RU2007588C1

RU2007588C1 - Two-stroke internal combustion engine with rocking piston

Info

Publication number: RU2007588C1
Authority: RU
Inventors: Спартак Михайлович Пустовалов
Original assignee: Спартак Михайлович Пустовалов
Priority date: 1990-11-27
Filing date: 1990-11-27
Publication date: 1994-02-15

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: engine has case 1, separating baffle 2 rigidly connected to the case, axle 4 mounted within the case, hub 5 positioned on the axle and rigidly connected with ends of working 6 and compressing 7 pistons arranged within the case to form working 8 and delivery 9 spaces of alternative volumes on both sides of the baffle and interconnected through by-pass passage 10, crankshaft 13, connecting rod 14, arc-shaped baffle 11 rigidly connected to periphery parts of the pistons which are provided with blowing passage 10 which connects the working space and the delivery space with the top zone of a combustion chamber at blowing. The arc-shaped baffle has periphery projections to form a blowing passage between them. EFFECT: enhanced efficiency. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к конструкции двигателей внутреннего сгорания, предназначенных преимущественно для автомототранспорта, сельхозмашин и других передвижных и стационарных силовых установок, используемых в народном хозяйстве. The invention relates to mechanical engineering, in particular to the design of internal combustion engines, designed primarily for motor vehicles, agricultural vehicles and other mobile and stationary power plants used in the national economy.

Наиболее близким к изобретению является двухтактный двигатель внутреннего сгорания, который имеет корпус, в нем встроенный цилиндр, служащий для принудительного нагнетания топлива в два силовых цилиндра, таким образом, что основание двигателя используется только для смазочных целей, три цилиндра закреплены по дуге вокруг общей оси, на которой установлены три поршня, поршень насоса и два силовых поршня, которые совместно совершают возвратно-поступательные колебания вокруг оси, входные отверстия или клапаны служат для соединения выходных концов двойного нагнетательного насоса с двумя силовыми цилиндрами, имеет кривошипно-шатунный механизм. Closest to the invention is a two-stroke internal combustion engine, which has a housing, a built-in cylinder in it, which serves to force the fuel into two power cylinders, so that the engine base is used only for lubrication purposes, three cylinders are fixed in an arc around a common axis, on which there are three pistons, a pump piston and two power pistons, which together perform reciprocating vibrations around the axis, the inlets or valves are used to connect the output x ends the double pressure pump with two power cylinders has the crank mechanism.

Указанный выше двухтактный двигатель внутреннего сгорания имеет существенные недостатки в сравнении с предлагаемым, а именно: Вариант первый этого двигателя имеет входные и выходные окна, расположенные в нижней части силовых цилиндров. Это ведет к потере рабочего тела во время продувки до 30% с одновременным ухудшением очистки цилиндров от отработанных газов. Вариант второй. Для осуществления продувки рабочего цилиндра рабочим телом сверху вниз вдоль цилиндра двигатель имеет перепускные клапаны из нагнетательного цилиндра в силовой, расположенные в перегородках и обеспеченные пружинами. Применение указанных клапанов приводит двигатель к недееспособности в силу того, что усилие клапанной пружины должно обеспечивать надежное закрытие перепускного клапана во избежание его прогорания, в то время как сила избыточного давления в нагнетательном цилиндре недостаточна для его открытия. Вариант третий. Двигатель имеет газораспределительный механизм по типу четырехтактного двигателя. Это другое техническое решение. В предлагаемом двигателе отсутствует газораспределительный механизм. Вариант четвертый. Отличие по данному варианту прототипа перед предлагаемым заключается в том, что продувка силового цилиндра осуществляется за счет входных пластин, которые проходят через цилиндры вдоль внутренних поверхностей боковых стенок корпуса. Пластины способны скользить мимо ребер головок цилиндров и концентрически цилиндрических плоскостей, пластины ограничиваются (предохранены) своими противоположными концами силовыми поршнями. Пластины имеют удлиненные отверстия, через которые осуществляется продувка силовых цилиндров. The above two-stroke internal combustion engine has significant disadvantages compared with the proposed one, namely: Option one of this engine has input and output windows located at the bottom of the power cylinders. This leads to a loss of working fluid during purging up to 30% with a simultaneous deterioration in the cleaning of cylinders from exhaust gases. Option Two. To purge the working cylinder with the working fluid from top to bottom along the cylinder, the engine has bypass valves from the discharge cylinder to the power valve located in the partitions and provided with springs. The use of these valves causes the engine to become incapacitated due to the fact that the force of the valve spring must ensure reliable closing of the bypass valve in order to prevent it from burning out, while the force of the overpressure in the pressure cylinder is insufficient to open it. The third option. The engine has a gas distribution mechanism similar to a four-stroke engine. This is another technical solution. The proposed engine does not have a gas distribution mechanism. The fourth option. The difference in this version of the prototype before the proposed one is that the power cylinder is purged by means of inlet plates that pass through the cylinders along the inner surfaces of the side walls of the housing. The plates are able to slide past the ribs of the cylinder heads and concentrically cylindrical planes; the plates are limited (protected) by force pistons at their opposite ends. The plates have elongated holes through which the power cylinders are purged.

