RU2000114297A - TWO-STROKE DIESEL, VALVE-FREE, OPPOSITIVE DIRECT INTERNAL COMBUSTION ENGINE - Google Patents

TWO-STROKE DIESEL, VALVE-FREE, OPPOSITIVE DIRECT INTERNAL COMBUSTION ENGINE

Info

Publication number
RU2000114297A
RU2000114297A RU2000114297/06A RU2000114297A RU2000114297A RU 2000114297 A RU2000114297 A RU 2000114297A RU 2000114297/06 A RU2000114297/06 A RU 2000114297/06A RU 2000114297 A RU2000114297 A RU 2000114297A RU 2000114297 A RU2000114297 A RU 2000114297A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cylinder
windows
engine
exhaust
air
Prior art date
Application number
RU2000114297/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виталий Дмитриевич Корнилов
Original Assignee
Виталий Дмитриевич Корнилов
Filing date
Publication date
Application filed by Виталий Дмитриевич Корнилов filed Critical Виталий Дмитриевич Корнилов
Publication of RU2000114297A publication Critical patent/RU2000114297A/en

Links

Claims (1)

Дизельный двухтактный двигатель внутреннего сгорания с прямоточной продувкой состоит из блока цилиндров, гильз цилиндров, поршней с кольцами и пальцами, шатунов, коленчатого вала, головки блока, клапанного механизма газораспределения, уравновешивающего механизма, роторного нагнетателя воздуха, насос-форсунок высокого давления, систем подачи топлива, смазки, охлаждения и запуска двигателя, в нижней части гильз цилиндров по их периметру расположены продувочные отверстия-окна, а в головке блока установлены два выпускных клапана на каждый цилиндр, двигатель работает по смешанному циклу, который совершается за один оборот коленчатого вала, в исходном положении поршень находится возле нижней мертвой точки, продувочные окна и выпускные клапаны открыты, при вращении коленчатого вала роторный нагнетатель подает воздух в цилиндр под давлением 1,2-1,5 атм. через продувочные окна, который движется в направлении выпускных клапанов и очищает цилиндр от отработавших газов, затем поршень движется вверх, перекрывает продувочные окна, в то же время закрываются выпускные клапаны и происходит процесс сжатия воздуха со степенью сжатия 16 единиц, за 20-10o угла поворота коленчатого вала до прихода поршня в верхнюю мертвую точку в камеру сгорания насос-форсункой высокого давления впрыскивается топливо, происходит его самовоспламенение и процесс расширения, поршень движется вниз и совершает работу, при подходе поршня к нижней мертвой точке сначала открываются выпускные клапаны, давление в цилиндре резко падает и открываются продувочные окна и рабочий цикл повторяется, основным недостатком двигателя является сложность его конструкции: шейки коленчатого вала расположены под углом 90o друг к другу, в результате для уравновешивания кривошипно-шатунного механизма применен дополнительный уравновешивающий механизм, также сложна головка блока с клапанами и приводом насос-форсунок, роторный нагнетатель, отличается тем, что дизельный двухтактный, бесклапанный, оппозитный двигатель внутреннего сгорания с прямоточной продувкой состоит из блока цилиндров, двух кривошипных механизмов, цилиндро-поршневых групп, вала или шестерен привода кривошипов, систем продувки воздухом, подачи топлива, смазки, охлаждения, запуска двигателя, блок цилиндров состоит из одного-двух и более цилиндров с рубашкой охлаждения, воздушной и выпускной камерами, в цилиндры вставлены гильзы цилиндров, которые зажаты в цилиндрах торцевыми пластинами и анкерами, кривошипный механизм состоит из станины с постелями, в которой установлен кривошип-укороченный коленчатый вал, шестерен вала привода, станина базируется на шипах и гильзах цилиндров и крепится к блоку анкерами через съемную проставку, цилиндро-поршневая группа состоит из гильзы, установленной в блоке, двух поршней, которые шатунами соединены с кривошипами, в гильзе цилиндра на длине поршня от концов выполнены: с левой стороны продувочные отверстия-окна, с правой - выпускные отверстия-окна, поршни движутся оппозитно, навстречу друг другу и в середине гильзы цилиндра своими днищами образуют мгновенную (временную) камеру сгорания, где установлен распылитель форсунки для впрыска топлива, а также, в зависимости от применяемого топлива и степени сжатия устанавливается и свеча зажигания, объем мгновенной камеры сгорания может изменяться путем замены проставок кривошипа, вал привода своими шлицевыми концами установлен в конических шестернях кривошипного механизма и закрыт кожухом, на боковой поверхности кожуха выполнены гнезда для монтажа механизмов и узлов обеспечения работы двигателя, на одном из концов вала крепится маховик, при установке двигателя на скоростные автомобили число оборотов маховика может быть увеличено путем изменения передаточного отношения его привода, система продувки гильз цилиндров воздухом включает воздушную и выпускную камеры, расположенные в блоке цилиндров, одного или двух нагнетателей воздуха объемного типа