RU2189467C2

RU2189467C2 - Method of compressing air-fuel mixture with aftercompression till ignition, method of using hot high-pressure gases, and eccentric of aftercompression mechanism (versions)

Info

Publication number: RU2189467C2
Application number: RU99115712/06A
Authority: RU
Inventors: А.П. Московченко
Original assignee: Московченко Александр Пантелеевич
Priority date: 1999-07-15
Filing date: 1999-07-15
Publication date: 2002-09-20

Abstract

FIELD: mechanical engineering; internal combustion engines. SUBSTANCE: new method of compression of air-fuel mixture till moment of ignition in one combustion chamber by means of working piston and air-fuel mixture aftercompression piston in which cylinder spaces are in constant communication with combustion chamber space and piston of compressor in which cylinder space is separated from combustion chamber space is proposed. According to said method air-fuel mixture in combustion chamber is compressed till the moment when working piston reaches top dead center, and aftercompression of air-fuel mixture till moment of ignition is provided only by aftercompression piston after passing of top dead center by working piston. It prevents untimely knocking and provides effective usage of high-pressure hot gases as these gases act onto working piston of reduced diameter in corresponding of reduced diameter at provision of lever acting onto axle of crankshaft at moment of ignition of air-fuel mixture compressed to maximum value at the time when aftercompression piston provides minimum volume of combustion chamber from moment of ignition of air-fuel mixture compressed to maximum value to moment of exhaust of waste gases. EFFECT: reduced consumption of fuel. 5 cl, 3 dwg

Description

Изобретения относятся к двигателестроению, а именно к двигателям внутреннего сгорания. The invention relates to engine building, namely to internal combustion engines.

Известен двигатель внутреннего сгорания, содержащий картер, коленчатый вал, камеру сгорания, впускной клапан воздушно-топливной смеси в камеру сгорания, впускной продувочный клапан сжатого воздуха, выпускной продувочный клапан, свечу зажигания, цилиндры с двухцилиндровым поршнем (патент США 1722201, F 02 В 33/14, 1928). В этом изобретении описан и способ сжатия воздушно-топливной смеси в камере сгорания поршнем с помощью компрессора, объем которого разграничивается от объема камеры сгорания. Это изобретение выбрано в качестве прототипа. A known internal combustion engine comprising a crankcase, a crankshaft, a combustion chamber, an inlet valve of an air-fuel mixture into a combustion chamber, an inlet purge valve for compressed air, an outlet purge valve, a spark plug, cylinders with a two-cylinder piston (US patent 1722201, F 02 B 33 / 14, 1928). This invention also describes a method for compressing an air-fuel mixture in a combustion chamber by a piston using a compressor, the volume of which is differentiated from the volume of the combustion chamber. This invention is selected as a prototype.

Недостатком изобретения является неэффективный способ использования горячих газов высокого давления, образовавшихся в результате сгорания сжатой воздушно-топливной смеси. A disadvantage of the invention is an ineffective method of using hot high-pressure gases resulting from the combustion of a compressed air-fuel mixture.

Задачей изобретения является более совершенная конструкция двигателя внутреннего сгорания и более эффективный способ использования горячих газов высокого давления. The objective of the invention is a more advanced design of an internal combustion engine and a more efficient way to use hot high-pressure gases.