Как видно из вышеизложенного, продувка сверху вниз по цилиндру решается совсем другим техническим решением, которое имеет существенные недостатки, оставляя эту идею практически невыполнимой, а именно: потому что пластины с тремя поршнями, скользящими между стенками корпуса, между головок цилиндров и концентрически цилиндрических плоскостей, имеют большую массу и очень большую площадь трения, что приведет к отрицательному эффекту. Невозможно представить систему уплотнений, обеспечивающих надежное уплотнение как со стороны стенок корпуса, перепускных окон, головки цилиндров, так и концентрически цилиндрических плоскостей, а также трудно представить как удерживается в одной точке головка цилиндров и концентрически цилиндрические плоскости как высоко нагруженные детали. As can be seen from the above, blowing from top to bottom along the cylinder is solved by a completely different technical solution, which has significant drawbacks, leaving this idea practically impossible, namely: because the plates with three pistons sliding between the walls of the housing, between the cylinder heads and concentrically cylindrical planes, have a large mass and a very large friction area, which will lead to a negative effect. It is impossible to imagine a system of seals that provide reliable sealing both from the side of the body walls, bypass windows, cylinder heads, and concentrically cylindrical planes, and it is also difficult to imagine how the cylinder head and concentrically cylindrical planes are held at one point as highly loaded parts.

Целью изобретения является повышение эффективности двигателя. The aim of the invention is to increase engine efficiency.

Указанная цель достигается тем, что предлагаемый двухтактный двигатель внутреннего сгорания с качающимся поршнем содержит корпус, жестко связанную с ним радиальную перегородку, крышку, ось, установленную в корпусе, ступицу, расположенную на оси и жестко связанную с концами рабочего и компрессорного поршней, размещенных в корпусе с образованием по обе стороны перегородки рабочей и нагнетательной полостей переменного объема и связанных между собой при помощи перепускного канала, дугообразную перегородку, жестко связывающую периферийные части поршней, а между дугообразной и радиальной перегородками образован перепускной канал, коленчатый вал, связанный с поршнем при помощи шатуна. This goal is achieved by the fact that the proposed two-stroke internal combustion engine with a swinging piston comprises a housing, a radially baffle rigidly connected to it, a cover, an axis mounted in the housing, a hub located on the axis and rigidly connected to the ends of the working and compressor pistons located in the housing with the formation on both sides of the septum of the working and discharge cavities of variable volume and interconnected by means of a bypass channel, an arched partition rigidly connecting peripheral e parts of the pistons, and between the arcuate and radial partitions a bypass channel is formed, a crankshaft connected to the piston with a connecting rod.