или центробежного насоса, продувочных и выпускных окон в гильзах цилиндров, воздухоочистителя, рабочий цикл смешанный, осуществляется за один оборот кривошипа при 2000-2400 об/мин, что обеспечивает оптимальную скорость подготовки и сгорания топлива в камере сгорания, в исходном положении поршни в гильзе цилиндров находятся возле нижних мертвых точек, продувочные и выпускные окна открыты, при вращении кривошипов нагнетатели подают воздух в гильзу цилиндров под давлением 1,2-1,3 атм, который движется от продувочных окон к выпускным окнам, очищает гильзу цилиндра от отработавших газов и наполняет ее свежей порцией воздуха, при дальнейшем вращении кривошипа и начале движения поршней к центру гильзы цилиндра сначала закрываются продувочные окна, затем выпускные окна и происходит процесс сжатия воздуха со степенью сжатия 16-20 единиц, в середине гильзы цилиндра поршни своими днищами подходят друг к другу и образуют мгновенную камеру сгорания, за 20-10o угла поворота кривошипов до верхних мертвых точек в камеру впрыскивается топливо через распылитель форсунки, установленной в стенке гильзы цилиндров, топливо самовоспламеняется, давление нарастает, поршни начинают движение от центра и от одного заряда сгоревшего топлива оба поршня совершают одинаковую работу, при подходе поршней к нижним мертвым точкам сначала открываются выпускные окна, давление в гильзе цилиндра резко падает, затем открываются продувочные окна, начинается продувка гильз цилиндров и рабочий цикл повторяется, горению углеводородов топлива всегда предшествует крекинг-процесс, т. е. расщепление углеводородов топлива на более мелкие молекулы и радикалы: С16Н34(дизельное топливо)_→С8Н18(бензин)+С8Н16(октен), С8Н18(бензин)_→С4Н10(бутан)+С4Н8(бутен), С4Н10(бутан)_→С2Н6(этан)+С2Н4(этилен) и т. д. в присутствии катализатора в камере сгорания крекинг-процесс при температуре выше 450o и соответствующем давлении происходит быстрее и активнее, в этих целях поршни и гильзы цилиндров выполняются с применением металлов-катализаторов, в дизельном двухтактном бесклапанном оппозитном двигателе внутреннего сгорания с прямоточной продувкой воздуха сечения выпускных и продувочных окон значительно больше, чем сечения выпускных клапанов и продувочных окон в двухтактном клапанном двигателе, что улучшает продувку бесклапанного двигателя, изменяемая степень сжатия позволяет производить переналадку двигателя для работы в газодизельном режиме, работы на газе, бензине, нефти и нефтегазовых конденсатах, двигатель полностью уравновешен симметричным расположением движущихся возвратно-поступательно и вращающихся деталей, в единицу времени двигатель создает больше мощности по сравнению с четырехтактным двигателем одинакового литража, габариты и вес так же существенно уменьшены.The direct-flow diesel two-stroke internal combustion engine consists of a cylinder block, cylinder liners, pistons with rings and fingers, connecting rods, a crankshaft, a cylinder head, a valve timing, a balancing mechanism, a rotary air blower, a high-pressure pump nozzle, and fuel supply systems , lubrication, cooling and starting the engine, at the bottom of the cylinder liners along their perimeter there are blowing openings, windows, and two exhaust valves for each the cylinder, the engine runs in a mixed cycle, which takes place in one revolution of the crankshaft, in the initial position the piston is near bottom dead center, purge windows and exhaust valves are open, when the crankshaft rotates, the rotary supercharger delivers air to the cylinder under a pressure of 1.2-1 5 atm. through the purge windows, which moves in the direction of the exhaust valves and cleans the cylinder of exhaust gases, then the piston moves upward, closes the purge windows, at the same time, the exhaust valves are closed and the air is compressed with a compression ratio of 16 units, for 20-10 o angle turning the crankshaft until the piston arrives at top dead center, fuel is injected into the combustion chamber by the high-pressure pump nozzle, it spontaneously ignites and expands, the piston moves down and does the job, Waste piston to the bottom dead point first opens the exhaust valves, the cylinder pressure dramatically drops and opens the scavenging ports and the working cycle is repeated, the main drawback of the engine is the complexity of its design: crankshaft are arranged at 90 o to each other, resulting in equilibration crank - the connecting rod mechanism has an additional balancing mechanism, the head of the block with valves and a pump-injector drive, a rotary supercharger is also complex, characterized in that the diesel two-stroke This valveless, opposed, opposed, direct-flow internal combustion engine consists of a cylinder block, two crank mechanisms, cylinder-piston groups, a shaft or gears of a crank drive, air purge, fuel supply, lubrication, cooling, and