RU180852U1 - Двигатель внутреннего сгорания "НОРМАС". Вариант - normas211 - Google Patents

Abstract

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.

Наиболее близким к заявленному варианту конструктивно является ДВС (а.с. №828780), содержащий, по меньшей мере, одну пару цилиндров с возвратно поступательно движущимися поршнями и головку, в которой размещен один периодически сообщающийся с цилиндрами, газораспределительный золотник цилиндрической формы, 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.

Недостатками выбранного прототипа являются то, что при продолженном расширении продуктов сгорания в нем, не изменяя геометрические размеры цилиндров разного объема, не получается очень направленно и наиболее полно реализовать преимущества качественного газообмена, чтобы при этом достигалась максимально индикаторная работа, когда возможно максимально сохранить отлаженную термодинамику проходящих в ДВС процессов.

В основу конструирования в предыдущих вариантах ДВС «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 взаимосвязей между существующими элементами конструкции обеспечивают полезную многофункциональность. Задачей, на решение которой направлено технически грамотное конструирование заявленного варианта ДВС, являются, как правило, критерии - максимально возможная расчетная активная площадь рабочих органов и введенных элементов продолженного расширения, сгорание при уменьшении удельного расхода топлива, рост индикаторного КПД, прирост величины индикаторной работы, надежность при небольшом весе конструкции, технологическая простота сборки и компактность конструкции.

Поставленная техническая задача предопределила выбор двухтактного ДВС, где усилия необходимые для получения увеличенного значения крутящего момента, создается не только после каждого второго хода поршня, а и по мере нарастания активной площади введенных устройств, когда создаются дополнительные однонаправленные усилия от продолженного расширения выхлопных газов на более большую активную площадь введенных устройств, чем активная площадь рабочих органов.

Расчеты и практика много раз показала, что полное расширение рабочего тела до того момента, когда изменяется вектор движения не дает того прироста индикаторной работы движения, который может быть обеспечен только за счет интенсивного и качественного газообмена, а также от хорошо отлаженного продолженного расширения.

Да и согласитесь, что начальное движение свободного от связей поршня первично обеспечивается исключительно взрывным импульсом воспламенения горючей смеси и законами инерции при его дальнейшем перемещении (подобно бильярдному шару после удара или вылетающему снаряду), а само расширение сгоревшей смеси всегда вторично и является скорее функцией геометрических размеров полостей расширения, как говорится - было бы куда расширяться, обеспечивая при этом однонаправленность вектора движения, полезную функциональную взаимосвязь и конструктивное единство ДВС.

Конструкция ДВС основана на том, что энергия сгорания топливной смеси максимально эффективно преобразуется во вращение одного вала отбора мощности. Задачей, на решение которой направлена разработка и технически грамотное конструирование данного варианта ДВС, являются критерии, которые при большем крутящем моменте на коленчатом валу, причем после каждого рабочего хода и без применения редуктора, обеспечивают и лучшую равномерность вращения, надежность, технологическую простоту сборки и компактность конструкции. Известно, что в тепловых двигателях преобразующих давление от продуктов сгорания в механическую работу невозможно достичь максимальный крутящий момент, не обеспечивая постоянное увеличение активной площади движущих элементов двигателя, воспринимающих однонаправленное давление от продуктов сгорания. Крутящий момент и мощность двигателя - два разных и порой несовместимых понятия. Мощность достаточно условный параметр, который отображает полезную работу, совершаемую газами при расширении в цилиндрах двигателя в единицу времени за вычетом затрат на преодоление сил трения и приведение в действие вспомогательных механизмов. Если попробовать объяснять просто, то крутящий момент - это то, что на самом деле толкает машину вперед, а мощность - это то, что этот крутящий момент производит.