Отличительными признаками в предлагаемом двухтактном двигателе внутреннего сгорания с качающимся поршнем является то, что он имеет дугообразную перегородку, жестко закрепленную с периферийными частями рабочего и компрессорного поршней. Дугообразная перегородка имеет периферийные выступы, направленные внутрь камер, образует перепускной канал, расположенный между дугообразной и радиальной перегородками, связывающий рабочую и нагнетательную полости. При качательном движении поршней между дугообразной и радиальной перегородками в верхней зоне камеры сгорания образуется перепускное окно, через которое по перепускному каналу из нагнетательной полости в рабочую подается рабочее тело или воздух. Таким образом обеспечивается продувка сверху вниз вдоль рабочей полости, улучшая очистку полости от отработанных газов и экономя при этом топливо до 15-20% . Distinctive features in the proposed two-stroke internal combustion engine with a swinging piston is that it has an arched partition rigidly fixed to the peripheral parts of the working and compressor pistons. The arched partition has peripheral protrusions directed inside the chambers, forms a bypass channel located between the arched and radial partitions, connecting the working and discharge cavities. When the pistons move between the arcuate and radial partitions in the upper zone of the combustion chamber, a bypass window is formed through which a working fluid or air is supplied from the injection cavity to the working chamber through the bypass channel. Thus, a purge from top to bottom along the working cavity is provided, improving the cleaning of the cavity from exhaust gases and saving fuel up to 15-20%.

На фиг. 1 показан торцевой разрез двигателя; на фиг. 2 - общий вид двигателя, разрез. In FIG. 1 shows an end section of an engine; in FIG. 2 - general view of the engine, section.

Двухтактный двигатель внутреннего сгорания с качающимся поршнем содержит корпус 1, жестко связанную с ним радиальную перегородку 2, крышку 3, ось 4, установленную в корпусе 1, ступицу 5, расположенную на оси 4 и жестко связанную с концами рабочего 6 и компрессорного 7 поршней, размещенных в корпусе 1 с образованием по обе стороны перегородки 2 рабочей 8 и нагнетательной 9 полостей переменного объема и связанных между собой при помощи перепускного канала 10, дугообразную перегородку 11, жестко связывающую периферийные части поршней рабочего 6 и компрессорного 7, при это дугообразная перегородка 11 выполнена с периферийными выступами 12, направленными внутрь камер 8 и 9, между которыми расположен перепускной канал 10, коленчатый вал 13, связанный с поршнями 6 и 7 с помощью шатуна 14. В верхней части радиальной перегородки имеется паз 15, через который в момент продувки входит рабочее тело в камеру сгорания рабочей полости 7 из нагнетательной камеры 9 по перепускному каналу 10, и сверху вниз по полости 9 осуществляется продувка через выходное окно 16, этим самым достигается лучшая очистка от отработанных газов и уменьшение потерь рабочего тела на 15-20% . (56) Патент США N 3388693, кл. F 01 C 9/00, опублик. 1968. A two-stroke internal combustion engine with a swinging piston comprises a housing 1, a radial partition 2 rigidly connected to it, a cover 3, an axis 4 installed in the housing 1, a hub 5 located on the axis 4 and rigidly connected to the ends of the working 6 and compressor 7 pistons located in the housing 1 with the formation on both sides of the partition 2 of the working 8 and injection 9 cavities of variable volume and interconnected using the bypass channel 10, an arcuate partition 11, rigidly connecting the peripheral parts of the pistons of the working 6 and comp spring 7, while the arcuate partition 11 is made with peripheral protrusions 12 directed inside the chambers 8 and 9, between which there is a bypass channel 10, a crankshaft 13 connected to the pistons 6 and 7 with a connecting rod 14. There is a groove in the upper part of the radial partition 15, through which at the moment of purging the working fluid enters the combustion chamber of the working cavity 7 from the injection chamber 9 through the bypass channel 10, and from the top down the cavity 9 is purged through the outlet window 16, thereby achieving better cleaning from waste gas and a decrease in losses of the working fluid by 15-20%. (56) U.S. Patent No. 3,388,693, cl. F 01 C 9/00, published. 1968.

Claims

1. Two-stroke internal combustion engine with a swinging piston, comprising a housing, a radially baffle rigidly connected to it, a cover, an axis mounted in the housing, a hub located on the axis and rigidly connected to the ends of the working and compressor pistons placed in the housing with the formation of both side walls of the working and injection cavities of variable volume and interconnected by the bypass channel, a crankshaft connected to the piston by means of a connecting rod, characterized in that, in order to increase the effect vnosti, the engine is further provided with an arcuate partition rigidly connecting the peripheral parts of the pistons and between the arcuate and radial partitions purge channel is formed.

2. The engine according to claim 1, characterized in that the arcuate partition is made with peripheral protrusions directed inside the chambers.