ограниченные возвратно-поступательные перемещения между плоскими межмодульными перегородками, которые выполнены из перфорированных, сопряженных и закрепленных между собой пластин, местами имеющих технологические пустоты, а вот третья группа синхронизирующих модулей ДВС представляет собой устройства, обеспечивающие возможность посредством размещенных соосно на валах 13, 14, 38 одинаковой пары звездочек 35 и цепной передачи 34 суммировать крутящий момент после каждого рабочего хода поршней 2, подвижного стакана 24 и от продолженного расширения в эксцентричном шибере 17 ДВС в составе промышленно применимых устройств потребления.Хотя, исключительно в качестве примера в описании показано, что кинематическая схема данного варианта ДВС может быть как оборудована третьей группой синхронизирующих модулей, когда обеспечивается полезная функциональная взаимосвязь в геометрическом расположении выходных валов 13, 14, 38 ДВС в составе ПВК «Скарабей», так и вполне возможен вариант с взаимодополняющими элементами трансмиссии, где данная функция просто дублируется и очевидна взаимосвязь, исключающая оборудование ДВС третьей группой синхронизирующих модулей, но уже в составе снегохода.An industrially applicable version of an internal combustion engine (ICE) relates to power engineering, with the design incorporating modules with a design thickness, in the first pair of modules of which are placed a movable collecting cup 24 and paired pistons 2, located at an angle to each other and with integrated their internal cavity of the spring-loaded piston 4, which are configured to converge when moving towards the end of the compression process, forming a single hemispherical combustion chamber, and in the process of expansion at the same time in opposite directions, while the collection cup 24 is equipped with air inlets 20 that are in contact with a cavity equipped with air ducts 21 and connected to a common membrane tank, and the collection cup 24 is connected via a rod 26 to two side rods 29 - the latter are made with the possibility of limited manual control of their lengths, as well as the values of their synchronous movement, which is carried out in conjunction with the elements of the CABG eccentric gate 17, which in turn is located between the elements of the CABG of the piston 2 of this first group of modules, and where, through the available movement during the rotation of the profile 15, a cavity of continued expansion is formed, where exhaust gases enter the duct 3 or 33 built into the intermodular partitions, and, by the way, partially the duct sections are also integrated into the housing elements 23 (Fig. 3, 8), but already the second group of modules located on the sides of the modules of the first group and in which the same set of the above-mentioned rods 29 is mounted with elements of manual fixation and regulation of their length when it is possible to manually change the compression ratio of the internal combustion engine, and additional KShM elements are introduced, perceiving directed efforts from continued expansion of exhaust gases, and performing similar, limited reciprocating movements between flat intermodular partitions, which are made of perforated, imp wafers and fixed to each other, sometimes having technological voids, but the third group of ICE synchronizing modules is a device that provides the ability to summarize the torque after each working stroke by means of an identical pair of sprockets 35 and chain transmission 34 coaxially mounted on the shafts 13, 14, 38 pistons 2, the movable cup 24 and from continued expansion in the eccentric gate 17 of the internal combustion engine as part of industrially applicable consumption devices. Although, by way of example only, in the description it was found that the kinematic diagram of this ICE variant can be equipped with a third group of synchronizing modules, when a useful functional relationship is ensured in the geometric arrangement of the output shafts 13, 14, 38 of the ICE as part of the Scarab PVC, and a variant with complementary transmission elements is quite possible, where this function is simply duplicated and the relationship is obvious, excluding ICE equipment by the third group of synchronizing modules, but already as part of a snowmobile.
Description
Заявленный вариант конструкции двигателя относится к области энергомашиностроения, а именно к промышленно применимым объемным двигателям внутреннего сгорания (ДВС), а при определенных небольших изменениях в конструкции возможен и перевод его работы в режим компрессора - устройства для создания избыточного давления рабочего тела или детандера - энергоэффективного генерирующего устройства для редукции давления рабочего тела и получения мощности на выходном валу.The claimed embodiment of the engine design relates to the field of power engineering, namely to industrially applicable volumetric internal combustion engines (ICE), and with certain small changes in the design, it is possible to transfer its operation to compressor mode - a device for creating overpressure of the working fluid or expander - an energy-efficient generating devices for reducing the pressure of the working fluid and obtaining power on the output shaft.