Поставленная задача решается за счет того, что двигатель внутреннего сгорания содержит двухцилиндровый пирамидальный поршень, состоящий из поршня-компрессора и рабочего поршня уменьшенного диаметра ("пальчикового" поршня), находящегося в цилиндре уменьшенного диаметра с соответственно уменьшенным рабочим объемом, который не позволяет создать в камере сгорания необходимую для воспламенения от сжатия величину степени сжатия воздушно-топливной смеси, для чего двигатель снабжен поршнем-компрессором и механизмом досжатия воздушно-топливной смеси. Из-за своего уменьшенного диаметра рабочий поршень не может создать резкий перепад давления в камере сгорания, из-за чего невозможно достичь воспламенения воздушно-топливной смеси в камере сгорания в нужный момент, поэтому двигатель снабжен механизмом досжатия воздушно-топливной смеси, который позволяет достичь воспламенения воздушно-топливной смеси в камере сгорания даже после прохождения внутренней (верхней) мертвой точки рабочим поршнем, что также гарантирует отсутствие преждевременной детонации. The problem is solved due to the fact that the internal combustion engine contains a two-cylinder pyramidal piston, consisting of a piston-compressor and a working piston of a reduced diameter ("finger" piston) located in a cylinder of a reduced diameter with a correspondingly reduced working volume, which does not allow creating in the chamber the amount of compression required for compression ignition from compression of the air-fuel mixture, for which the engine is equipped with a piston-compressor and an air-fuel pre-compression mechanism explicit mixture. Due to its reduced diameter, the working piston cannot create a sharp pressure drop in the combustion chamber, because of which it is impossible to achieve ignition of the air-fuel mixture in the combustion chamber at the right time, therefore, the engine is equipped with a compression mechanism for the air-fuel mixture, which allows to achieve ignition air-fuel mixture in the combustion chamber even after passing the internal (upper) dead center by the working piston, which also guarantees the absence of premature detonation.

Поставленная задача решается за счет нового способа сжатия воздушно-топливной смеси в камере сгорания до воспламенения: рабочим поршнем, поршнем досжатия воздушно-топливной смеси, у которых объемы цилиндров постоянно сообщаются с объемом камеры сгорания и поршнем-компрессором, объем которого разграничивается от объема камеры сгорания, который отличается тем, что сжатие воздушно-топливной смеси в камере сгорания создают рабочим поршнем, поршнем-компрессором, поршнем досжатия воздушно-топливной смеси до достижения рабочим поршнем внутренней (верхней) мертвой точки (ВМТ), а досжатие воздушно-топливной смеси до воспламенения создают только поршнем досжатия воздушно-топливной смеси после прохождения рабочим поршнем внутренней (верхней) мертвой точки. The problem is solved by a new method of compressing the air-fuel mixture in the combustion chamber before ignition: a working piston, a piston for compressing the air-fuel mixture, in which the cylinder volumes are constantly in communication with the volume of the combustion chamber and the piston-compressor, the volume of which is differentiated from the volume of the combustion chamber , which is characterized in that the compression of the air-fuel mixture in the combustion chamber is created by a working piston, a piston-compressor, a piston for compressing the air-fuel mixture until the working piston reaches the inside of the top dead center (TDC), and the compression of the air-fuel mixture to ignition is created only by the compression piston of the air-fuel mixture after the working piston passes the internal (top) dead center.

И соответственно, за счет нового способа использования горячих газов высокого давления, образовавшихся после воспламенения сжатой воздушно-топливной смеси. Горячие газы высокого давления двигают только рабочий поршень в соответствующем цилиндре, в то время, когда поршень досжатия воздушно-топливной смеси находится в нижней мертвой точке, не двигаясь и удерживая объем камеры сгорания минимальным. And accordingly, due to the new method of using hot high-pressure gases formed after ignition of a compressed air-fuel mixture. Hot high-pressure gases move only the working piston in the corresponding cylinder, while the piston for compressing the air-fuel mixture is at bottom dead center, without moving and keeping the volume of the combustion chamber minimal.

Такой режим работы двигателя с поздним воспламенением воздушно-топливной смеси задан с целью уменьшения механической нагрузки на коленчатый вал, шатун и цилиндропоршневую группу во время воспламенения воздушно-топливной смеси и гарантирует отсутствие преждевременной детонации в двигателе внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия. Происходит это благодаря конфигурации эксцентрика механизма досжатия, при которой поршень досжатия воздушно-топливной смеси приходит в нижнюю мертвую точку, максимально уменьшая объем камеры сгорания в то время, когда рабочий поршень уже прошел верхнюю мертвую точку, и поршень досжатия воздушно-топливной смеси находится в нижней мертвой точке, не двигаясь, от момента воспламенения воздушно-топливной смеси до момента выпуска отработанных газов. This mode of operation of the engine with late ignition of the air-fuel mixture is set in order to reduce the mechanical load on the crankshaft, connecting rod and cylinder-piston group during ignition of the air-fuel mixture and ensures the absence of premature detonation in the internal combustion engine with compression ignition. This is due to the configuration of the eccentric pre-compression mechanism, in which the pre-compression piston of the air-fuel mixture comes to the bottom dead center, minimizing the volume of the combustion chamber while the working piston has already passed the top dead center, and the pre-compression piston of the air-fuel mixture is at the bottom dead point, not moving, from the moment of ignition of the air-fuel mixture until the exhaust gas.

