RU2046959C1 - Internal combustion engine - Google Patents
Internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2046959C1 RU2046959C1 RU92014667A RU92014667A RU2046959C1 RU 2046959 C1 RU2046959 C1 RU 2046959C1 RU 92014667 A RU92014667 A RU 92014667A RU 92014667 A RU92014667 A RU 92014667A RU 2046959 C1 RU2046959 C1 RU 2046959C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cylinder
- chamber
- covers
- engine
- inlet
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к двухтактным двигателям внутреннего сгорания и может применяться в качестве силовых установок различных транспортных средств, а также стационарных машин и агрегатов. The invention relates to two-stroke internal combustion engines and can be used as power plants of various vehicles, as well as stationary machines and assemblies.
Наиболее широко известны двухтактные двигатели внутреннего сгорания, применяемые в мотоциклах (например, Сарафанов С.К. Устройство автомобиля и мотоцикла. М. Изд-во ДОСААФ СССР, 1985, стр, 21, рис. 4). Такой двигатель содержит цилиндрическую камеру и поршень в ней с кривошипно-шатунным механизмом его перемещения. Камера имеет входное, выходное и перепускное отверстия. Двигатель конструктивно прост по сравнению, например, с четырехтактными двигателями, так как не имеет клапанов и соответственно системы их привода. Все операции газораспределения выполняются поршнем. The most widely known are two-stroke internal combustion engines used in motorcycles (for example, Sarafanov SK. The device of a car and motorcycle. M. Publishing House DOSAAF USSR, 1985, p. 21, Fig. 4). Such an engine contains a cylindrical chamber and a piston in it with a crank mechanism for moving it. The camera has inlet, outlet and bypass openings. The engine is structurally simple in comparison, for example, with four-stroke engines, since it does not have valves and, accordingly, their drive systems. All valve timing is performed by the piston.
Однако такой двигатель имеет ряд недостатков. However, such an engine has several disadvantages.
Во-первых, степень сжатия горючей смеси под поршнем ограничена из-за размещения под ним кривошипно-шатунного механизма. Несжимаемый объем составляет не менее π R2S, где R радиус маховика или кривошипа, S толщина шатуна.Firstly, the compression ratio of the combustible mixture under the piston is limited due to the placement of a crank mechanism under it. The incompressible volume is not less than π R 2 S, where R is the radius of the flywheel or crank, S is the thickness of the connecting rod.
От степени сжатия смеси под поршнем непосредственно зависит скорость подачи ее в камеру сгорания, а следовательно, обороты и мощность двигателя, которая остается ограниченной. The feed rate into the combustion chamber directly depends on the compression ratio of the mixture under the piston, and consequently, the engine speed and power, which remains limited.
Во-вторых, соединение кривошипно-шатунного механизма с поршнем имеет ту особенность, что при рабочем ходе поршень прижимается к стенке цилиндра, противоположной направлению движения шатуна. Сила прижатия весьма велика, так как возникает от ударного действия сгорания смеси. Это ведет как к неравномерному и интенсивному износу поршня и цилиндра, так и ограничивает достижимую мощность двигателя. Secondly, the connection of the crank mechanism with the piston has the feature that during the stroke the piston is pressed against the cylinder wall opposite to the direction of movement of the connecting rod. The pressing force is very large, as it arises from the shock of the combustion of the mixture. This leads to both uneven and intense wear of the piston and cylinder, and limits the achievable engine power.
Эти недостатки в значительной степени устранены в двигателе по патенту ФРГ N 734642, МКИ F 01 B 15/04, опублик. 1943. Он содержит неподвижный корпус, подвижно установленный цилиндр, коленчатый вал, кинематически связанный с цилиндром, перегородку во внутренней полости цилиндра, разделяющую эту полость на впускную и рабочую камеры, канал подвода рабочей среды и канал отвода отработанных газов, выполненный с возможностью периодического сообщения с рабочей камерой. These disadvantages are largely eliminated in the engine according to the patent of Germany N 734642, MKI F 01
Этот двигатель в значительной степени свободен от упомянутых недостатков. Кривошипно-шатунный механизм движет не поршень, а сам цилиндр. При этом механизм оказывается вынесенным из камеры и не влияет на степень сжатия смеси. This engine is largely free from the above disadvantages. The crank mechanism does not move the piston, but the cylinder itself. In this case, the mechanism is removed from the chamber and does not affect the compression ratio of the mixture.
При рабочем ходе не возникает никаких дополнительных сил трения. Имеются лишь обычные инерционные силы, свойственные всем камерным механизмам типа поршневых двигателей и насосов. During the working stroke, no additional friction forces arise. There are only the usual inertial forces inherent in all chamber mechanisms such as piston engines and pumps.