Наиболее близким конструктивно к заявленному двигателю внутреннего сгорания по совокупности признаков является ДВС, содержащий по меньшей мере, одну пару цилиндров с возвратно - поступательно движущимися поршнями и головку, в которой размещен один периодически сообщающийся с цилиндрами, газораспределительный цилиндрический золотник, снабженный общей для обоих цилиндров камерой сгорания и кинематически связанный с коленчатым валом двигателя, при этом с целью повышения экономичности путем обеспечения продолженного расширения продуктов сгорания, цилиндры выполнены разного объема, причем цилиндр меньшего объема снабжен воздуховпускными органами, а цилиндр большего объема - газовыпускными, и кривошип коленчатого вала цилиндра меньшего объема смещен в сторону опережения по ходу вращения коленчатого вала на 9-72* относительно кривошипа цилиндра большего объема (авт. свид. СССР №828780, кл. F02B 41/02).Structurally closest to the claimed internal combustion engine in terms of features is an internal combustion engine containing at least one pair of cylinders with reciprocating pistons and a head in which there is one periodically communicating cylinder, a gas distribution cylindrical spool equipped with a common chamber for both cylinders combustion and kinematically connected with the crankshaft of the engine, while in order to increase efficiency by ensuring continued expansion of the product of combustion, the cylinders are made of different volumes, and the cylinder of a smaller volume is equipped with air inlets, and the cylinder of a larger volume is equipped with gas outlets, and the crank of the crankshaft of the cylinder of smaller volume is shifted in the direction of advance in the direction of rotation of the crankshaft by 9-72 * relative to the crank of the cylinder of larger volume ( author certificate of the USSR No. 828780, class F02B 41/02).
Недостатками выбранного прототипа являются то, что при продолженном расширении продуктов сгорания не изменяя геометрические размеры цилиндров разного объема, не получается очень направленно и наиболее полно реализовать на основе конструкции прототипа преимущества качественного газообмена, чтобы при этом достичь максимальную индикаторную работу, рост термического и индикаторного КПД без увеличения сил трения, чтобы полностью сохранялась отлаженная термодинамика проходящих в ДВС процессов с контролируемой детонацией.The disadvantages of the selected prototype are that with continued expansion of the combustion products without changing the geometric dimensions of the cylinders of different volumes, it is not possible to very directly and most fully realize the advantages of high-quality gas exchange based on the design of the prototype in order to achieve maximum indicator work, an increase in thermal and indicator efficiency without increase of friction forces, so that the well-functioning thermodynamics of processes occurring in the internal combustion engine with controlled detonation are fully preserved.
В основу конструирования в предыдущих десяти вариантах двигателей внутреннего сгорания «НОРМАС» с приоритетом начиная от 25.10.2011 г. как и в заявленном варианте ДВС поставлена техническая задача повышения его эффективности, когда не только введение новых элементов в конструкцию, но и создание новых совмещенных связей между существующими элементами конструкции обеспечивают полезную многофункциональность. Задачей, на решение которой направлено технически грамотное конструирование заявленного варианта двигателя внутреннего сгорания являются, как правило, критерии - максимально возможная расчетная активная площадь рабочих органов и введенных элементов продолженного расширения, многоочаговое сгорание при уменьшении удельного расхода топлива, рост индикаторного КПД, прирост величины индикаторной работы, надежность при небольшом весе конструкции, технологическая простота сборки и компактность конструкции.The design in the previous ten versions of NORMAS internal combustion engines with a priority starting from 10.25.2011, as in the declared ICE version, is set the technical task of increasing its efficiency, when not only introducing new elements into the structure, but also creating new combined connections between existing structural elements provide useful multifunctionality. The task to which the technically competent design of the claimed embodiment of the internal combustion engine is aimed is, as a rule, the criteria - the maximum possible calculated active area of the working bodies and introduced elements of continued expansion, multi-focal combustion with a decrease in specific fuel consumption, an increase in indicator efficiency, an increase in indicator work , reliability with a small weight of the structure, technological simplicity of assembly and compact design.