engine starting systems; the cylinder block consists of one - two or more cylinders with a cooling jacket, air and exhaust chambers, cylinder liners are inserted into the cylinders, which are clamped in the cylinders by end plates and anchors, the crank mechanism consists of a bed with stels, in which a crank-shortened crankshaft, gears of the drive shaft is installed, the bed is based on spikes and cylinder liners and is attached to the block by anchors through a removable spacer, the cylinder-piston group consists of a sleeve installed in the block, two pistons, which are connected to the connecting rods cranks, in the cylinder liner along the length of the piston from the ends are made: blowing openings-windows on the left side, exhaust openings-windows on the right, pistons move opposite, towards each other and in the middle of the cylinder liner with their heads about an instant (temporary) combustion chamber is installed, where a nozzle atomizer for fuel injection is installed, and also, depending on the fuel used and the degree of compression, a spark plug is installed, the volume of the instant combustion chamber can be changed by replacing the crank spacers, the drive shaft with its splined ends is set to the bevel gears of the crank mechanism and is closed by a casing, on the side surface of the casing there are sockets for mounting mechanisms and units for ensuring engine operation, it is attached to one of the shaft ends I’m a flywheel, when installing the engine on high-speed cars, the speed of the flywheel can be increased by changing the gear ratio of its drive, the cylinder liner air purge system includes air and exhaust chambers located in the cylinder block, one or two displacement air blowers or a centrifugal pump, purge and exhaust windows in cylinder liners, an air cleaner, the combined cycle is carried out for one crank revolution at 2000-2400 rpm, which ensures optimal speed preparation and combustion of fuel in the combustion chamber, in the initial position, the pistons in the cylinder liner are near the bottom dead points, the purge and exhaust windows are open, when the cranks are rotated, the superchargers supply air to the cylinder liner under a pressure of 1.2-1.3 atm, which moves from purge windows to the exhaust windows, cleans the cylinder liner of exhaust gases and fills it with a fresh portion of air, with a further rotation of the crank and the beginning of the movement of the pistons towards the center of the cylinder liner, the purge windows first close, then the exhaust windows and there is a process of air compression with a compression ratio of 16-20 units, in the middle of the cylinder liner the pistons approach each other with their bottoms and form an instantaneous combustion chamber, for 20-10 o of the crank angle to the top dead points fuel is injected into the chamber through the atomizer the nozzle mounted in the cylinder liner wall, the fuel spontaneously ignites, the pressure builds up, the pistons start moving from the center and from one charge of burnt fuel both pistons do the same job when the pistons approach the lower dead outlet points first open, the pressure in the cylinder liner drops sharply, then the purge windows open, the cylinder liners begin to purge and the duty cycle is repeated, the cracking process always precedes the combustion of fuel hydrocarbons, i.e., the splitting of fuel hydrocarbons into smaller molecules and radicals: С16Н34 (diesel fuel) _ → С8Н18 (gasoline) + С8Н16 (octene), С8Н18 (gasoline) _ → С4Н10 (butane) + С4Н8 (butene), С4Н10 (butane) _ → С2Н6 (ethane) + С2Н4 (ethylene) and t in the presence of a catalyst in the combustion chamber, the cracking process at a temperature above 450 o and the corresponding pressure is faster and more active, for this purpose pistons and cylinder liners are made using metal catalysts, in a diesel two-stroke valveless opposed internal combustion engine with direct-flow air blowing, the cross-sections of the exhaust and blow-out windows are much larger than the cross-sections of the exhaust valves and blow-out windows in the push-pull valve engine, which improves the purge valveless engine, a variable compression ratio allows for the readjustment of the engine to work in gas In normal operation, working on gas, gasoline, oil and oil and gas condensates, the engine is completely balanced by the symmetrical arrangement of moving reciprocating and rotating parts, the engine creates more power per unit time compared to a four-stroke engine of the same displacement, the dimensions and weight are also significantly reduced.
RU2000114297/06A 2000-06-07 TWO-STROKE DIESEL, VALVE-FREE, OPPOSITIVE DIRECT INTERNAL COMBUSTION ENGINE RU2000114297A (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2000114297A true RU2000114297A (en) 2002-07-20