Такие особенности предполагают хорошие показатели по ряду параметров. Such features suggest good performance in a number of ways.
Этот двигатель принять за прототип. Take this engine as a prototype.
Однако он имеет определенные недостатки. However, it has certain disadvantages.
Во-первых, перегородка установлена в цилиндре поворотно и качается вместе с ним, а рабочая среда подводится через перегородку. Это означает, что место подвода должно иметь подвижное уплотнение. Firstly, the baffle is mounted in the cylinder rotary and swings with it, and the working medium is supplied through the baffle. This means that the supply area must have a movable seal.
Во-вторых, при подвижных цилиндре и перегородке все части рабочей камеры также подвижны, в том числе и свеча зажигания. Secondly, with a movable cylinder and a partition, all parts of the working chamber are also mobile, including the spark plug.
Эти особенности усложняют конструкцию и снижают надежность двигателя в работе. These features complicate the design and reduce the reliability of the engine in operation.
В-третьих, перегородка отделяет впускную часть полости цилиндра от рабочей камеры во всех положениях цилиндра, так что рабочая среда подается в рабочую камеру по наружному перепускному каналу. Это удлиняет путь рабочей среды, снижая скорость ее подачи и соответственно обороты и мощность двигателя. Thirdly, the partition separates the inlet of the cylinder cavity from the working chamber in all positions of the cylinder, so that the working medium is supplied to the working chamber through an external bypass channel. This lengthens the path of the working medium, reducing its feed rate and, accordingly, the engine speed and power.
Целью изобретения является повышение надежности и мощности двигателя в работе. The aim of the invention is to increase the reliability and power of the engine in operation.
Сущность изобретения состоит в том, что перегородка установлена неподвижно, внутренняя полость цилиндра со стороны впускной камеры снабжена расширяющимся участком, выполненным внутри цилиндра с возможностью периодического сообщения с рабочей камерой. The essence of the invention lies in the fact that the partition is fixed, the internal cavity of the cylinder from the side of the inlet chamber is provided with an expanding section made inside the cylinder with the possibility of periodic communication with the working chamber.
Такое исполнение обеспечивает подвод рабочей среды в рабочую камеру кратчайшим путем и без каких-либо подвижных уплотнений. This design provides the supply of the working medium to the working chamber in the shortest way and without any movable seals.
Свеча зажигания также оказывается неподвижной. The spark plug is also stationary.
Эти особенности упрощают конструкцию, повышают надежность в работе и мощность. These features simplify the design, increase reliability and power.
На фиг. 1 представлен вариант исполнения двигателя, который содержит цилиндр в виде рамки с плоскими стенками и плоские крышки; на фиг. 2 то же, разрез вдоль оси перегородки; на фиг. 3 вариант двигателя, содержащего цилиндр в виде рамки с концентричными стенками; на фиг. 4 вариант с цилиндрическими крышками. In FIG. 1 shows an embodiment of an engine that comprises a cylinder in the form of a frame with flat walls and flat covers; in FIG. 2 the same, a cut along the axis of the septum; in FIG. 3 embodiment of an engine comprising a cylinder in the form of a frame with concentric walls; in FIG. 4 option with cylindrical covers.
В исполнении по фиг. 1 двигатель содержит цилиндр, внутренняя полость 1 которого образована рамкой 2, корпус в виде неподвижных стенок 3 и 4, перегородку в виде поршня 2, корпус в виде неподвижных стенок 3 и 4, перегородку в виде поршня 5, разделяющего полость 1 на впускную 6 и рабочую 7 камеры и укрепленного, например, сваркой на стенке 3, механизм перемещения рамки (коленчатый вал) в виде выходного вала 8 и кривошипа 9, шарнирно соединенного с рамкой 2, каналы подвода рабочей среды и отвода отработанных газов в виде входного 10 и выходного 11 отверстий. Стенки 3 и 4 корпуса плоские. Стенки 12 и 13 рамки тоже плоские. Рамка 2 установлена между стенками 3 и 4 с минимальным зазором, но с возможностью свободного движения между ними. Входное 10 и выходное 11 отверстия выполнены на расстоянии от поршня, при котором они