Технический результат заключается в конструктивном выполнении заявленного варианта ДВС, включающего кривошипно-шатунный механизм (КШМ) и сборный корпус, при этом в его конструкцию введены модули с расчетной толщиной, в первой парной группе модулей которых размещены подвижный сборный стакан 24 и парные поршни 2, расположенные под углом друг к другу и с встроенным в их внутреннюю полость подпружиненного поршня 4, которые выполнены с возможностью при перемещении сходиться к концу процесса сжатия, образуя единую камеру сгорания полусферической формы, а в процессе расширения одновременно расходиться в противоположных направлениях, при этом сборный стакан 24 снабжен воздуховпускными окнами 20, контактирующими с полостью, оснащенной воздуховодами 21 и соединенной с мембранным баком, а также сборный стакан 24 посредством стержня 26 соединен с двумя боковыми тягами 29 - последние выполнены с возможностью ограниченного ручного регулирования их длин, а также величин их синхронного перемещения, которое осуществляется совместно с элементами КШМ сборного эксцентричного шибера 17, который расположен между элементами КШМ парных поршней 2 этой первой группы модулей и где посредством перемещения профиля 15 образуется полость продолженного расширения, куда по встроенному в межмодульные перегородки газоходу 3 или 33 поступают выхлопные газы, кстати, частично участки газохода встроены и в элементы корпуса 23 (фиг. 3, 8), но уже второй группы модулей, расположенные по бокам модулей первой группы и в которых смонтирован одинаковый набор вышеупомянутых тяг 29 с элементами ручной фиксации и регулирования их длины, когда возможно вручную изменить степень сжатия ДВС, а также введены доп. элементы КШМ, воспринимающие усилия от продолженного расширения выхлопных газов, и совершающие тоже ограниченные возвратно-поступательные перемещения между плоскими межмодульными перегородками, что и элементы КШМ в первой группе модулей, кстати, межмодульные перегородки выполнены из перфорированных, сопряженных и закрепленных между собой пластин, местами имеющих технологические пустоты и выборки, а третья группа синхронизирующих модулей ДВС представляет собой устройства, обеспечивающие возможность посредством размещенных соосно на валах 13,14,38 одинаковой пары звездочек 35 и цепной передачи 34 суммировать крутящий момент после каждого рабочего хода поршней 2 и в сопряженных с этим других вращений и перемещений. На фиг. 1-10 - представлены разрезы, введенных и составляющих ДВС модулей, где больше для упрощения пояснений взаимодействий деталей и устройств, а также для описания взаимосвязи и последовательности их местоположения при сборке оправданно предопределило введение понятия - группа модулей и их маркировку. Введение модулей определяется устойчивой совокупностью похожих свойств, которые диктуются при конструировании и позволяющих при наборе необходимой мощности ДВС обеспечить оптимальный вариант его сборки, местами на фигурах удалось показать очертания задних модулей. Раскрытие сущности конструкции заявленного варианта ДВС основано на том, что энергия сгорания топливно-воздушной смеси максимально эффективно преобразуется во вращение выходных валов 13, 14 и 38.The technical result consists in the constructive implementation of the claimed version of the internal combustion engine, including a crank mechanism (KShM) and a prefabricated housing, while modules with a design thickness are introduced into its design, the first paired group of modules of which has a movable
Для удобства понимания начнем с описания элементов и деталей модулей 025-03 и 025-06, изображенным на фиг. 2, 4, 6 и 9, где местоположение этих элементов отображено в противоположных процессам двухтактного цикла, где все поршни 2, изображенные на этих модулях первой группы совершают ограниченные возвратно-поступательные перемещения в соответствующих втулках цилиндрах 6, при этом в зависимости от расчета оптимальных параметров процесса, максимального давления и температуры в цикле могут быть выполнены как цилиндрической, так и полуцилиндрической формы, так как расчеты геометрических размеров активной площади - превыше всего.For ease of understanding, we begin with a description of the elements and details of modules 025-03 and 025-06 shown in FIG. 2, 4, 6 and 9, where the location of these elements is displayed in opposed processes of the push-pull cycle, where all the
В заявленном варианте ДВС не случайно выбрана схема, когда два поршня 2 и подвижный сборный стакан 24 движутся оппозитно: максимально близко сходятся к концу процесса сжатия, образуя единую камеру сгорания полусферической формы, а в процессе расширения одновременно расходятся - такое исполнение элементов более предпочтительно, чем у выбранного прототипа и позволяет упростить компоновку ДВС и решить другие моменты при продолженном расширении, но об этом чуть ниже. Еще данная конструкция местоположения рабочих органов ДВС позволяет при конструировании легко изменять геометрические формы и размеры камеры сгорания, чтобы быстро добиться оптимальных значений степени сжатия и параметров качественного газообмена - основных величин, которые обеспечивают максимальный термический и индикаторный КПД.In the claimed version of the internal combustion engine, it is not by chance that a scheme is chosen where two
Заявленный вариант ДВС могут использовать жидкое или газообразное топливо. Отличительной особенностью конструкции газопоршневого или дизельного варианта ДВС является и впрыск топливной смеси из трех форсунок 1, растянутый по времени относительно угла поворота коленчатого вала и обеспечивающего многоочаговое объемное сгорание.The claimed version of the internal combustion engine can use liquid or gaseous fuel. A distinctive feature of the design of a gas-piston or diesel engine version is the injection of a fuel mixture of three nozzles 1, extended in time relative to the angle of rotation of the crankshaft and providing multi-focal volume combustion.