В прототипе, как и в других обычных двигателях внутреннего сгорания, при воспламенении максимально сжатой воздушно-топливной смеси, при нахождении рабочего поршня в верхней мертвой точке возникает Бермудский треугольник:
1. отсутствие скорости у рабочего поршня в момент его нахождения в верхней мертвой точке;
2. отсутствие рычага воздействия на ось коленчатого вала;
3. превращение рабочего поршня в тормоз, так как при воспламенении газы высокого давления распирают поршневые кольца давлением в сотни килограммов и они тормозят, создавая трение с гильзой цилиндра, к тому же рабочий поршень не работает на создание крутящего момента в этот момент.In the prototype, as in other conventional internal combustion engines, when the maximum compressed air-fuel mixture is ignited, when the working piston is at top dead center, the Bermuda triangle appears:
1. the lack of speed at the working piston at the time of its location at top dead center;
2. the absence of a lever of influence on the axis of the crankshaft;
3. turning the working piston into a brake, since when ignited, high-pressure gases burst the piston rings with hundreds of kilogram pressure and they brake, creating friction with the cylinder liner, moreover, the working piston does not work to create torque at this moment.

Тогда как в заявленном изобретении рабочий поршень имеет:
1. скорость движения рабочего поршня при воспламенении максимально сжатой воздушно-топливной смеси;
2. рычаг воздействия на ось коленчатого вала при воспламенении максимально сжатой воздушно-топливной смеси;
3. торможение поршневых колец на скорости движения рабочего поршня, ощутимо гораздо меньше.Whereas in the claimed invention, the working piston has:
1. the speed of movement of the working piston when igniting the most compressed air-fuel mixture;
2. the lever of influence on the axis of the crankshaft during ignition of the most compressed air-fuel mixture;
3. braking of the piston rings at the speed of movement of the working piston, significantly less.

Из чего следует, что в заявленном изобретении нет Бермудского треугольника. It follows that in the claimed invention there is no Bermuda triangle.

Двухцилиндровый поршень называется пирамидальным, так как он состоит из двух поршней, находящихся в двух цилиндрах, поршни имеют разные диаметры, выполняют разные функции, но представляют из себя двухцилиндровый поршень, в устройстве которого содержится принцип построения пирамиды - над поршнем большего диаметра расположен поршень меньшего диаметра. A two-cylinder piston is called a pyramidal, since it consists of two pistons located in two cylinders, the pistons have different diameters, perform different functions, but are a two-cylinder piston, the device of which contains the principle of building a pyramid - a piston of a smaller diameter is located above the piston of a larger diameter .

Рабочий поршень пирамидального поршня называется "пальчиковым" поршнем, так как он имеет уменьшенный диаметр, находится в соответствующем цилиндре c уменьшенным диаметром и соответственно уменьшенным рабочим объемом, который не позволяет самостоятельно создать необходимую /расчетную/ величину степени сжатия воздушно-топливной смеси в камере сгорания. The working piston of the pyramidal piston is called a “finger” piston, since it has a reduced diameter, is located in the corresponding cylinder with a reduced diameter and correspondingly reduced working volume, which does not allow you to independently create the necessary / calculated / value of the compression ratio of the air-fuel mixture in the combustion chamber.