Крутящий момент является важнейшим эффективным динамическим показателем и характеризует тяговые возможности двигателя. Он представляет собой произведение многих результирующих сил - среднего эффективного давления сгорания топлива, геометрических величин активной площади рабочего объема, трения, сил инерции, коэффициента тактности, частоты вращения и т.д., умноженное на плечо их приложения, который создают рабочие органы ДВС. В нашем случае крутящий момент создается не только в период действия результирующей силы во время рабочего хода, но и еще до изменения вектора направленности движения кривошипа 33 и после рабочего хода в введенных устройствах с продолженным расширением.

Отличительной особенностью конструкции газопоршневого или дизельного заявленного варианта ДВС является и впрыск топливной смеси из форсунки, растянутый по времени относительно угла поворота коленчатого вала, что тоже неплохо для протекания термодинамического процесса в этом случае.

Технической задачей, на решение которой направлен результат конструктивного выполнения заявленного варианта многовального двухтактного ДВС, включающего групповую синхронизацию и сборный корпус, при этом его конструкция смонтирована из отдельных модулей, представляющих собой по сути кинематически взаимосвязанное полезное устройство, обеспечивающее передачу как основной, так и дополнительной величины крутящего момента от продолженного расширения выхлопных газов посредством размещенных в нем введенных модулей,

которые закреплены в разных параллельных горизонтальных плоскостях посредством введенных модулей синхронизации передающих крутящий момент от первой ко второй группе модулей, которые кинематически взаимосвязаны между собой креплением с элементами остова 16,

первая, как впрочем, и вторая группа одновременно снабжены парной комплектацией модулей, каждый из которых, в свою очередь, содержит цилиндр с двумя одинаковыми противоположно движущимися при рабочем ходе поршнями 2 и кулису 31 полуцилиндрической формы, выполненную из профилированных и связанных между собой пластин, в прямолинейной прорези которой совершает ограниченные возвратно - поступательные перемещения ползун 29, который имеет сквозное центральное отверстие для свободного вращения там кривошипа 33, причем ось перемещения кулисы строго перпендикулярна оси перемещения поршней 2 и совпадает с центральной осью форсунки 1,

последняя размещена снаружи на цилиндре с возможностью ее замены, а парные поршни 2 выполнены с возможностью открытия содержащихся на цилиндре профилей встроенных поворотных отводов 30,

причем внутри отвода 30 (фиг. 5) смонтирована пластинчатая перегородка 35, входная и выходная кромки которой развернуты относительно друг друга вдоль оси на 180°,

а также с возможностью оказывать посредством взаимодействия ползуна 29 на вал с кривошипом 33 направленные усилия от продолженного расширения выхлопных газов и одновременно тыльной стороной профиля кулисы 31 сжимать предварительно поступившую через впускные окна 10 в насосную полость порцию воздуха, проталкивая ее по воздуховодам 9 и 13 в соединенный с ними мембранный бак 38,

причем выхлопные газы поступают в полость продолженного расширения еще до изменения вектора направленности движения кривошипа 33 при рабочем ходе в данном цилиндре,

и еще все валы 21-28 данного варианта ДВС в местах соприкосновения с элементами остова 16 имеют одинаковые диаметры, также одинаковые геометрические размеры и параметры зацепления, а также смонтированные на этих валах имеют элементы необходимой синхронизации ДВС - это восемь одинаковых цилиндрических колес 18 цевочной передачи (фиг. 11),

последние, в свою очередь, входят в зацепление со стержнями 12, смонтированными на подвижных пластинах-ободках 19 (фиг. 11) цилиндрической формы, вращающихся тоже вокруг этого единого центра в соприкосновении с контактируемыми шариками качения 39, которыми оснащена П-образная часть элементов остова 16, причем половина валов 21, 23, 25, 27 расположенные на равноудаленных радиусах ближе к общему центру всегда вращаются в одном направлении, а другая половина валов 22, 24, 26, 28 дальше от центра - в обратно противоположном,

кстати, вышеперечисленное зацепление встроено в ДВС между элементами корпусов 6 модулей первой и второй группы соосно валам, при этом элементы корпуса 6 соседних модулей только в местах соприкосновения разделены между собой плоскими торцевыми перегородками, имеющими технологические выборки (карманы), внутренние полости для размещения там узлов крепления, воздуховодов 13, постелей крепления подшипников и валов вращения, также элементы корпуса 6 ДВС имеют в своем составе и легкоснимаемые обрамления 15.