Понятно, что наддув второго компонента топливно-воздушной смеси воздуха - это увеличение плотности свежего заряда, поступившего во втулки цилиндров 6, напрямую сказывается на увеличении индикаторной работы и улучшение качества газообмена, поэтому в рациональной конструкции подвижного сборного стакана 24 заложены и воздуховпускные органы ДВС.It is clear that pressurization of the second component of the fuel-air mixture of air, which is an increase in the density of the fresh charge entering the
Известно, что при понижении или повышении оборотов бензиновых ДВС ухудшаются условия газообмена, при этом эффективное давлении падает, а значит, и величина крутящего момента будет также уменьшаться. Дизель же, как правило, работает в диапазоне средних оборотов коленчатого вала, когда эффективное давление достигает своего максимума. И еще важный факторы в пользу решаемой задачи и выбору двухтактного дизеля - при горении дизельное топливо не сильно склонно к детонации, а это значит можно несколько увеличить степень сжатия воздуха и обеспечить многоочаговое сгорание, что непременно ведет к росту термического и индикаторного КПД, что и заложено в конструкцию данного варианта ДВС.It is known that when lowering or increasing revolutions of gasoline ICE, gas exchange conditions worsen, while the effective pressure decreases, which means that the magnitude of the torque will also decrease. A diesel engine, as a rule, operates in the range of average revolutions of the crankshaft when the effective pressure reaches its maximum. And another important factor in favor of the task to be solved and the choice of a two-stroke diesel engine - during combustion, diesel fuel is not very prone to detonation, which means you can slightly increase the degree of air compression and provide multi-focal combustion, which will certainly lead to an increase in thermal and indicator efficiency, which is laid down in the design of this option ICE.
Заметим, что для удобства восприятия на всех фигурах маркировка не только валов 13, 14 и 38, но и их соосного выходного продолжения или других элементов остается неизменной, хотя в существующих «осевых разрывах» этих валов находятся элементы коленчатого вала ДВС - в данном случае это кривошип 12, шатун 11 и его две боковые щеки 10.Note that for ease of perception on all figures, the marking of not only the
Кстати, каждый кривошип 12 соединен с двумя боковыми цилиндрической формы щеками 10 заподлицо (т.е. не выходят за контуры перемещения шатунов 11), а сами боковые щеки 10 кривошипов 12, как впрочем, и перепускные газоходы 3 и 33, встроены в межмодульные перегородки (на фиг. 1-10 они не показаны), где, кстати, боковые щеки 10 кривошипов 12 вращаются, как правило, в окружении шариков качения, центр вращения которых строго совпадает и соответствует соосным валам 13, 14 и 38.By the way, each
Не найдете и в данном кратком описание и технологических выборок (карманов) для крепления там подшипников качения и узлов межмодульных креплений, хотя некоторые торцевые или боковые места стыковки и крепления некоторых элементов 7 сборного корпуса 23 на фиг. 1-10 указаны частично. А вот зазоры в местах перемещения или вращения деталей или элементов данного варианта ДВС на данных фигурах или отсутствуют или сознательно увеличены, но при этом везде четко сохраняется межосевое расстояние между элементами сборного корпуса 23 и взаимное местоположение выходных валов 13, 14 и 38, что в целом придает заявленному варианту конструкции ДВС оптимальную технологичность при сборке.You will not find in this brief description also technological samples (pockets) for fastening rolling bearings and intermodular mounts there, although some end or side joints and fastenings of some
Как отмечалось выше, заявленный вариант ДВС работает по двухтактному циклу, то есть за один оборот происходит продувка, наполнение рабочего объема воздухом через воздухозаборные окна 22 при как бы «насосном ходе», сжатие его с необходимым моментом опережения впрыска топлива, самовоспламенение, основное и продолженное расширение сгоревшей смеси.As noted above, the claimed version of the internal combustion engine operates in a two-stroke cycle, that is, for one revolution, purging occurs, filling the working volume with air through the
Известно, что впрыск топлива, затем объемное самовоспламенение топливной смеси, а местами предпламенное горение горючей смеси начинается еще до того, когда парные поршни 2 и подвижный сборный стакан 24, двигаясь под углом, навстречу друг к другу, максимально близко сходятся к концу процесса сжатия. Чтобы обеспечить параметры объемного самовозгорания в заявленном варианте ДВС предусмотрена ручная корректировка возможного диапазона изменения степени сжатия, но об этом чуть ниже.It is known that fuel injection, then volumetric self-ignition of the fuel mixture, and in some places pre-flame combustion of the combustible mixture, begins even before the
Многоочаговое горение - это цепная химическая реакции окисления горючих веществ с турбулентным самоорганизованным распределением пламени, когда начинается скачек давления и интенсивное тепловыделение продуктов сгорания, а также слышны удары давления о стенки конструкции камеры сгорания, порождающие характерный звук. Некоторые признаки процесса горения совпадают с началом рабочего хода парных поршней 2 и подвижного сборного стакана 24, особенно когда начинается скачек давления.Multifocal combustion is a chain chemical reaction of the oxidation of combustible substances with a turbulent self-organized distribution of flame, when a pressure jump and intense heat generation of the combustion products begins, and pressure shocks are heard on the walls of the combustion chamber structure, generating a characteristic sound. Some signs of the combustion process coincide with the beginning of the working stroke of the paired