В заявленном изобретении работает эффективная система использования горячих газов высокого давления, полученных в результате сгорания топлива. Горячие газы высокого давления воздействуют на рабочий поршень в соответствующем цилиндре уменьшенного диаметра c соответственно уменьшенным рабочим объемом, изначально имея рычаг воздействия на ось коленчатого вала, что приводит к экономии топлива. Чем эффективней используются горячие газы высокого давления, тем меньше расходуется топлива для получения этих газов. In the claimed invention operates an effective system for using hot high-pressure gases resulting from the combustion of fuel. Hot high-pressure gases act on the working piston in the corresponding cylinder of reduced diameter with a correspondingly reduced working volume, initially having a lever of action on the axis of the crankshaft, which leads to fuel economy. The more efficiently hot hot gases are used, the less fuel is consumed to produce these gases.

На фиг.1 изображен двигатель внутреннего сгорания (дизель) с пирамидальным поршнем и механизмом досжатия воздушно-топливной смеси, пирамидальный поршень находится в положении ВМТ, поршень досжатия воздушно-топливной смеси находится в положении близком к положению максимального досжатия воздушно-топливной смеси;
на фиг.2 - эксцентрик механизма досжатия;
на фиг.3 - пирамидальный поршень.Figure 1 shows an internal combustion engine (diesel) with a pyramidal piston and an air-fuel mixture compression mechanism, the pyramidal piston is in the TDC position, the air-fuel mixture compression piston is in a position close to the maximum compression ratio of the air-fuel mixture;
figure 2 - eccentric mechanism of compression;
figure 3 - pyramidal piston.

Двигатель внутреннего сгорания с пирамидальным поршнем (дизель), содержит картер 1, коленчатый вал 2, шатун 3 соединенный с штоком 4 шатунно-штоковым пальцем 5 внутри сквозного шатунно-штокового поршня 6 плунжерного типа, скользящего в цилиндре 7 так же, как и поршень-компрессор 8 воздуха с поршневыми кольцами 9, соединенный с штоком 4 штоково-поршневым пальцем 10 и имеющий камеру 11 сжатия воздуха, который поступает через впускной клапан 12, а выходит в сжатом виде через канал 13 поступления сжатого воздуха в камеру 23 сгорания. Поршень-компрессор 8 является частью пирамидального поршня 14, его вторая часть - рабочий поршень 15 с поршневыми кольцами 16, работающий в цилиндре 17 и проходящий через сальник 18, который смазывается через подвод 19 системы смазки так же, как и поршневые кольца 16 рабочего поршня 15, горячие газы, частично проникающие из камеры 23 сгорания через поршневые кольца 16 рабочего поршня 15, выходят вместе с отработанным маслом через канал 20 отвода горячих газов и отработанного масла, с уловителем 21 масла с масляным фильтром 22, через который масло попадет в картер 1, подвод 19 системы смазки и канал 20 отвода горячих газов и отработанного масла, находятся в цилиндре 17 рабочего поршня 15 между сальником 18 и НМТ поршневых колец 16 рабочего поршня 15, камеру 23 сгорания, в которую сжатый воздух поступает через впускной клапан 24 воздуха и топлива так же, как и топливо через форсунку 25, находящуюся в подклапанном пространстве впускного клапана 24 воздуха и топлива, рядом с выходом канала 13 поступления сжатого воздуха. Топливо подается через канал 26 поступления топлива из топливного насоса 27, газы из камеры 23 сгорания выходят через выпускной клапан 28 отработанных газов. В состав двигателя так же входит механизм досжатия воздушно-топливной смеси, который содержит головку 29 цилиндра, поршень 30 досжатия воздушно-топливной смеси с поршневыми кольцами 31, выход 32 газов, частично проникающих через поршневые кольца 31 из камеры 23 сгорания, распределительный вал 33 с эксцентриком 34, а - осевая распределительного вала. The internal combustion engine with a pyramidal piston (diesel) contains a crankcase 1, a crankshaft 2, a connecting rod 3 connected to the rod 4 by a connecting rod-rod pin 5 inside the through connecting rod-rod piston 6 of the plunger type, sliding in the cylinder 7 in the same way as the piston an air compressor 8 with piston rings 9 connected to the rod 4 by a rod-piston pin 10 and having an air compression chamber 11 that enters through the inlet valve 12 and exits in compressed form through the channel 13 for the supply of compressed air to the combustion chamber 23. The piston compressor 8 is part of the pyramidal piston 14, its second part is the working piston 15 with piston rings 16, working in the cylinder 17 and passing through the seal 18, which is lubricated through the inlet 19 of the lubrication system in the same way as the piston rings 16 of the working piston 15 , hot gases, partially penetrating from the combustion chamber 23 through the piston rings 16 of the working piston 15, exit together with the used oil through the channel 20 for exhausting hot gases and used oil, with an oil trap 21 with an oil filter 22 through which the oil enters the crankcase 1, the inlet 19 of the lubrication system and the channel 20 for discharging hot gases and waste oil are located in the cylinder 17 of the working piston 15 between the oil seal 18 and the BDC of the piston rings 16 of the working piston 15, a combustion chamber 23 into which compressed air enters through the air inlet valve 24 and fuel as well as fuel through the nozzle 25 located in the subvalvular space of the air and fuel inlet valve 24, near the outlet of the compressed air intake channel 13. Fuel is supplied through the channel 26 of the fuel from the fuel pump 27, the gases from the combustion chamber 23 exit through the exhaust valve 28 of the exhaust gases. The engine also includes an air-fuel mixture compression mechanism, which contains a cylinder head 29, an air-fuel mixture compression piston 30 with piston rings 31, an outlet 32 of gases partially penetrating through the piston rings 31 from the combustion chamber 23, a camshaft 33 s eccentric 34, and - axial camshaft.