Кстати, вышеприведенные парные поршни 2 и цилиндр модулей первой и второй группы могут быть выполнены (фиг. 17) с той же полуцилиндрической формой профиля и плоскими боковыми поверхностями, как и кулиса 31,

тогда возможность объемного перемещения воздуха по дополнительно введенным воздуховодам 13 в соединенный с ними мембранный бак 38 после каждого хода этих кулис может быть большей расчетной величиной,

при этом кинематическая схема многовального ДВС включает объединенные валы, хотя все валы в местах скользящего соприкосновения с элементами остова тоже имеют одинаковые диаметры (фиг. 14),

причем все объединенные валы 21-28 могут иметь соосно закрепленные на них одинаковые шестерни 20 (фиг. 6-8), половина которых расположенная ближе к общему центру тоже всегда вращаются в одном направлении, а другая половина шестерен 20 дальше от центра - в обратно противоположном.

Вышеприведенные признаки раскрытия сущности при конструировании заявленного многовального варианта ДВС легко поясняются приложенными фиг. 1-17 чертежей с местоположением некоторых модулей и элементов при сборке.

Именно больше для упрощения пояснений взаимодействий деталей и устройств, входящих в послойный разрез, а также для краткого описания взаимосвязи и последовательности их местоположения при сборке оправданно предопределило введение понятия - группа модулей и их данную маркировку.

Введение понятия модуль определяется устойчивой совокупностью похожих свойств, которые диктуются при конструировании и позволяющих при наборе необходимой мощности многовального ДВС обеспечить оптимальный вариант его сборки, кстати, местами (на фиг. 8, 12) удалось показать некоторые очертания задних модулей.

Хотя, если точнее на всех 17 фигурах представлены разрезы и виды введенных и составляющих многовального ДВС модулей и элементов, их взаимосвязь и местоположение при сборке, где каждый введенный модуль имеет толщину, которая продиктована именно геометрической расчетной величиной площадей сопряженных фигур, и при этом конструктивно несколько ограничены контурами элементов в остове 16, частями сборного корпуса 6 и межмодульными перегородками, которые на фиг. 1-17 не обозначены.

Раскрытие сущности конструкции заявленного варианта ДВС основано на том, что энергия сгорания топливно-воздушной смеси максимально эффективно преобразуется во вращение выходных валов 21-28 с тенденцией увеличения активной площади рабочих органов ДВС путем введения в него кулис 31, которые имеет расчетные размеры, и которые в определенный момент своего перемещения образует с сопряженной с цилиндром стенкой части корпуса 6 полость продолженного расширения, куда по ходу движения устремляются навстречу друг другу потоки выхлопных газов, которые в свою очередь имеют определенные параметры состояния, если как-то попробовать найти аналогичный пример, то это подобно установке дополнительных парусов при попутном потоке ветра, чтобы реально усилить тягу и скорость для движения парусника.

Техническая задача предопределила выбор именно двухтактного ДВС, когда движущие усилия создаются не только во время рабочего хода поршней 2, но и когда выхлопные газы поступают в полость продолженного расширения с активной площадью кулисы 31, причем еще до изменения вектора направленности движения кривошипа 33 при рабочем ходе в цилиндре.

В заявленном варианте многовального ДВС не случайно выбрана схема, когда два поршня 2 максимально близко сходятся к концу процесса сжатия, образуя единую камеру сгорания, а в процессе расширения одновременно расходятся - такое исполнение элементов предпочтительно, чем у выбранного прототипа и позволяет упростить компоновку ДВС и решить другие моменты при продолженном расширении, но об этом чуть ниже.