могут сообщаться и разобщаться с камерами 6 и 7 в процессе перемещения рамки при вращения вала 8. Конец полости 1 со стороны входного отверстия 10 имеет расширяющийся участок 14 рамки 2. Рамка имеет приливы 15 и 16, перекрывающие входное и выходное отверстия, когда они разобщены с соответствующими камерами. Прилив 16 служит также кронштейном для соединения рамки 2 с кривошипом 9 вала 8. В поршне 5 размещены свеча зажигания и камера сгорания, показанные поз. 17. Вместо свечи может быть форсунка подачи топлива, если работа по принципу дизеля. Камера сгорания сообщается с рабочей камерой. In the embodiment of FIG. 1, the engine comprises a cylinder, the
В исполнении по фиг. 3 стенки корпуса плоские (видна стенка 3), а стенки 18 рамки 2 цилиндрические, концентричные неподвижной оси 19, на которой поворотно установлена эта рамка. In the embodiment of FIG. 3 the walls of the casing are flat (
В исполнении по фиг. 4 впускная и рабочая камеры образованы стенками 20 и крышками 21 и 22. При этом стенка 20 рамки и крышка 21 образованы углублением в роторе 23, размещенном в статоре, представляющем цилиндрическую крышку 22. Крышка 21 также цилиндрическая. Ротор соединен с выходным валом 8 посредством кривошипа 9 и шатуна 24. Расширение 25 рамки также выполнено в роторе. Стенки 20 плоские, если поршень 5 цилиндрический. При коническом поршне стенки 20 также конические. Все зазоры между статором, ротором, поршнем и станками выполнены минимальными, но с возможностью свободных поворотов ротора 23 на оси 26, которая установлена в статоре (не показан). In the embodiment of FIG. 4, the inlet and working chambers are formed by the
В исполнении по фиг. 4 представлены два двигателя в одном и том же статоре. Входное 10 и выходное 11 отверстия у обоих двигателей общие. In the embodiment of FIG. 4 shows two motors in the same stator. The
Во всех рассмотренных вариантах исполнения двигателя входным отверстием может служить или сквозное отверстие в стенке (воз. 10 на фиг. 2 и 4) или углубление в этой стенке (поз. 27 на фиг. 2 и 3). В первом случае это отверстие сообщается непосредственно с карбюратором или с атмосферой (при зажигании и подаче топлива по типу дизеля). Во втором случае сообщение с карбюратором или с атмосферой через отверстие 28 в полости 29, образованной стенками корпуса (фиг. 2 и 3). In all the considered versions of the engine, the inlet can be either a through hole in the wall (
В исполнении по фиг. 1 и 2 двигатель работает следующим образом. In the embodiment of FIG. 1 and 2, the engine operates as follows.
Приведенный во вращение от стартера вал 8 перемещает вверх и вниз рамку 2. При этом поочередно сжимаются и расширяются камеры 6 и 7. При расширении камеры 6 в ней образуется разрежение и через отверстие 10 засасывается рабочая среда, например смесь из карбюратора (не показан). При движении рамки 2 вниз смесь сжимается. Когда местное расширение 14 оказывается в области поршня 5, смесь перетекает в камеру 7, огибая поршень. При дальнейшем движении рамки сжимаются камеры 7 и попавшая в нее смесь. В момент прохождения рамкой верхней точки сжатая смесь воспламеняется от свечи 17, сгорает и толкает рамку вниз, вращая вал 8. Затем открывается отверстие 11, отработанные газы выбрасываются вал продолжает вращаться по инерции, перемещая рамку, и циклы повторяются. Рабочий ход совершается за каждый оборот вала. Таким образом двигатель работает в режиме двухтактного бесклапанного двигателя. The
Двигатель в исполнении по фиг. 3 работает аналогично. У него более сложная форма рамки, но проще ее движение за счет установки на неподвижной оси 19. Стенки 18 рамки 2 цилиндрические, концентричные оси 19, во всех своих точках одинаково удалены от этой оси. При соответствующей обработке и установке поршня 5 в этом случае будет обеспечен достаточно малый, но гарантированный зазор между поршнем и стенками рамки, т.е. работа будет происходить без трения между этими деталями. The engine of FIG. 3 works the same way. It has a more complex frame shape, but its movement is easier due to installation on a fixed axis 19. The
Поршень может быть цилиндрическим, как на фиг. 1 или со сторонами, концентричными той же оси 19. Это удлиняет зазоры, улучшая уплотнение камер. The piston may be cylindrical, as in FIG. 1 or with sides concentric with the same axis 19. This extends the gaps, improving the compaction of the chambers.