Двигатель внутреннего сгорания с пирамидальным поршнем (дизель) работает в двухтактном режиме. The internal combustion engine with a pyramidal piston (diesel) operates in a push-pull mode.

На фиг. 1 пирамидальный поршень 14 находится в ВМТ, поршень 30 досжатия воздушно-топливной смеси находится в положении, близком к максимальному досжатию воздушно-топливной смеси. В это время эксцентрик 34 механизма досжатия воздействует на тыльную часть поршня 30 досжатия точкой К - Фиг.2. Когда пирамидальный поршень 14 пройдет ВМТ, совместно работающий с коленчатым валом 2 распределительный вал 33 установит эксцентрик 34 на тыльную часть поршня 30 досжатия, точкой Е - Фиг.2, т.е. в этот момент объем камеры 23 сгорания максимально уменьшится. In FIG. 1, the pyramidal piston 14 is located at TDC; the piston 30 for compressing the air-fuel mixture is in a position close to the maximum compression of the air-fuel mixture. At this time, the eccentric 34 of the pressure mechanism acts on the back of the pressure piston 30 by point K — FIG. 2. When the pyramidal piston 14 passes TDC, the camshaft 33, working together with the crankshaft 2, will install the cam 34 on the back of the compression piston 30, point E - Figure 2, i.e. at this moment, the volume of the combustion chamber 23 will decrease as much as possible.