Заметим, что для удобства восприятия на всех фигурах маркировка не только валов 21-28, 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 33, шатун 7 и его две боковые щеки (на фиг. 1-17 не обозначены).

Не найдете в этом кратком описание пояснений относительно технологических выборок (карманов), внутренних полостей для размещения там узлов крепления, воздуховодов 13, постелей крепления подшипников и валов вращения 21-28. Хотя часть торцевых и боковых мест стыковки или мест крепления 14 некоторых частей корпуса 6 на элементах остова 16, где собственно и размещен в целом весь ДВС указаны частично.

А вот зазоры в местах перемещения и вращения деталей или элементов данного варианта ДВС на данных фигурах как бы отсутствуют или как на фиг. 15 и 16 сознательно увеличены, но при этом везде четко сохраняется межосевое расстояние между элементами корпуса 6 и взаимное одинаковое местоположение центров валов 21-28 друг от друга, что придает заявленному варианту конструкции ДВС оптимальную технологичность при сборке.

Межмодульные перегородки выполнены из расчетного числа слоев (подобно фанере) собраны в основном из участков с перфорированной поверхностью, сопряженных и закрепленных между собой пластин, из облегченных композитных материалов, керамики, термостойких волокон со встроенными в нее, к примеру, перепускными воздуховодами 9 и 13 любой формы с изгибами и технологическими пустотами.

Особенностью конструкции газопоршневого или дизельного варианта ДВС является и впрыск топливной смеси из форсунки 1, растянутый по времени относительно угла поворота коленчатого вала, когда предпламенное горение начинается еще до того, когда парные поршни 2, двигаясь навстречу друг к дпугу» максимально близко сходятся к концу процесса сжатия.

Для удобства понимания начнем с описания элементов и деталей модулей 211-01-45* и 211-03-225*, 211-02-135* и 211-04-315*, изображенным на фиг. 1-4, где местоположение этих элементов отображено в противоположных процессам двухтактного цикла, где все поршни 2, изображенные на этих модулях группы совершают ограниченные возвратно-поступательные перемещения, 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.

Как отмечалось выше, заявленный вариант ДВС может использовать жидкое или газообразное топливо, работает по двухтактному циклу, то есть за один оборот происходит продувка и последующее наполнение рабочего объема цилиндров воздухом с избыточным давлением из мембранного бака 38 через впускные окна 3, сжатие его при этом выдерживается необходимый момент опережения впрыска топлива, затем происходит самовоспламенение воздушно-топливной смеси, основное и продолженное расширение сгоревшей смеси.

По местоположению шатунов 7 и поршней 2, изображенным на фиг. 2 и 4 легко понять, что в модулях 211-02-135* и 211-04-315*, (для удобства описания объединим их в первую группу модулей, так как они оба расположены в одной горизонтальной плоскости), начинается процесс расширения рабочего тело, имеющего определенное давление и соответствующую температуру, когда начинает совершаться рабочий ход - это и есть основная задача любого ДВС.

Причем первая, как впрочем, и вторая группа одновременно снабжены парной комплектацией модулей, каждый из которых, в свою очередь, содержит цилиндр с двумя одинаковыми противоположно движущимися при рабочем ходе поршнями 2 и кулисой 31, в прямолинейной прорези которой совершает ограниченные возвратно-поступательные перемещения ползун 29. который имеет сквозное центральное отверстие для свободного вращения там кривошипа 33, причем ось перемещения кулисы 31 строго перпендикулярна оси перемещения поршней 2 и совпадает с центральной осью форсунки 1,

Форсунка 1 размещена снаружи на цилиндре с возможностью ее замены, как, впрочем, и размещенные внутри цилиндра парные поршни 2, которые осуществляя рабочий ход своим профилем в определенный момент, открывают содержащие на цилиндре профили встроенных поворотных отводов 30, причем внутри отвода 30 (фиг. 5) смонтирована пластинчатая перегородка 35, входная и выходная кромки которой развернуты относительно друг друга вдоль оси на 180° и которая разделяет поток выхлопных газов на две части, чтобы происходило интенсивное закручивание, перемешивание и выравнивание скоростей потока выхлопных газов при продолженном расширении, что реально дополняет прирост индикаторной работы и продолжительность действия возникающих при этом усилий, причем усилий необходимой направленности.