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1325897C (en) Crankless reciprocating machine
US7905221B2 (en) Internal combustion engine
EP1819912B1 (en) Reciprocating machine
EP1240416A2 (en) Reciprocating internal combustion engine with balancing and supercharging
US4491096A (en) Two-stroke cycle engine
US4884532A (en) Swinging-piston internal-combustion engine
EP2417340B1 (en) Two-stroke engine and related methods
JP4944131B2 (en) Two-cycle internal combustion engine with variable compression ratio and exhaust port shutter
JPH02108815A (en) Two-cycle/uniflow spark ignition engine
JP2820793B2 (en) Reciprocating engine with pump cylinder and power cylinder
RU2316658C1 (en) Diesel engine
JPH07305636A (en) Offset engine
US3968777A (en) Internal combustion engine
RU2000114297A (en) TWO-STROKE DIESEL, VALVE-FREE, OPPOSITIVE DIRECT INTERNAL COMBUSTION ENGINE
JPH0216324A (en) Two cycle engine
JPH039288B2 (en)
US5148778A (en) Combustion chamber for a self-igniting or spark-ignited valveless two-stroke internal combustion engine
US20030188701A1 (en) Internal combustion engine
AU629238B2 (en) Crankless reciprocating two stroke internal combustion engin e
RU2767262C1 (en) Two-stroke internal combustion engine with auxiliary cylinder
GB2091806A (en) Four-stroke engine with charging by the engine pistons
RU2056510C1 (en) Method of operation of two-stroke internal combustion engine
US1529571A (en) Internal-combustion engine
RU2246014C2 (en) Internal combustion engine with communicating cylinders
RU2276734C1 (en) Engine rotary valve-timing mechanism