Прилив, закрывающий выходное отверстие на стенке 4 на фиг. 3 не виден, так как попал в разрез рамки. Заполнение камеры горючей смесью также показано в варианте с углублением 27 в стенке 3 и отверстием 28 в полость 29. The tide covering the outlet on the wall 4 in FIG. 3 is not visible, as it fell into the frame cut. Filling the chamber with a combustible mixture is also shown in the embodiment with a
Компоновка двигателя по фиг. 1-3 показана в замкнутой полости 29, т.е. с дополнительными стенками, перпендикулярными к стенкам 3 и 4 камеры. Если двигатель хорошо защищен от пыли, например, работает в крытом помещении, дополнительные стенки могут быть с множеством окон или вообще заменены стойками. При этом будет обеспечено простое и интенсивное охлаждение камеры и удобный доступ для смазки стенок 3 и 4. В таком исполнении двигатель должен работать с входным отверстием 10 в стенке 3, соединенным с карбюратором и с использованием прилива 15 рамки. The engine arrangement of FIG. 1-3 are shown in a
В исполнении по фиг. 4 стенки рамки цилиндрические и концентричные оси 26. При этом работа будет с постоянными зазорами между ротором 23 и крышкой 22, а также между поршнем 5 и крышкой 21. Необходимые зазоры между поршнем и стенками 20 также могут быть обеспечены. В результате все рабочие части будут перемещаться без трения. Трение остается только в подшипниках осей и шарниров рычагов. Такое трение всегда будет существенно меньше трения в рабочих частях, что позволит еще больше форсировать двигатель при высокой износостойкости и экономичности. In the embodiment of FIG. 4 of the frame wall are cylindrical and
Исполнение по фиг. 4 с двумя рабочими камерами в одном роторе, с общим статором и общими для обеих камер входным и выходным отверстиями 10 и 11 упрощает конструкцию. Кроме того, камеры, поочередно сообщаясь с одними и теми же отверстиями, обеспечивают более равномерное (с меньшими перерывами) движение потоков горючей смеси и отработанных газов, улучшая работу карбюратора и снижая шум на выхлопе. The embodiment of FIG. 4 with two working chambers in one rotor, with a common stator and common inlet and
Во всех исполнениях двигателя обеспечен кратчайший путь горючей смеси из впускной камеры в рабочую, а именно внутри полости 1 цилиндра, огибая поршень 5 при подходе к нему расширения рамки 2. При этом, по сравнению с прототипом, не требуется каких-либо дополнительных уплотнений канала подвода горючей смеси. Свеча также работает стационарно. In all engine designs, the shortest path of the combustible mixture from the inlet chamber to the working chamber, namely, inside the
Эти особенности повышают надежность в работе, мощность двигателя и упрощают конструкцию. These features increase operational reliability, engine power and simplify the design.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU92014667A RU2046959C1 (en) | 1992-12-25 | 1992-12-25 | Internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU92014667A RU2046959C1 (en) | 1992-12-25 | 1992-12-25 | Internal combustion engine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2046959C1 true RU2046959C1 (en) | 1995-10-27 |
RU92014667A RU92014667A (en) | 1996-08-27 |
Family
ID=20134381
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU92014667A RU2046959C1 (en) | 1992-12-25 | 1992-12-25 | Internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2046959C1 (en) |
-
1992
- 1992-12-25 RU RU92014667A patent/RU2046959C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Патент Германии N 734642, кл.F 01B 15/04, опублик.1943. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2168035C2 (en) | Axial piston rotary engine | |
JP3943078B2 (en) | Piston reciprocating engine with rotary cylinder | |
US4683852A (en) | Internal combustion engine having rotating pistons | |
US4072132A (en) | Rotary internal combustion engine | |
US20080178847A1 (en) | Free Swinging Piston Heat Machine | |
US3931809A (en) | Rotary internal combustion engine | |
US5086732A (en) | Four stroke concentric oscillating rotary vane internal combustion engine | |
US5220893A (en) | Rotary internal combustion engine | |
US4688531A (en) | Rotary internal combustion engine | |
JP2008516142A (en) | V-twin structure having an assembly in the field of rotating machinery | |
EP0734486B1 (en) | Rotary engine | |
EP0137622A1 (en) | Improvements in or relating to engines | |
KR100678485B1 (en) | Rotary Internal-Combustion Engine | |
RU2046959C1 (en) | Internal combustion engine | |
US4617886A (en) | Rotary engine | |
EP0137621A1 (en) | Improvements in or relating to engines | |
CA1108009A (en) | Rotary axial vane mechanism | |
CN109611195B (en) | Flow guiding type rotor internal combustion engine between rotor and stator | |
WO1991015663A1 (en) | A double acting, rectangular faced, arc shaped, oscillating piston quadratic internal combustion engine or machine | |
RU2074967C1 (en) | Rotary engine | |
US4788952A (en) | Rotary piston internal combustion engine | |
RU2297545C2 (en) | Rotary engine | |
US5131359A (en) | Rotating head and piston engine | |
EP0548416A1 (en) | Rotary machine | |
RU2106506C1 (en) | Rotary internal combustion engine |