А также для того, чтобы когда выхлопные газы при определенных параметрах состояния поступают в полость продолженного расширения, которая в свою очередь образована сопряженной наружной поверхностью корпуса 6 стенок цилиндра и расчетными контурами активной поверхности профиля кулисы 31 при их минимальном сближении, и с возможностью оказывать посредством взаимодействия ползуна 29 на вал с кривошипом 33 направленные усилия от продолженного расширения выхлопных газов.

Одновременно тыльная сторона профиля кулисы 31 сжимает предварительно поступившую в насосную полость через впускные окна 10 порцию воздуха, проталкивая ее по воздуховодам 9 и 13 в соединенный с ними мембранный бак 38, и это не единственная конструктивная направленность, обеспечивающая получение в заявленном варианте ДВС необходимых технических результатов.

Кстати, каждый кривошип 33 соединен с двумя боковыми цилиндрической формы щеками заподлицо (т.е. не выходят за контуры перемещения шатунов 7), а сами боковые щеки кривошипов 33, как впрочем, и перепускные воздуховоды 9 и 13, встроены в межмодульные перегородки (на фиг. 1-17 они не показаны), где, кстати, боковые щеки кривошипов 33 вращаются, как правило, в окружении шариков качения, центр вращения которых строго совпадает и соответствует соосными валами 21-28.

Чтобы сгладить негативные моменты от приложения максимальных усилий после воспламенения горючей смеси и обеспечить сбалансированную и без задиров работу многовального ДВС поршни 2 имеют шаровые соединения 8, уменьшающие боковые реакции на стенки втулок цилиндров от передаваемых усилий.

На фиг. 15 условно изображено часть поршней 2, которые, выполняя рабочий ход, находятся на половине пути при движении от ВМТ, затем наступит момент, когда поршни 2 своим телом одновременно открывают выпускные окна (на фиг. 1-16 не обозначено), сопряженные с профилем отводов 30, чтобы выхлопные газы при определенных параметрах поступили в полость продолженного расширения, которая имеет необходимые расчетные размеры активной поверхности.

Заметим еще, что создание потока выхлопных газов с необходимыми параметрами в полости продолженного расширения реализуется не только когда они проходят выпускные окна блока цилиндра и сопряженные с ними профили отводов 30, имеющих встроенную перегородку 35, а и за счет послойного профилирования (смещение или поворот одной оси относительно другой оси) пластин кулисы 31, что очень важно, когда формируются потоки и обеспечивается продолженное расширение.

Да и само истечение выхлопных газов через выпускные окна цилиндра и стало быть и поворотные отводы 30 происходит обязательно несколько раньше, чем пока поршни 2 изменят свои векторы движения, совершая рабочий ход.

Как и прототип названный вариант ДВС снабжен воздуховпускными органами. 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, но и прямоточно-щелевой перекрестной воздушной продувкой цилиндра.

Поэтому условно и тоже без учета углов опережения открытия или запоздания, группы 211-01-45* и 211-03-225* (для удобства описания тоже объединим их и назовем их второй группой модулей, так как эти оба модуля расположены в одной горизонтальной плоскости), что на фиг. 1 и 3, где изображен начальный момент, когда из встроенного в межмодульные перегородки воздуховодов 9 воздух продувки из мембранного бака 38 с мембраной 37 начинают перекрестными потоками поступает через впускные окна 3 не только в цилиндр между поршнями 2, но и через отводы 30, через выпускное окно 34 (изображенные на фиг. 6) вместе с остатками выхлопных газов (происходит более глубокая очистка цилиндров) попадает в конфузорный канал патрубка 36, где они имеют параметры давления близкие к атмосферному, а значит и шум выхлопа из многовального ДВС будет незначительный.