Одновременно откроется впускной клапан 12 воздуха в камеру 11 поршня-компрессора 8, клапаны 24 и 28 закрыты, подвод 19 системы смазки закрыт. Пирамидальный поршень 14 продолжает двигаться из ВМТ к НМТ. Эксцентрик 34 в это время воздействует на тыльную часть поршня 30 досжатия поверхностью Е-Н-Т - Фиг.2, удерживая объем камеры 23 сгорания минимальным, когда пирамидальный поршень 14 приблизится к НМТ, эксцентрик 34 будет воздействовать на тыльную часть поршня 30 досжатия точкой Т - Фиг.2, откроется выпускной продувочный клапан 28 загазованной смеси из камеры 23 сгорания. НМТ пирамидального поршня 14 соответствует воздействию эксцентрика 34 на тыльную часть поршня 30 досжатия точкой А - Фиг.2. В этот момент включается подвод 19 системы смазки, закрывается впускной клапан 12 воздуха в камеру 11 поршня-компрессора 8, пирамидальный поршень 14 начинает двигаться из НМТ к ВМТ, открывается впускной клапан 24 и сжатый воздух из камеры 11 через канал 13 поступления сжатого воздуха начинает продувать камеру 23 сгорания через выпускной клапан 28. Соответственно движению пирамидального поршня 14 из НМТ к ВМТ. Эксцентрик 34 воздействует на тыльную часть поршня 30 досжатия поверхностью A-B-K - Фиг.2. Когда пирамидальный поршень 14 пройдет половину пути из НМТ к ВМТ, камера 23 сгорания полностью очистится и выпускной клапан 28 закроется, в это время эксцентрик 34 воздействует на тыльную часть поршня 30 досжатия точкой В - Фиг.2, что соответствует верхней мертвой точке поршня 30 досжатия, топливный насос 27 через канал 26 поступления топлива и форсунку 25 подает порцию топлива в камеру 23 сгорания, сжатый воздух, не перестававший поступать в камеру 23 сгорания, помогает топливу не задерживаться в подклапанном пространстве и мелкодисперсная воздушно-топливная смесь заполняет камеру 23 сгорания. At the same time, the air inlet valve 12 into the chamber 11 of the piston-compressor 8 opens, the valves 24 and 28 are closed, the inlet 19 of the lubrication system is closed. The pyramidal piston 14 continues to move from TDC to BDC. The eccentric 34 at this time acts on the back of the compression piston 30 by the surface of E-H-T - Figure 2, keeping the volume of the combustion chamber 23 as small as the pyramidal piston 14 approaches the BDC, the eccentric 34 will act on the back of the compression piston 30 by the point T - Figure 2, will open the exhaust purge valve 28 of the gaseous mixture from the combustion chamber 23. BDC of the pyramidal piston 14 corresponds to the action of the eccentric 34 on the back of the compression piston 30 by point A - FIG. 2. At this moment, the supply of the lubrication system 19 is turned on, the air inlet valve 12 to the chamber 11 of the piston-compressor 8 is closed, the pyramidal piston 14 begins to move from the BDC to the TDC, the inlet valve 24 is opened and the compressed air from the chamber 11 begins to blow through the compressed air supply channel 13 the combustion chamber 23 through the exhaust valve 28. Corresponding to the movement of the pyramidal piston 14 from the BDC to the TDC. The eccentric 34 acts on the back of the compression piston 30 by the surface A-B-K - Figure 2. When the pyramidal piston 14 passes half the way from the BDC to the TDC, the combustion chamber 23 is completely cleaned and the exhaust valve 28 closes, at which time the eccentric 34 acts on the back of the compression piston 30 by point B - Figure 2, which corresponds to the top dead center of the compression piston 30 , the fuel pump 27 through the channel 26 of the fuel intake and the nozzle 25 delivers a portion of fuel into the combustion chamber 23, the compressed air that does not stop flowing into the combustion chamber 23 helps the fuel not to linger in the subvalvular space and the fine air the fuel mixture fills the combustion chamber 23.