Рабочий ход - это процесс, когда совершается работа перемещения подвижного сборного стакана 24 и парных поршней 2, который начинается от давления расширяющихся газов в камере сгорания полусферической формы. Чтобы сгладить негативные моменты от приложения максимальных усилий после многоочагового воспламенения горючей смеси и обеспечить сбалансированную работу данного варианта ДВС поршни 2 имеют участки с рассчитанной перфорированной поверхностью 18 и шаровые соединения 9 и 32, которые снизили боковые реакции от передаваемых усилий и размещением во внутренней полости поршней 2 поршня 4 с расчетным усилием срабатывания пружины 5 и наличием в сборном донышке поршней 2 отверстий 8.The working stroke is the process when the work of moving the movable collecting
По местоположению шатунов 11 и изображенным стрелкам вращения легко понять, что в модуле 025-03 (фиг. 2) начинается процесс расширения, когда под действием расширяющихся продуктов сгорания (рабочее тело), имеющих определенное давление и соответствующую температуру, начинает совершаться рабочий ход - это и есть основная задача любого ДВС, а если в конструкции еще присутствует и хорошо организовано продолженное расширение рабочего тела в полостях сборного шибера 17, которые своей расчетной толщиной и активной боковой площадью своих элементов реально дополняют прирост индикаторной работы и продолжительность действия возникающих при этом усилий, причем усилий нужной направленности, то это именно та техническая задача, которая обеспечивает получение в заявленном варианте ДВС необходимых технических результатов.From the location of the connecting
Практика много раз показала, что полное расширение рабочего тела до того момента, когда изменяется вектор движения поршней 2 и подвижного сборного стакана 24 после рабочего хода не дает того прироста индикаторной работы движения, который может быть обеспечен за счет выполнения интенсивного газообмена и последующего продолженного расширения.Practice has shown many times that the full expansion of the working fluid until the moment when the motion vector of the
Поэтому истечение продуктов сгорания из блоков цилиндров 6 через выпускные окна 3 или 33 (кстати, последние на фиг. 2 и 9 изображены условно), так как профиль этих окон, конечно, другой, пространственно более сложный, да и само истечение происходит несколько раньше, чем пока данные поршни 2 и подвижный сборный стакан 24 изменят свои векторы движения после рабочего хода.Therefore, the outflow of combustion products from the
Заметим еще, что создание необходимого потока выхлопных газов в полости продолженного расширения реализуется и за счет послойного профилирования (смещение или поворот одной оси относительно другой оси) П-образных пластин сборного эксцентричного шибера 17, а также подбором профиля 15, в котором перемещаются эти П-образные пластины и комплект пружин 16, что очень важно, когда формируются потоки, а также обеспечивается продолженного расширения. Кстати, расположение комплекта пружин 16 и П-образных пластин сборного эксцентричного шибера 17, а также подбор профиля 15 в котором сборный шибер 17 перемещается при эксцентричном вращении на фиг. 2 и 9 показано весьма упрощенно.We also note that the creation of the necessary exhaust gas flow in the cavity of continued expansion is also achieved by layer-by-layer profiling (displacement or rotation of one axis relative to the other axis) of U-shaped plates of a precast
Условно, без учета углов опережения открытия или запоздания закрытия, относительно точки отсчета смещения, на фиг. 9 в модуле 025-06 изображен начальный момент, когда из встроенного в межмодульные перегородки газохода 3 выхлопные газы из модуля 025-03, имеющие расчетные параметры состояния начинают поступать в полость продолженного расширения, имеющую расчетную толщину модуля 025-06. На фиг. 2 в модуле 025-03 изображен окончательный момент, когда из встроенного в межмодульные перегородки газохода 33 (фиг. 8) выхлопные газы, выйдя из модуля 025-06, уже оказали необходимое давление на боковую расчетную активную площадь П-образных пластин эксцентричного шибера 17 и профиля 15 и наступает момент, когда они, пройдя участки с перфорированной поверхностью 18 и через конфузорный канал патрубка 19 имеют параметры давления близкие к атмосферному, а значит и шум выхлопа из ДВС будет незначительный.Conditionally, without taking into account the opening advance angles or the closing delay, relative to the offset reference point, in FIG. 9 in module 025-06 shows the initial moment when exhaust gases from module 025-03, having calculated state parameters, begin to flow into the cavity of continued expansion having the calculated thickness of module 025-06 from the gas duct built into the