Прямоточно-щелевая перекрестная продувка цилиндра заканчивается, когда телом подвижной пластинчатой кулисы 31 закрываются выпускные окна 34, а телом поршней 2 закрываются выпускные окна соответствующих цилиндров, последние на фиг. 1-4 показаны весьма упрощенно и по сути представляют геометрически сопряженные переходы расчетных сечений выпускных окон на цилиндрах, торце и перегородке 35 поворотных отвода 30, где формы выпускных окон и отвода 30 соединены и плавно (без резких изгибов) переходят в полость продолженного расширения, подобное упрощение показаны и при изображении выпускных окон 34, а также у кулис 31. 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 цилиндров и поршней 2.

И еще все валы 21-28 данного варианта ДВС, в том числе и объединенные 21, 23, 25, 27 в местах соприкосновения с элементами остова 16 имеют одинаковые диаметры, также одинаковые геометрические размеры и параметры зацепления, смонтированные на этих валах имеют элементы необходимой синхронизации ДВС - это восемь одинаковых по размерам средней делительной окружности и с геометрией зацепления цилиндрических колес 18 цевочной передачи, последние в свою очередь входят в зацепление со стержнями (цевками) 12, смонтированными на подвижных пластинах-ободках 19 (фиг. 11) цилиндрической формы, вращающихся тоже вокруг этого единого центра в соприкосновении с контактируемыми шариками качения 39, которыми оснащена П-образная часть элементов остова 16.

А центры, относительно которых свободно вращаются непосредственно эти валы 21-28 образованы исключительно пересечением минимальной, если не единственной, комбинации геометрических фигур, таких как окружность, квадрат и одинаковые прямоугольники, стороны которых образованы осями симметрии валов при их взаимном местоположении относительно единого центра, причем половина валов 21, 23, 25, 27 как и с соосно расположенными шестернями 20 (фиг. 6-8) расположенных симметрично на равноудаленных радиусах ближе к общему центру всегда вращаются в одном направлении, а другая половина валов 22, 24, 26, 28 - в обратно противоположном.

Причем вышеперечисленные зацепления встроены в ДВС между элементами корпусов 6 модулей первой и второй группы соосно валам, при этом элементы корпуса 6 соседних модулей только в местах соприкосновения разделены между собой плоскими торцевыми перегородками, порой имеющими технологические выборки (карманы), внутренние полости для размещения там узлов крепления, воздуховодов 33, постелей крепления подшипников и валов вращения, также элементы корпуса 6 ДВС имеют в своем составе и легкоснимаемые обрамления 15.

Также предложенная рациональная конструкция расположения введенных элементов - таких как поворотный отвод 30 с перегородкой 35, выпускных окон 34 для выхлопных газов и окон 32, где сжатый воздух, преодолевая давление пружины обратного клапана на фигурах 1-16 не показан), поступает через воздуховод 13 в одну из полостей бака 38 с мембраной 37, впускных окон 10 относительно форм и профиля пластинчатой кулисы 31, а также величин его перемещения реально улучшает и качественные показатели происходящих процессов, когда достигается более полное удаление продуктов сгорания, то несомненно обеспечивается и качественный газообмен.

Кстати, как частично говорилось выше, воздуховоды 9 и 13 с учетом необходимой расстановки обратных клапанов в системе соединяются с общим мембранным баком 38, расчет которого и обеспечивает данный наддув посредством осуществления так называемого «насосного хода», когда подвижная кулиса 31 после открытия своим телом впускного окна 10 и впуска воздуха перемещается в сторону выпускного окна 32 при этом сжимая поступивший через впускное окно 10 воздух.

