Claims (26)
1. Двухпоршневое устройство для двигателя внутреннего сгорания, содержащее:1. A two-piston device for an internal combustion engine, comprising:
первый цилиндр, в котором размещен первый поршень, причем первый поршень выполнен с возможностью совершения только тактов впуска и сжатия;a first cylinder in which the first piston is located, wherein the first piston is configured to perform only intake and compression strokes;
второй цилиндр, в котором размещен второй поршень, причем второй поршень выполнен с возможностью совершения только рабочего такта и такта выпуска;a second cylinder in which the second piston is located, the second piston being configured to perform only the working stroke and the exhaust stroke;
третий поршень, также размещенный во втором цилиндре и соединенный со вторым поршнем, при этом третий поршень выполнен с возможностью использования тепловой энергии, сгенерированной вторым поршнем для совершения дополнительных рабочих тактов.the third piston, also located in the second cylinder and connected to the second piston, while the third piston is made with the possibility of using the thermal energy generated by the second piston for additional work cycles.
2. Устройство по п.1, в котором:2. The device according to claim 1, in which:
второй поршень содержит дискообразный поршень внутреннего сгорания, содержащий боковую цилиндрическую поверхность и образующий первую внутреннюю камеру во втором цилиндре; аthe second piston comprises a disk-shaped internal combustion piston comprising a cylindrical lateral surface and forming a first inner chamber in a second cylinder; but
третий поршень содержит кольцеобразный внешний силовой поршень, окружающий боковую цилиндрическую поверхность второго поршня и образующий вторую внутреннюю камеру во втором цилиндре, при этом вторая внутренняя камера, по меньшей мере, частично окружает первую внутреннюю камеру.the third piston comprises an annular external power piston surrounding the lateral cylindrical surface of the second piston and forming a second inner chamber in the second cylinder, the second inner chamber at least partially surrounding the first inner chamber.
3. Устройство по п.1, в котором первый цилиндр термически изолирован от второго цилиндра, и во время работы поддерживается меньшая температура первого цилиндра, чем второго цилиндра.3. The device according to claim 1, in which the first cylinder is thermally isolated from the second cylinder, and during operation, the lower temperature of the first cylinder is maintained than that of the second cylinder.
4. Устройство по п.1, дополнительно содержащее:4. The device according to claim 1, additionally containing:
впускной клапан, соединенный с первым цилиндром для обеспечения поступления топливной смеси в первый цилиндр;an inlet valve connected to the first cylinder to ensure that the fuel mixture enters the first cylinder;
выпускной клапан сгорания, соединенный с первой внутренней камерой второго цилиндра для обеспечения выхода отработавших газов из второго цилиндра; иa combustion exhaust valve connected to the first inner chamber of the second cylinder to provide exhaust gas from the second cylinder; and
перепускной клапан, соединяющий внутреннюю камеру первого цилиндра с первой внутренней камерой второго цилиндра.a bypass valve connecting the inner chamber of the first cylinder to the first inner chamber of the second cylinder.
5. Устройство по п.1, дополнительно содержащее:5. The device according to claim 1, additionally containing:
впускной клапан, соединенный с первым цилиндром для обеспечения поступления топливной смеси в первый цилиндр;an inlet valve connected to the first cylinder to ensure that the fuel mixture enters the first cylinder;
соединительный клапан, соединяющий внутреннюю камеру первого цилиндра со второй внутренней камерой второго цилиндра, при этом соединительный клапан выполнен с возможностью передачи сжатого воздуха, жидкости или газа во вторую внутреннюю камеру второго цилиндра; иa connecting valve connecting the inner chamber of the first cylinder to the second inner chamber of the second cylinder, while the connecting valve is configured to transfer compressed air, liquid or gas to the second inner chamber of the second cylinder; and
выпускной клапан, соединенный со второй внутренней камерой второго цилиндра для обеспечения выхода объема воздуха, жидкости или газа из второй внутренней камеры второго цилиндра.an exhaust valve connected to the second inner chamber of the second cylinder to ensure that the volume of air, liquid or gas leaves the second inner chamber of the second cylinder.