Как и прототип, названный вариант ДВС снабжен воздуховпускными органами. На модуле 025-06 (фиг. 9) изображен процесс продувки втулок цилиндров 6 через впускные окна 20. Очистки рабочего объема от продуктов сгорания предыдущего цикла, как и у прототипа, решается в основном правильным подбором углов опережения открытия или запоздания закрытия относительно точки отсчета смещения. Воздух за определенное время до этого момента проходит через впускные воздухозаборные окна 22 подвижного сборного стакана 24, через участки с перфорированной поверхностью 18, где происходит и частичное завихрение потока воздуха.Like the prototype, the named version of the ICE is equipped with air inlet bodies. On the module 025-06 (Fig. 9), the process of blowing the
Продувка заканчивается, когда телом подвижного сборного стакана 24 закрываются впускные окна 20, а телом поршней 2 закрываются выпускные окна 3 или 33 соответствующих втулок цилиндров 6, причем формы выпускных окон 3 или 33 соединены и плавно (без резких изгибов) переходят в полости межмодульных перегородок, в которых встроены газоходы такой же маркировки, что и сами выпускные окна 3 или 33. Чтобы подчеркнуть важность наличие данного момента расположение перепускных газоходов 3 и 33 только на фиг. 3 и 8, изображено на элементах сборного корпуса 23. Заметим также, что при продувке, особенно когда она осуществляется с избыточным давлением (наддувом), как в данном случае происходит и интенсивный теплосъем излишнего тепла с поверхности втулки цилиндров 6 и поршней 2. Хотя основное предназначение наддува - это увеличение мощности, когда масса свежего заряда воздуха, поступающего в рабочий объем ДВС растет за счет увеличения его плотности, а вот у прототипа данной функции нет.The purge ends when the
Да и сама прямоточная продувка-это лучший вариант продувки и является основным фактором качественного газообмена, когда, как говорилось выше, обеспечивается как можно большее наполнение рабочего объема ДВС свежим зарядом воздуха, поскольку от его соотношения однозначно зависит величина индикаторной работы. То есть предложенная рациональная конструкция расположения введенных элементов - таких как впускные окна 20, окон воздуховодов 21 и 28, воздухозаборных окон 22 относительно формы подвижного сборного стакана 24 и величин его взаимоперемещения реально улучшает и качественные показатели происходящих процессов, когда достигается более полное удаление продуктов сгорания, то несомненно обеспечивается и более качественный газообмен. Кстати, воздуховоды 28 и 21 с учетом необходимой расстановки обратных клапанов в системе соединяются с общим мембранным баком (на фиг. 2-9 не показано), расчет которого и обеспечивает данный наддув при осуществлении так называемого «насосного хода» сборного стакана 24.Yes, and direct-flow purge itself is the best option for purging and is the main factor in high-quality gas exchange, when, as mentioned above, the maximum possible filling of the ICE working volume with a fresh charge of air is provided, since the indicator work depends on its ratio. That is, the proposed rational design of the arrangement of the introduced elements - such as
А чтобы состоялось четкое и регулируемое перемещение подвижного сборного стакана 24 относительно впускных окон 20, воздухозаборных окон 22, и окон воздуховодов 28 и 21 с учетом углов опережения открытия или запоздания закрытия в заявленный вариант ДВС введены четыре одинаковых по комплектации парные модули второй группы 025-02 и 025-04, 025-05 и 025-07, расположенные по бокам модулей 025-03 и 025-06 соответственно и состоящие в основном из тяг 29 с регулируемой вручную длиной, а также, как и в применяемых в модулях 025-03 и 025-06 элементов КШМ.And so that a clear and controlled movement of the movable collecting
Регулирование длины тяги 29 осуществляется посредством вращения поворотной скобы 31, имеющих с тягой 29, штоком 25 и с шаровым соединением 32 нормальное и левое резьбовые соединение и фиксацией его соответствующими контргайками 30, некоторое регулирование положения с фиксацией болтами 27 предусмотрено и в соединении подвижного сборного стакана 24 со стержнем 26. Введение данных позиций в заявленный вариант ДВС вместе с размещением во внутренней полости поршней 2 внутреннего поршня 4 с рассчитанной пружиной 5 обеспечило возможный диапазон изменения степени сжатия, а это важнейший конструктивный параметр двигателя, в том числе и показатель «всеядности» ДВС, так как при некотором возрастании степени сжатии растет и температура рабочего тела в конце процесса сжатия. Известно также, что некоторый рост степени сжатия ведет и к росту термического КПД при этом не оказывается сильное влияние на коэффициент наполнения, что тоже очень важно.The regulation of the length of the
Поэтому наличие в данном варианте ДВС вышеперечисленных введенных элементов второй парной группы модулей 025-02 и 025-04, 025-05 и 025-07 более чем оправданно, тем более что их направленное усилие способствуют не только быстрому выходу из «зоны мертвых углов» уже другого модуля и одновременно позволяющие увеличить продолжительность рабочего цикла, а стало быть и величину индикаторной работы.Therefore, the presence in this embodiment of the internal combustion engine of the above-listed elements of the second pair of modules 025-02 and 025-04, 025-05 and 025-07 is more than justified, especially since their directed effort contributes not only to the rapid exit from the "zone of dead angles" another module and at the same time allowing to increase the duration of the working cycle, and therefore the value of the indicator work.