В данный вариант ДВС, чтобы осуществлялись различные варианты компоновки ДВС введены крышки 15, которые необходимы в случае размещения или дополнительного присоединения какого-то необходимого числа модулей в одной полости, непосредственно к одному кривошипу 8 (V-образное или другое расположение шатунов 7), при этом обеспечивается необходимый крутящий момент и равномерность вращения. На фиг. 8 и 10 видно, что в модулях 211-02-135* и 211-04-315* - названными модулями первой группы, как и в вышеназванных модулях второй группы 211-01-45* и 211-03-225* тоже введены крышки 15.

Дополнительные усилия, которые возникают от направленного давления выхлопных газов на боковой расчетный профиль кулисы 31 до того момента, когда выхлопные газы выйдут через выпускное окно 34, а направленное усилие передастся на соответственно валы 22, 24, 26, 28, затем посредством введенных синхронизирующих модулей способствует закончить в других группах модулей процесс сжатия, а также завершить быстрый выход из «зоны мертвых углов», где возникающие усилие не столько преобразуется в механическую работу вращения валов 21, 23, 25, 27, 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, не получается наиболее эффективно реализовать и преимущества качественного газообмена.

Согласимся, что сам остов 16 названному варианту ДВС просто необходим, (как скелет человеку), иначе все рассыплется. Согласимся также, что поршни 2 и их КШМ вполне можно заменить на еще две так называемые кулисы 31, имеющие свою прямолинейную прорезь, где тоже совершается возвратно-поступательные, ограниченные размерами самой кулисы 31, перемещения ползун 29, последний тоже имеет центральное сквозное отверстие для свободного вращения там кривошипа 33.

На примере фиг. 15-17 геометрические прорисовки показали, что такое вполне возможно и существенных изменений в конструкции модуля и формах устройства ДВС не происходит, а сохраняется конструктивное единство и функциональная взаимосвязь в целом всех элементов и частей ДВС. Прорисовки на фиг. 17 показали, что вышеприведенные парные поршни 2 и цилиндр модулей первой и второй группы могут быть выполнены с той же полуцилиндрической формой профиля и боковыми плоскими поверхностями как и кулисы 31, но при равной ширине рассчитанная толщина профиля активной поверхности может быть в этом случае у данных, названных впоследствии тоже кулисами 31, будет значительно меньше - этот факт позволяет в этой части модуля размещать параллельно и соосно валам соразмерный блок, собранный с перегородками из уже нескольких (2-3 пары) этих введенных кулис. При этом все валы этого варианта многовального ДВС имеют такие же одинаковые диаметры, причем они также встроены и вращаются в элементах остова 16.

Значит и при этом сохраняется признак - кулиса 31 полуцилиндрической формы, в прямолинейной прорези которой совершает ограниченные возвратно-поступательные перемещения ползун 29, который имеет сквозное центральное отверстие для свободного вращения кривошипа 33, причем ось перемещения кулисы 31 строго перпендикулярна оси перемещения поршней 2 (или доп.введенных кулис) и совпадает с центральной осью форсунки 1.

И чтобы подтвердить возможность еще более эффективного осуществления технического результата, когда соосное синхронное вращение от валов 21-28 ДВС с увеличенным крутящим моментом максимально эффективно передается с помощью ответного внутреннего цилиндрического зацепления 17 кожуха, который вращается с учетом размещения в нем шариков качения 39 (фиг. 6) вместе с зафиксированными на нем (кожухе) наружных лопастей 4 с большим процентом саблевидности, а также на этом летающем (фиг. 6) беспилотном аппарате (БПА) может быть вращаться в противоположном направлении и обод - зацепление И, на котором закреплены внутренние лопасти 5 с меньшим процентом саблевидности.