6. Устройство по п.5, дополнительно содержащее впрыскивающую форсунку, соединенную со второй внутренней камерой второго цилиндра, для впрыскивания жидкости или газа во вторую внутреннюю камеру второго цилиндра.6. The device according to claim 5, further containing an injection nozzle connected to the second inner chamber of the second cylinder, for injecting liquid or gas into the second inner chamber of the second cylinder.
7. Устройство по п.1, дополнительно содержащее:7. The device according to claim 1, additionally containing:
впускной клапан, соединенный с первым цилиндром для обеспечения поступления топливной смеси в первый цилиндр;an inlet valve connected to the first cylinder to allow the fuel mixture to enter the first cylinder;
впрыскивающую форсунку, соединенную со второй внутренней камерой второго цилиндра, для впрыскивания жидкости или газа во вторую внутреннюю камеру второго цилиндра; иan injection nozzle connected to the second inner chamber of the second cylinder to inject liquid or gas into the second inner chamber of the second cylinder; and
выпускной клапан, соединенный со второй внутренней камерой второго цилиндра, для обеспечения выхода воздуха, жидкости или газа из второй внутренней камеры второго цилиндра.an exhaust valve connected to the second inner chamber of the second cylinder to allow air, liquid or gas to escape from the second inner chamber of the second cylinder.
8. Устройство по п.7, в котором жидкость или газ содержит воду или пар, соответственно.8. The device according to claim 7, in which the liquid or gas contains water or steam, respectively.
9. Устройство по п.8, в котором впрыскиваемая жидкость или газ содержит, по меньшей мере, одно из воды, пара, аммиака, фреона или этанола.9. The device of claim 8, in which the injected liquid or gas contains at least one of water, steam, ammonia, freon or ethanol.
10. Устройство по п.1, дополнительно содержащее внешний выпускной кожух, размещенный на внешней поверхности кожуха второго цилиндра, при этом внешний выпускной кожух выполнен с возможностью поддержания повышенной температуры второго цилиндра.10. The device according to claim 1, additionally containing an external exhaust casing located on the outer surface of the casing of the second cylinder, while the external exhaust casing is configured to maintain an elevated temperature of the second cylinder.
11. Устройство по п.10, в котором внешний выпускной кожух содержит:11. The device according to claim 10, in which the external exhaust casing contains:
теплоизоляционный слой; иthermal insulation layer; and
выхлопную трубу, намотанную вокруг внутренней поверхности кожуха второго цилиндра и дополнительно содержащую множество выпускных нагревательных каналов для использования тепла, обеспеченного отработавшими газами, выталкиваемыми вторым цилиндром для дополнительного нагревания второго цилиндра.an exhaust pipe wound around the inner surface of the casing of the second cylinder and further comprising a plurality of exhaust heating channels for using heat provided by exhaust gases pushed by the second cylinder to further heat the second cylinder.
12. Устройство по п.11, дополнительно содержащее:12. The device according to claim 11, further comprising:
испарительный слой, намотанный вокруг внешней поверхности кожуха второго цилиндра под выхлопной трубой; иan evaporation layer wound around the outer surface of the casing of the second cylinder under the exhaust pipe; and
впускное отверстие, соединенное с испарительным слоем, для обеспечения поступления текучей среды в испарительный слой, где текучая среда преобразуется в газ вследствие повышенной температуры.an inlet connected to the vaporization layer to allow fluid to enter the vaporization layer, where the fluid is converted to gas due to the elevated temperature.
13. Устройство по п.1, дополнительно содержащее испарительный слой, соединенный с кожухом второго цилиндра, для преобразования текучей среды в газ вследствие повышенной температуры кожуха второго цилиндра.13. The device according to claim 1, additionally containing an evaporation layer connected to the casing of the second cylinder, for converting the fluid into gas due to the increased temperature of the casing of the second cylinder.