Когда пирамидальный поршень 14 достигнет ВМТ, закрывается подвод 19 системы смазки поршневых колец 16 и сальника 18, топливный насос 27 прекращает подачу топлива, впускной клапан 24 закрывается, эксцентрик 34 воздействует на тыльную часть поршня 30 досжатия точкой К - Фиг.2. Объем камеры 23 сгорания становится близким к минимальному, степень сжатия воздушно-топливной смеси достигает величины более 10, но менее 12-14, т.е. является недостаточной для воспламенения. Когда пирамидальный поршень 14 пройдет ВМТ, эксцентрик 34 воздействует на тыльную часть поршня 30 досжатия точкой Е - Фиг.2, в этот момент степень сжатия воздушно-топливной смеси в камере 23 сгорания достигает максимальной, т. е. более 12-14 и является достаточной для воспламенения. Происходит воспламенение и сгорание воздушно-топливной смеси в камере 23 сгорания, воздух через впускной канал 12 поступает в камеру 11 компрессора. Пирамидальный поршень 14 продолжает двигаться из ВМТ к НМТ, эксцентрик 34 удерживает объем камеры 23 сгорания минимальным, воздействуя на тыльную часть поршня 30 досжатия поверхностью Е-Н-Т - Фиг.2. Горячие газы высокого давления, частично проникающие через поршневые кольца 16 рабочего поршня 15, вместе с отработанным маслом попадают в систему 20 отвода горячих газов и отработанного масла, масло попадает в картер 1. При подходе пирамидального поршня 14 к НМТ открывается выпускной клапан 28 отработанных газов из камеры 23 сгорания, этот момент соответствует моменту воздействия эксцентрика 34 на тыльную часть поршня 30 досжатия точкой Т - Фиг.2. Рабочий цикл продолжается. When the pyramidal piston 14 reaches TDC, the inlet 19 of the lubrication system of the piston rings 16 and the stuffing box 18 is closed, the fuel pump 27 stops the fuel supply, the inlet valve 24 closes, the eccentric 34 acts on the back of the compression piston 30 by the point K - FIG. 2. The volume of the combustion chamber 23 becomes close to the minimum, the compression ratio of the air-fuel mixture reaches a value of more than 10, but less than 12-14, i.e. insufficient to ignite. When the pyramidal piston 14 passes TDC, the eccentric 34 acts on the back of the compression piston 30 with point E - Figure 2, at this moment the compression ratio of the air-fuel mixture in the combustion chamber 23 reaches its maximum, i.e., more than 12-14 and is sufficient for ignition. Ignition and combustion of the air-fuel mixture occurs in the combustion chamber 23, air through the inlet channel 12 enters the chamber 11 of the compressor. The pyramidal piston 14 continues to move from the TDC to the BDC, the eccentric 34 keeps the volume of the combustion chamber 23 to a minimum, acting on the back of the compression piston 30 by the surface of E-H-T - Figure 2. Hot high-pressure gases, partially penetrating through the piston rings 16 of the working piston 15, together with the used oil enter the system 20 for exhausting hot gases and used oil, the oil enters the crankcase 1. When the pyramidal piston 14 approaches the BDC, the exhaust valve 28 opens from combustion chamber 23, this moment corresponds to the moment the eccentric 34 acts on the back of the compression piston 30 by the point T - FIG. 2. The work cycle continues.

Из рабочего цикла следует, что эксцентрик 34 механизма досжатия, воздействующий на поршень 30 досжатия воздушно-топливной смеси, имеет конфигурацию поверхности, при которой поршень 30 досжатия воздушно-топливной смеси приходит в нижнюю мертвую точку, делая объем камеры 23 сгорания минимальным в то время, когда рабочий поршень 15 уже прошел внутреннюю (верхнюю) мертвую точку. А так же, эксцентрик 34 механизма досжатия имеет конфигурацию поверхности, при которой поршень 30 досжатия воздушно-топливной смеси приходит в нижнюю мертвую точку, делая объем камеры 23 сгорания минимальным, и находится в нижней мертвой точке от момента воспламенения сжатой воздушно-топливной смеси до момента выпуска отработанных газов. From the working cycle it follows that the eccentric 34 of the pre-compression mechanism acting on the piston 30 of the pre-compression of the air-fuel mixture has a surface configuration in which the piston 30 of the pre-compression of the air-fuel mixture comes to the bottom dead center, making the volume of the combustion chamber 23 minimal at that time when the working piston 15 has already passed the internal (upper) dead center. And also, the eccentric 34 of the pre-compression mechanism has a surface configuration in which the piston 30 of the pre-compression of the air-fuel mixture comes to the bottom dead center, making the volume of the combustion chamber 23 minimal, and is at the bottom dead point from the moment of ignition of the compressed air-fuel mixture to the moment exhaust gas.

Мелкодисперсный воздушно-топливный аэрозоль, распространяясь в камере 23 сгорания во время впрыска топлива, является так же смазкой для поршневых колец 31 поршня 30 досжатия воздушно-топливной смеси. Finely dispersed air-fuel aerosol, propagating in the combustion chamber 23 during fuel injection, is also a lubricant for the piston rings 31 of the piston 30 for compressing the air-fuel mixture.