Дополнительные усилия, которые возникают от направленного давления выхлопных газов на боковые активные поверхности профилей 15 сборного эксцентричного шибера 17 в модуле 025-03 через синхронизирующие цепные передачи 34, передаются в модуль 025-06, и тем самым создают направленные боковые усилия, помогая поршням 2 и подвижному сборному стакану 24 закончить процесс сжатия, а затем быстрее выйти из «зоны мертвых углов», где суммарное усилие не столько преобразуется в механическую работу вращения вала 38, а лишь приводит к максимальным нагрузкам на элементы ДВС, тепловым перегрузкам конструкции и уменьшению продолжительности рабочего цикла, характерного для сравниваемого прототипа ДВС, где не изменяя геометрические размеры цилиндров разного объема и углов смещения (кстати, величина последних в прототипе варьируются в диапазоне 9-72*), не получается наиболее эффективно реализовать и преимущества качественного газообмена и многоочагового объемного сгорания. Модули третьей группы 025-01 и 025-08 со звездочками 35 и цепной передачей 34 введены для того, чтобы максимально синхронизировать работу ДВС и объединить увеличенную после каждого рабочего хода двухтактного цикла индикаторную работу. В целом механизм передачи однонаправленных движущих усилий в заявленном варианте ДВС устроен таким образом, чтобы происходило равномерное смягчение жесткого импульса выхода элементов ДВС из сектора «мертвых» углов и осуществлялось перемещение всех введенных элементов без задиров, более эффективно осуществлялась передача движущих усилий на валы 13, 14 и 38 при одновременном уменьшении индикаторного удельного расхода топлива, а это главная сущность и технический результат при конструктивном выполнении заявленного и промышленно применимого варианта ДВС.The additional forces that arise from the directional pressure of the exhaust gases on the side active surfaces of the
Степень полезного применения заявленного промышленно применимого варианта ДВС, а также как предмета потребления, где осуществляется этот достигнутый технический результат, хотя его комплектация и может быть разной в зависимости от ситуации при передаче вращающих усилий от валов 13, 14 и 38, которые в заявленном варианте ДВС синхронно вращаются в одном направлении. Учитывая этот признак, и чтобы подтвердить возможность еще более эффективного осуществления технического результата, когда соосное синхронное вращение от валов 13, 14 с увеличенным крутящим моментом максимально эффективно передается с помощью фрикционных поверхностей 41, нанесенных на выходные валы той же маркировки 13 и 14, когда они соприкасаются с фрикционной поверхностью обода 37 гребной лопасти 39 и позволяют заявленному варианту ДВС полной комплектации быть эффективным и более экологичным движителем в составе прогулочного водного катамарана (ПВК) названного «Скарабей», так как во многом способ передачи усилий на этих фиг. 11 и 12 позиционирует их (ПВК и жука) в некотором сходство. Поэтому не случайно постель центральных валов 36, где вращаются синхронно гребные лопасти 39, расположены в районе ватерлинии 40 по бортам ПВК «Скарабей», а сами фрикционные поверхности обода 37 могут быть легко выполнены из велосипедных шин (подобно креплению веломоторов с фрикционным приводом).The degree of useful application of the declared industrially applicable variant of the internal combustion engine, as well as the commodity where this technical result is achieved, although its configuration may be different depending on the situation when transmitting rotational forces from the
А вот в составе снегохода с поворотной подвеской 43, где могут быть размещены лыжи 45 или колеса, изображенного на фиг. 13 совсем не обязательно полная комплектация модулей заявленного варианта ДВС, так как валы 13, 14 и 38 через муфты сцепления (на фиг. 13 не показаны) соосно соединены с опорными ведущими катками 44, имеющих расчетное число зубьев цевочного зацепления, где цевками являются соединительные втулки гусеничного звена шасси 42, и с которыми боковая поверхность зубьев последовательно входят в контакт, чтобы одновременно быть и синхронизирующим устройством вместо отсутствующих модулей третьей группы 025-01 и 025-08 со звездочками 35 и цепной передачей 34, и чтобы обеспечивать новую взаимосвязь ДВС в составе снегохода при передаче и преобразовании увеличенного крутящего момента в касательную силу тяги, перемещающую данный снегоход.But as part of a snowmobile with
Кстати, комбинированный вариант осуществления технического результата, где заявленный вариант ДВС введен уже в состав установки горизонтального направленного бурения (УГНБ) с небольшими дополнениями полезного преобразования крутящего момента может быть представлен по запросу.By the way, a combined embodiment of the technical result, where the claimed ICE option is already included in the horizontal directional drilling rig (UGNB) with small additions to the useful torque conversion, can be presented upon request.
