Claims (9)
1. Способ получения выходной мощности в двигателе внутреннего сгорания с кривошипом, непрерывно вращающимся под воздействием поршне - шатунной группы, отличающийся тем, что за один непрерывный оборот коленчатого вала шатунная шейка выполняет два теоретических движения:1. A method of obtaining output power in an internal combustion engine with a crank, continuously rotating under the influence of a piston - connecting rod group, characterized in that for one continuous rotation of the crankshaft, the connecting rod journal performs two theoretical movements:
первое движение состоит в том, что шейка обкатывает неподвижную, замкнутую, профилированную поверхность, выполненную или в виде кулачкового паза, или в виде кулачка; поверхность, которая в одной своей части выполнена с постоянным радиусом равным мах. радиусу кривошипа и этой своей частью принуждает кривошип и шатун выполнять традиционное движение, а в другой своей части выполнена по радиусу вращения шейки (с шатуном) около оси поршневого пальца и этой своей частью принуждает радиус кривошипа изменяться, чем обеспечивается остановка поршня и вращение шатуна вокруг оси поршневого пальца;the first movement is that the neck runs around a fixed, closed, profiled surface, made either in the form of a cam groove, or in the form of a cam; surface, which in one of its parts is made with a constant radius equal to max. the radius of the crank and this part forces the crank and connecting rod to perform the traditional movement, and in another part it is made along the radius of rotation of the neck (with the connecting rod) around the axis of the piston pin and this part forces the radius of the crank to change, which ensures the piston stops and the rotation of the connecting rod around the axis piston pin;
второе движение заключается в перемещении шейки в пазе щеки на том угловом участке траектории вращения колен, вала, где поршень остановлен - это движение выполнится как следствие необходимости в выравнивании радиуса, на котором находится поверхность обкатки шейки и расстояния (по сути тот же радиус) от оси вращения колен. вала точек выше упомянутой профилированной поверхности, это второе движение состоит из двух вариантов:the second movement consists in moving the neck in the groove of the cheek on that corner section of the path of rotation of the knees, shaft, where the piston is stopped - this movement will be performed as a result of the need to align the radius on which the neck roll-in surface is located and the distance (essentially the same radius) from the axis knee rotation. shaft points above said profiled surface, this second movement consists of two options:
- 1-й вариант (его условие - средняя линия вращения шатуна при остановленном поршне расположена полностью ниже горизонтальной оси кривошипа) - в этом движении шейка будет принуждена вначале перемещаться в щеке коленчатого вала по радиусу кривошипа (щеки) вниз, а потом обратно по этой же линии вверх (уменьшая, а затем соответственно увеличивая радиус кривошипа)- 1st option (its condition is the middle line of rotation of the connecting rod when the piston is stopped, located completely below the horizontal axis of the crank) - in this movement the neck will be forced to first move down the crank shaft along the radius of the crank (cheek) and then back along the same lines up (decreasing, and then respectively increasing the radius of the crank)
- 2-й вариант (его условие - средняя линия вращения шатуна при остановленном поршне расположена выше горизонтальной оси кривошипа) - в этом движении шейка, также изменяя радиус кривошипа, будет принуждена перемещаться в щеке из начала текущей линии чистого вращения шатуна в начало последующей линии его вращения;- 2nd option (its condition is the middle line of rotation of the connecting rod with the stopped piston located above the horizontal axis of the crank) - in this movement, the neck, also changing the radius of the crank, will be forced to move in the cheek from the beginning of the current line of pure rotation of the connecting rod to the beginning of its next line rotation
что за этот один непрерывный оборот от сложения двух упомянутых выше движений в любом из приведенных вариантов выполнится не двухтактный цикл, а более совершенный 3-тактный цикл - цикл, который будет состоять из трех тактов:that for this one continuous revolution from the addition of the two above-mentioned movements in any of the above options, not a push-pull cycle will be executed, but a more advanced 3-stroke cycle - a cycle that will consist of three cycles:
- поступательного движения поршня под давлением газов вниз (рабочий ход);- translational movement of the piston under gas pressure down (stroke);
- полной и длительной остановки поршня для качественного выпуска отработавших газов, продувки, охлаждения поршня, наполнения цилиндра смесью воздуха с топливом (в цикле «ОТТО») или просто воздухом (в цикле «ДИЗЕЛЬ»);- a complete and prolonged stop of the piston for high-quality exhaust emissions, purging, cooling the piston, filling the cylinder with a mixture of air with fuel (in the OTTO cycle) or simply with air (in the DIESEL cycle);
- обратного движения поршня вверх (сжатие) с последующим воспламенением топлива и его горением.- reverse piston upward movement (compression) with subsequent ignition of the fuel and its combustion.
2. Способ получения выходной мощности по п.1, отличающийся тем, что при обратном движении поршня (сжатие) можно по правилам п.1 выполнить вторую остановку поршня (такт 3+), применив при этом 1-й вариант второго движения, а после этого воспламенить топливо для его сгорания при постоянном объеме; что длительностью этой второй остановки поршня можно оптимизировать давление и температуру горения, а также и угол передачи силы от шатуна к кривошипу.2. The method of obtaining output power according to claim 1, characterized in that when the piston moves backward (compression), according to the rules of claim 1, a second piston stop (cycle 3+) can be performed, applying the 1st variant of the second movement, and after to ignite the fuel for its combustion at a constant volume; that by the duration of this second stop of the piston it is possible to optimize the pressure and combustion temperature, as well as the angle of transmission of force from the connecting rod to the crank.