Кстати, вышеприведенные модули синхронизации могут быть выполнены в ДВС совместными, но расположенные в разных горизонтальных плоскостях, что характерно для квадрокоптера или в составе другого промышленно применимого предмета потребления - передвигающего по воде беспилотного аппарата (БПА) с применением гребных винтов 40, где смонтирован унифицированный вариант данного ДВС и при наличии единой на фиг. 9 и 16 платформы 42 обеспечивается новая функциональная взаимосвязь и конструктивное единство конструкторского замысла. (БПА).

Claims (2)

1. Многовальный двухтактный двигатель внутреннего сгорания (ДВС), включающий групповую синхронизацию, сборный корпус, отличающийся тем, что его конструкция смонтирована из отдельных модулей с расчетными размерами, которые закреплены в разных параллельных горизонтальных плоскостях и посредством введенных модулей синхронизации передают крутящий момент от первой ко второй группе модулей, которые также кинематически взаимосвязаны между собой креплением с элементами остова и снабжены парной комплектацией модулей, каждый из которых содержит цилиндр с двумя одинаковыми противоположно движущимися при рабочем ходе поршнями и кулису полуцилиндрической формы, выполненную из профилированных и связанных между собой пластин, в прямолинейной прорези которой совершает ограниченные возвратно-поступательные перемещения ползун, который имеет сквозное центральное отверстие для свободного вращения там кривошипа, причем ось перемещения кулисы строго перпендикулярна оси перемещения поршней и совпадает с центральной осью форсунки, последняя размещена снаружи цилиндра с возможностью ее замены, а парные поршни выполнены с возможностью открытия содержащихся на цилиндре профилей встроенных поворотных отводов, причем внутри отвода смонтирована пластинчатая перегородка, входная и выходная кромки которой развернуты относительно друг друга вдоль оси на 180°, а также с возможностью оказывать посредством взаимодействия ползуна на вал с кривошипом направленные усилия от продолженного расширения выхлопных газов и одновременно тыльной стороной профиля кулисы сжимать предварительно поступившую в насосную полость порцию воздуха, проталкивая ее по воздуховодам в соединенный с ними мембранный бак, причем выхлопные газы поступают в полость продолженного расширения еще до изменения вектора направленности движения кривошипа при рабочем ходе в данном цилиндре, и еще все валы данного варианта ДВС в местах соприкосновения с элементами остова имеют одинаковые диаметры, также одинаковые геометрические размеры и параметры зацепления имеют смонтированные на этих валах элементы необходимой синхронизации ДВС - это восемь одинаковых цилиндрических колес цевочной передачи, последние в свою очередь входят в зацепление со стержнями, смонтированными на подвижных пластинах - ободках цилиндрической формы, вращающихся тоже вокруг единого центра в соприкосновении с контактируемыми шариками качения, которыми оснащена П-образная часть элементов остова, причем вышеперечисленное зацепление встроено в ДВС между элементами корпусов модулей первой и второй группы соосно соответствующим валам, когда половина валов, расположенных на равноудаленных радиусах ближе к общему центру, всегда вращаются в одном направлении, а другая половина валов, расположенных дальше от центра - в обратно противоположном, при этом элементы корпуса соседних модулей только в местах соприкосновения разделены между собой плоскими торцевыми перегородками, имеющими технологические выборки.

2. ДВС по п. 1, отличающийся тем, что вышеприведенные парные поршни и цилиндр модулей первой и второй группы могут быть выполнены с той же полуцилиндрической формой профиля и плоскими боковыми поверхностями, как и кулиса, тогда возможность объемного перемещения воздуха по дополнительно введенным воздуховодам в соединенный с ними мембранный бак после каждого рабочего хода может быть большей расчетной величиной, при этом кинематическая схема многовального ДВС включает объединенные валы, хотя все валы в местах скользящего соприкосновения с элементами остова тоже имеют одинаковые диаметры, причем все объединенные валы могут иметь соосно закрепленные на этих валах одинаковые шестерни, половина которых, расположенная ближе к общему центру, тоже всегда вращаются в одном направлении, а другая половина шестерен дальше от центра - в обратно противоположном.

Images