Наличие в заявленном варианте ДВС новых конструктивных элементов, их взаимосвязь и взаиморасположение с дополнительно введенными элементами обеспечивает получение необходимых технических результатов, а признаки как известные, так и описанные в заявленном техническом решении и объективно проявляющие в данной конструкции ДВС образуют совокупность, ранее неиспользовавшуюся, что позволяет считать заявленный вариант ХВ - 025 двигателя внутреннего сгорания «НОРМАС» различной комплектации соответствующим критериям «существенные отличия и новизны».The presence in the claimed version of the internal combustion engine of new structural elements, their relationship and relative position with the additionally introduced elements provides the necessary technical results, and the signs, both known and described in the claimed technical solution and objectively manifesting the internal combustion engines in this design, form a set previously unused, which allows consider the declared option ХВ - 025 of the NORMAS internal combustion engine of various configurations as meeting the criteria for “significant differences and novelty. "
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017106049U RU177953U1 (en) | 2017-02-27 | 2017-02-27 | "NORMAS" INTERNAL COMBUSTION ENGINE. OPTION - XB - 025 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017106049U RU177953U1 (en) | 2017-02-27 | 2017-02-27 | "NORMAS" INTERNAL COMBUSTION ENGINE. OPTION - XB - 025 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU177953U1 true RU177953U1 (en) | 2018-03-19 |
Family
ID=61627474
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017106049U RU177953U1 (en) | 2017-02-27 | 2017-02-27 | "NORMAS" INTERNAL COMBUSTION ENGINE. OPTION - XB - 025 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU177953U1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2720526C1 (en) * | 2019-10-17 | 2020-04-30 | Анатолий Дмитриевич Норкин | Internal combustion engine "normas" n 34 |
RU2725742C1 (en) * | 2019-12-30 | 2020-07-03 | Анатолий Дмитриевич Норкин | Internal combustion engine "normas" n20 |
RU2752737C1 (en) * | 2020-10-12 | 2021-07-30 | Анатолий Дмитриевич Норкин | Internal combustion engine “normas” n 38 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1992017693A1 (en) * | 1991-04-01 | 1992-10-15 | Caterpillar Inc. | Dual compression and dual expansion internal combustion engine and method therefor |
RU159483U1 (en) * | 2015-06-30 | 2016-02-10 | Анатолий Дмитриевич Норкин | "NORMAS" INTERNAL COMBUSTION ENGINE. OPTION - XB - 89 |
-
2017
- 2017-02-27 RU RU2017106049U patent/RU177953U1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1992017693A1 (en) * | 1991-04-01 | 1992-10-15 | Caterpillar Inc. | Dual compression and dual expansion internal combustion engine and method therefor |
RU159483U1 (en) * | 2015-06-30 | 2016-02-10 | Анатолий Дмитриевич Норкин | "NORMAS" INTERNAL COMBUSTION ENGINE. OPTION - XB - 89 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2720526C1 (en) * | 2019-10-17 | 2020-04-30 | Анатолий Дмитриевич Норкин | Internal combustion engine "normas" n 34 |
RU2725742C1 (en) * | 2019-12-30 | 2020-07-03 | Анатолий Дмитриевич Норкин | Internal combustion engine "normas" n20 |
RU2752737C1 (en) * | 2020-10-12 | 2021-07-30 | Анатолий Дмитриевич Норкин | Internal combustion engine “normas” n 38 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU177953U1 (en) | "NORMAS" INTERNAL COMBUSTION ENGINE. OPTION - XB - 025 | |
RU180852U1 (en) | Internal combustion engine "NORMAS". Option - normas211 | |
AU2008323992B2 (en) | Monoblock valveless opposing piston internal combustion engine | |
PT2171211E (en) | Internal combustion engines | |
US8950377B2 (en) | Hybrid internal combustion engine (variants thereof) | |
RU2708182C1 (en) | Normas internal combustion engine, version - normas n 26 | |
US7827956B2 (en) | Revolving piston internal combustion engine | |
RU2347088C1 (en) | Screw ball four-cycle engine | |
CN1902388B (en) | Reciprocating engine | |
RU122703U1 (en) | "NORMAS-MX-21" INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
RU159483U1 (en) | "NORMAS" INTERNAL COMBUSTION ENGINE. OPTION - XB - 89 | |
EP1623096B1 (en) | Revolving piston internal combustion engine | |
WO2009153663A2 (en) | Opposite radial rotary-piston engine of choronski - modification | |
RU2720526C1 (en) | Internal combustion engine "normas" n 34 | |
RU2725742C1 (en) | Internal combustion engine "normas" n20 | |
RU181012U1 (en) | Internal combustion engine "NORMAS". Option - hopmac 007 | |
RU141438U1 (en) | "NORMAS - MX-50" INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
RU164941U1 (en) | "NORMAS" INTERNAL COMBUSTION ENGINE. OPTION - XB-98 | |
RU2440500C2 (en) | Single-cycle recovery engine | |
RU180947U1 (en) | Internal combustion engine "NORMAS". Option - XB-003 * | |
RU2157897C2 (en) | Internal combustion engine | |
RU114731U1 (en) | "NORMAS-MX-12" INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
RU2735886C1 (en) | Internal combustion engine "normas" n 28 | |
RU134996U1 (en) | "NORMAS - MX-43" INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
RU2752799C1 (en) | Internal combustion engine "normas" of n 24 drone |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20180408 |