3. Способ получения выходной мощности по п.1, отличающийся тем, что появилась возможность иметь длину шатуна и ход поршня меньше, чем диаметр кривошипа, что появилась теоретическая возможность создания двигателя, когда шатунная шейка не пересекает и не касается плоскости, перпендикулярной оси цилиндра, в котором движется шатун упомянутой шейки; плоскости, в которой лежит ось коленчатого вала, что такое положение шейки делает возможным без специального редуцирования иметь выходные обороты коленчатого вала в 2, 3, 4 и т.д. раза меньше, чем число 3-тактных циклов в цилиндре.3. The method of obtaining output power according to claim 1, characterized in that it is possible to have a connecting rod length and a piston stroke less than the crank diameter, which gives a theoretical possibility to create an engine when the connecting rod journal does not intersect and does not touch a plane perpendicular to the axis of the cylinder, in which the connecting rod of said neck moves; the plane in which the axis of the crankshaft lies, such a position of the neck makes it possible without special reduction to have output revolutions of the crankshaft of 2, 3, 4, etc. times less than the number of 3-stroke cycles in a cylinder.
4. Способ получения выходной мощности по п.1, отличающийся тем, что для устранения вредного явления с названием «потерянный объем» двухтактного двигателя его обычные впускные щели совмещены в 3-тактном двигателе с впускным клапаном (без остановки поршня такое совмещение цели не достигает).4. The method of obtaining output power according to claim 1, characterized in that in order to eliminate the harmful phenomenon with the name "lost volume" of a two-stroke engine, its usual intake slots are combined in a 3-stroke engine with an intake valve (this combination does not reach the target without stopping the piston) .
5. Способ получения выходной мощности по п.1, отличающийся тем, что на головке поршня выполнены перегородки, дающие возможность при остановке поршня его охладить и сформировать для цикла «ОТТО» над этим поршнем послойную смесь (с разными коэффициентами избытка воздуха).5. The method of obtaining output power according to claim 1, characterized in that partitions are made on the piston head, which make it possible to cool it when the piston stops and form a layer-by-layer mixture over the piston “OTTO” (with different coefficients of excess air).
6. Способ получения выходной мощности, по п.1, отличающийся тем, что с целью уменьшения трения между шатунной шейкой и поверхностями, которые с ней сопрягаются, применена обкатка кулачка внешней обоймой подшипника (последнее не исключает возможность использования трения скольжения там, где это потребует геометрия деталей); что применено изолирование обкатываемых поверхностей от картерных газов, смазка этих поверхностей и наддув воздуха в изолированные полости.6. The method of obtaining output power according to claim 1, characterized in that in order to reduce friction between the connecting rod journal and the surfaces that mate with it, the cam is run in the outer race of the bearing (the latter does not exclude the possibility of using sliding friction where it requires geometry of parts); that isolation of run-in surfaces from crankcase gases, lubrication of these surfaces and pressurization of air into insulated cavities are used.
7. Способ получения выходной мощности по п.1, отличающийся тем, что плоскости расположения щеки и обкатываемой кулачковой поверхности могут быть как разными, так и одинаковыми и что в последнем случае предложен новый механизм, с названием щекапод.7. The method of obtaining power output according to claim 1, characterized in that the planes of the cheek and the rolling cam surface can be either different or the same, and that in the latter case, a new mechanism is proposed, with the name of the chekapod.
8. Способ получения выходной мощности по п.1, отличающийся тем, что рассмотрен вопрос о возможности создания «парного» кривошипа, когда с одной стороны щеки можно установить две кривошипные шейки, оси которых параллельны и по окружности вращения разнесены на 180º; кроме того, для тех же условий, изменяя только градус разноски по окружности вращения, рассмотрена возможность создания между одной и той же парой щек «тройного», «четверного» и т.д. кривошипа (название «МАТФЕЙ»).8. The method of obtaining output power according to claim 1, characterized in that the question of the possibility of creating a “paired” crank is considered when two crank necks can be installed on one side of the cheek, the axes of which are parallel and spaced 180 degrees apart; in addition, for the same conditions, changing only the degree of posting around the circumference of rotation, the possibility of creating between the same pair of cheeks “triple”, “quadruple”, etc. crank (name "MATTHEUS").
9. Способ получения выходной мощности по п.1, отличающийся тем, что теоретические движения, указанные в пункте 1 и выполняемые по теоретическим траекториям, между собой сопряжены переходными кривыми и могут иметь коррекцию траектории для компенсации износа поверхностей, теплового их расширения, зазоров и погрешностей изготовления.
9. The method of obtaining output power according to claim 1, characterized in that the theoretical motions specified in paragraph 1 and performed along theoretical paths are interconnected by transition curves and may have a path correction to compensate for surface wear, thermal expansion, gaps and errors manufacture.