14. Двухпоршневое устройство для двигателя внутреннего сгорания, содержащее:14. A two-piston device for an internal combustion engine, comprising:
первый цилиндр, в котором размещен первый поршень, причем первый поршень выполнен с возможностью совершения только тактов впуска и сжатия, при этом первый поршень содержит:the first cylinder in which the first piston is located, the first piston being configured to perform only intake and compression cycles, the first piston comprising:
дискообразный внутренний поршень сжатия, образующий внутреннюю камеру внутри первого цилиндра;a disk-shaped inner compression piston forming an inner chamber inside the first cylinder;
кольцеобразный внешний поршень сжатия, соединенный и окружающий дискообразный внутренний поршень сжатия, причем внешний поршень сжатия образует внешнюю камеру внутри первого цилиндра; иan annular external compression piston connected to and surrounding a disk-shaped internal compression piston, the external compression piston forming an external chamber inside the first cylinder; and
второй цилиндр, в котором размещен второй поршень, при этом второй поршень выполнен с возможностью совершения только рабочего такта и такта выпуска.the second cylinder, in which the second piston is located, while the second piston is configured to perform only the working stroke and the exhaust stroke.
15. Устройство по п.14, в котором второй поршень содержит:15. The device according to 14, in which the second piston contains:
дискообразный внутренний поршень сгорания, образующий внутреннюю камеру внутри второго цилиндра;a disk-shaped internal combustion piston forming an internal chamber inside the second cylinder;
кольцеобразный внешний силовой поршень, соединенный и окружающий дискообразный внутренний поршень сгорания, причем внешний силовой поршень образует внешнюю камеру внутри второго цилиндра.an annular external power piston connected to and surrounding a disk-shaped internal combustion piston, the external power piston forming an external chamber inside the second cylinder.
16. Устройство по п.15, дополнительно содержащее:16. The device according to clause 15, further comprising:
впускной клапан, соединенный с первым цилиндром, для обеспечения поступления топливной смеси в первый цилиндр;an inlet valve connected to the first cylinder to allow the fuel mixture to enter the first cylinder;
выпускной клапан сгорания, соединенный с внутренней камерой внутри второго цилиндра, для обеспечения выхода отработавших газов из второго цилиндра; иa combustion exhaust valve connected to the inner chamber inside the second cylinder to provide exhaust gas from the second cylinder; and
перепускной клапан, соединяющий внутреннюю камеру внутри первого цилиндра с внутренней камерой внутри второго цилиндра.a bypass valve connecting the inner chamber inside the first cylinder to the inner chamber inside the second cylinder.
17. Устройство по п.15, дополнительно содержащее:17. The device according to clause 15, further comprising:
впускной клапан, соединенный с первым цилиндром, для обеспечения поступления топливной смеси в первый цилиндр;an inlet valve connected to the first cylinder to allow the fuel mixture to enter the first cylinder;
соединительный клапан, соединяющий внешнюю камеру внутри первого цилиндра с внешней камерой внутри второго цилиндра, при этом соединительный клапан выполнен с возможностью передачи объема, содержащего, по меньшей мере, одно из газа или жидкости, во внешнюю камеру внутри второго цилиндра; иa connecting valve connecting the external chamber inside the first cylinder to the external chamber inside the second cylinder, while the connecting valve is configured to transfer a volume containing at least one of a gas or liquid into the external chamber inside the second cylinder; and
выпускной клапан, соединенный с внешней камерой внутри второго цилиндра, для обеспечения выхода объема газа из внешней камеры внутри второго цилиндра.an exhaust valve connected to an external chamber inside the second cylinder to allow the volume of gas to exit the external chamber inside the second cylinder.
18. Устройство по п.15, в котором объем внешней камеры внутри первого цилиндра отличается от объема внутренней камеры внутри первого цилиндра.18. The device according to clause 15, in which the volume of the outer chamber inside the first cylinder is different from the volume of the inner chamber inside the first cylinder.
19. Устройство по п.14, дополнительно содержащее испарительный слой, соединенный с кожухом второго цилиндра, для преобразования текучей среды в газ вследствие повышенной температуры кожуха второго цилиндра.19. The device according to 14, further comprising an evaporation layer connected to the casing of the second cylinder, for converting the fluid into gas due to the increased temperature of the casing of the second cylinder.