Для преобразования поступательного движения пирамидального поршня 14 во вращательное движение коленчатого вала 2 применен шатунно-штоковый механизм, состоящий из штока 4, который соединен с пирамидальным поршнем 14 штоково-поршневым пальцем 10, сквозного шатунно-штокового поршня 6 плунжерного типа с "зеркальной" внешней поверхностью. Шток 4 и шатун 3 соединяются внутри сквозного шатунно-штокового поршня 6 посредством шатунно-штокового пальца 5. Поршневые кольца 9 поршня 8 компрессора и сквозной шатунно-штоковый поршень 6 работают по отдельным участкам поверхности цилиндра 7. To convert the translational movement of the pyramidal piston 14 into the rotational motion of the crankshaft 2, a connecting rod and rod mechanism is used, consisting of a rod 4, which is connected to the pyramidal piston 14 with a rod-piston pin 10, a through connecting rod and rod piston 6 of the plunger type with a "mirror" outer surface . The rod 4 and the connecting rod 3 are connected inside the through connecting rod and rod piston 6 by means of the connecting rod and rod pin 5. The piston rings 9 of the compressor piston 8 and the through connecting rod and rod piston 6 work on separate sections of the surface of the cylinder 7.

В состав двигателя внутреннего сгорания входит пирамидальный поршень - Фиг. 3, который содержит: поршень- компрессор 8, рабочий поршень 15 с "зеркальной" боковой поверхностью, конструктивно выполненный из стали, с круглой площадкой 37, залитой алюминиевым сплавом, из которого сделан поршень-компрессор 8, место 35 расположения штоково-поршневого пальца 10, место 36 расположения поршневых колец 9 поршня 8 компрессора, место 38 расположения поршневых колец 16 рабочего поршня 15. The composition of the internal combustion engine includes a pyramidal piston - FIG. 3, which contains: a piston-compressor 8, a working piston 15 with a "mirror" side surface, structurally made of steel, with a round platform 37 filled with aluminum alloy from which the piston-compressor 8 is made, the location 35 of the rod-piston pin 10 , location 36 of the piston rings 9 of the piston 8 of the compressor, location 38 of the piston rings 16 of the working piston 15.

В качестве сальника 18, через который проходит рабочий поршень 15, можно использовать поршневое кольцо или несколько поршневых колец с внутренней рабочей поверхностью. As the stuffing box 18, through which the working piston 15 passes, a piston ring or several piston rings with an internal working surface can be used.

Заявленные изобретения: способ сжатия воздушно-топливной смеси с досжатием до воспламенения, способ использования горячих газов высокого давления и эксцентрик механизма досжатия (варианты) - можно применять в других конструкциях двигателей внутреннего сгорания, с любыми поршнями. The claimed inventions: a method of compressing an air-fuel mixture with compression to ignition, a method of using hot high-pressure gases and an eccentric of a compression mechanism (options) can be used in other designs of internal combustion engines, with any pistons.

Claims

1. A method of compressing an air-fuel mixture with compression until ignition in an engine with a working piston and a piston for compressing the air-fuel mixture, characterized in that the air-fuel mixture is compressed until the working piston reaches internal (top) dead center, and the compression of the air-fuel mixture mixtures prior to ignition are created by the piston for compressing the air-fuel mixture after the working piston passes the internal (upper) dead center.

2. The method of using hot high-pressure gases in an internal combustion engine with a working piston and a piston for compression of the air-fuel mixture, which are affected by hot high-pressure gases formed after ignition of the compressed air-fuel mixture, characterized in that the compressed air-fuel mixture is ignited after the working piston passes the internal (upper) dead center and hot high-pressure gases move the working piston, and the piston for compressing the air-fuel mixture is in the lower dead point, not moving until exhaust gas is released.

3. An eccentric of the air-fuel mixture pre-compression mechanism acting on the air-fuel mixture compression piston in an internal combustion engine, which also includes a working piston, characterized in that it has a surface configuration in which the air-fuel mixture compression piston comes to bottom dead center, making the volume of the combustion chamber minimal while the working piston has already passed the internal (upper) dead center.

4. An eccentric of the air-fuel mixture pre-compression mechanism acting on the air-fuel mixture pre-compression piston in an internal combustion engine containing also a working piston, characterized in that it has a surface configuration in which the air-fuel mixture pre-compression piston comes to bottom dead center, making the volume of the combustion chamber minimal, and located at the bottom dead center from the moment of ignition of the compressed air-fuel mixture until the exhaust gases are released.