20. Двухпоршневое устройство для двигателя внутреннего сгорания, содержащее:20. A two-piston device for an internal combustion engine, comprising:
первый цилиндр, в котором размещен дискообразный внутренний поршень сжатия и кольцеобразный внешний поршень сжатия, причем внешний и внутренний поршни сжатия выполнены с возможностью совершения только тактов впуска и сжатия, при этом внутренний поршень сжатия образует внутреннюю камеру внутри первого цилиндра, а внешний поршень сжатия образует внешнюю камеру внутри первого цилиндра; иthe first cylinder, in which there is a disk-shaped internal compression piston and an annular external compression piston, the external and internal compression pistons being configured to perform only the intake and compression strokes, while the internal compression piston forms an inner chamber inside the first cylinder, and the external compression piston forms an external a chamber inside the first cylinder; and
второй цилиндр, в котором размещен дискообразный внутренний поршень сгорания и кольцеобразный внешний силовой поршень, при этом внутренний поршень сгорания и внешний силовой поршень выполнены с возможностью совершения только рабочего такта и такта выпуска, при этом внутренний поршень сгорания образует первую внутреннюю камеру второго цилиндра, а внешний силовой поршень образует вторую внутреннюю камеру второго цилиндра.the second cylinder, in which there is a disk-shaped internal combustion piston and an annular external power piston, while the internal combustion piston and the external power piston are configured to perform only the working stroke and the exhaust stroke, while the internal combustion piston forms the first inner chamber of the second cylinder, and the external the power piston forms a second inner chamber of the second cylinder.
21. Устройство по п.20, дополнительно содержащее:21. The device according to claim 20, further comprising:
первый основной коленчатый вал, соединенный с внутренним поршнем сжатия;a first main crankshaft connected to an internal compression piston;
второй основной коленчатый вал, соединенный с внутренним поршнем сгорания; иa second main crankshaft connected to an internal combustion piston; and
соединительный механизм основных коленчатых валов, соединенный с первым и вторым основным коленчатым валом и выполненный с возможностью преобразования перемещения между первым и вторым основным коленчатым валом.the connecting mechanism of the main crankshafts connected to the first and second main crankshaft and configured to convert movement between the first and second main crankshaft.
22. Устройство по п.21, дополнительно содержащее:22. The device according to item 21, further comprising:
первый вспомогательный коленчатый вал, соединенный с внешним поршнем сжатия;a first auxiliary crankshaft connected to an external compression piston;
второй вспомогательный коленчатый вал, соединенный с внешним силовым поршнем; иa second auxiliary crankshaft connected to an external power piston; and
соединительный механизм вспомогательных коленчатых валов, соединенный с первым и вторым вспомогательным коленчатым валом и выполненный с возможностью преобразования перемещения между первым и вторым вспомогательными коленчатыми валами.the connecting mechanism of the auxiliary crankshafts connected to the first and second auxiliary crankshafts and configured to convert movement between the first and second auxiliary crankshafts.
23. Устройство по п.22, в котором второй вспомогательный коленчатый вал выполнен с возможностью перемещения на скорости, отличной от скорости второго основного коленчатого вала.23. The device according to item 22, in which the second auxiliary crankshaft is configured to move at a speed different from the speed of the second main crankshaft.
24. Устройство по п.22, в котором первый и второй вспомогательные коленчатые валы выполнены с возможностью обеспечения разности фаз между внешним поршнем сжатия и внешним силовым поршнем.24. The device according to item 22, in which the first and second auxiliary crankshafts are configured to provide a phase difference between the external compression piston and the external power piston.
25. Устройство по п. 21, в котором первый и второй основные коленчатые валы выполнены с возможностью обеспечения разности фаз между внутренним поршнем сжатия и внутренним поршнем сгорания.25. The device according to p. 21, in which the first and second main crankshafts are configured to provide a phase difference between the internal compression piston and the internal combustion piston.
26. Устройство по п.20, дополнительно содержащее испарительный слой, соединенный с кожухом второго цилиндра, для преобразования текучей среды в газ вследствие повышенной температуры кожуха второго цилиндра.26. The device according to claim 20, additionally containing an evaporation layer connected to the casing of the second cylinder, for converting the fluid into gas due to the increased temperature of the casing of the second cylinder.