RU2200857C2

RU2200857C2 - Internal combustion engine

Info

Publication number: RU2200857C2
Application number: RU2000113623/06A
Authority: RU
Inventors: Н.А. Строгин; Д.А. Поздеев
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Камелия"
Priority date: 2000-05-29
Filing date: 2000-05-29
Publication date: 2003-03-20

Abstract

FIELD: transport engineering; self- propelled vehicles. SUBSTANCE: according to invention, cylinders in said engine are arranged in line, with their axes being displacement relative to axes of crankshafts in direction of rotation so that at maximum pressure, piston axis and rod axis pass through center of crankshaft. Piston skirt is made of flexible material. Piston rod is telescopic and is provided with flexible member in its space. Free end of rod is hinge-connected on link, and two crankshafts are intercoupled with possibility of setting different angular phases of their rotation. Each crankshaft is made sectional. EFFECT: simplified design, increased efficiency. 7 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к двигателестроению, и может быть использовано на самодвижущихся транспортных средствах, судах, локомотивах, тракторах, автомобилях, мотоциклах, пускачах, передвижных и стационарных энергоустановках, подвесных лодочных моторах и других аналогичных изделиях, в народном хозяйстве. The invention relates to the field of mechanical engineering, in particular to engine building, and can be used on self-propelled vehicles, ships, locomotives, tractors, automobiles, motorcycles, launchers, mobile and stationary power plants, outboard motors and other similar products, in the national economy.

Известен двигатель внутреннего сгорания [1] (в дальнейшем ДВС), содержащий картер, по меньшей мере, один цилиндр, головку цилиндра с тарельчатыми клапанами, причем два коленчатых вала, расположенных в картере, связаны при помощи шатунов и коромысла с поршнем. Валы синхронизированы между собой шестернями, между одним из валов и шестерней установлен упругий элемент (пружина) с возможностью поворота шестерни относительно оси вращения вала. При увеличении давления в цилиндре конец коромысла с шатуном и валом перемещается относительно шестерни за счет пружины, в результате чего изменяется надпоршневой объем. Known internal combustion engine [1] (hereinafter ICE), comprising a crankcase, at least one cylinder, a cylinder head with poppet valves, and two crankshafts located in the crankcase are connected by means of connecting rods and a rocker arm to a piston. The shafts are synchronized with each other by gears, between one of the shafts and the gear an elastic element (spring) is installed with the possibility of rotation of the gear relative to the axis of rotation of the shaft. With increasing pressure in the cylinder, the end of the rocker arm with the connecting rod and shaft moves relative to the gear due to the spring, as a result of which the over-piston volume changes.

Недостатком указанного двигателя является сложная конструкция упругого элемента, автоматически регулирующая степень сжатия, одновременно усложняющая конструкцию и самого коленчатого вала. The disadvantage of this engine is the complex design of the elastic element, automatically adjusting the compression ratio, while also complicating the design of the crankshaft itself.

Известен ДВС [2] с кривошипно-шатунным механизмом преобразования движения, решающий задачу повышения термического кпд двигателя за счет пренебрежимо малого изменения объема камеры сгорания в процессе сгорания смеси. При встречном вращении коленчатых валов за счет разницы угловых фаз α и β шатунных шеек обеспечивается практически выстой поршня в "мертвой точке". Known ICE [2] with a crank mechanism for converting movement, solving the problem of increasing the thermal efficiency of the engine due to a negligible change in the volume of the combustion chamber during the combustion of the mixture. During counter rotation of the crankshafts due to the difference in the angular phases α and β of the connecting rod journals, the piston is practically at a dead center.

Недостатком указанного ДВС является сложная конструкция механизма преобразования движения за счет наличия шатунов, некомпактность и низкая жесткость двигателя. The disadvantage of this internal combustion engine is the complex design of the movement conversion mechanism due to the presence of connecting rods, non-compactness and low engine stiffness.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является двигатель внутреннего сгорании [3], принятый за прототип, который содержит картер, по крайней мере один цилиндр с поршнем и штоком, последний перемещается в отверстии перегородки в нижней полости цилиндра и жестко соединен с кулисой, имеющей две направляющие для ползунов, которые расположены перпендикулярно оси штока. Каждый из ползунов установлен на кривошипной шейке отдельного коленчатого вала, один из которых - вал отбора мощности, причем коленчатые валы установлены в картере и кинематически связаны между собой с возможностью синхронного вращения в противоположные стороны. В четырехтактном исполнении двигателя тарельчатые клапаны газораспределения с пружинами, обязательные для его работы, установлены в головке цилиндра и имеют механический привод. В двухтактном исполнении двигателя клапаны отсутствуют, а в цилиндре имеются продувочные и выхлопные окна газораспределения. Closest to the claimed invention is an internal combustion engine [3], adopted for the prototype, which contains a crankcase, at least one cylinder with a piston and a rod, the latter moves in the bore hole in the lower cavity of the cylinder and is rigidly connected to the wings, having two guides for sliders that are perpendicular to the axis of the rod. Each of the sliders is mounted on the crank neck of a separate crankshaft, one of which is a power take-off shaft, and the crankshafts are mounted in the crankcase and kinematically connected to each other with the possibility of synchronous rotation in opposite directions. In the four-stroke version of the engine, poppet valves with springs, mandatory for its operation, are installed in the cylinder head and have a mechanical drive. In the two-stroke engine version, there are no valves, and in the cylinder there are purge and exhaust gas distribution windows.

Указанный двигатель внутреннего сгорания имеет следующие недостатки:
1. Однорядное расположение цилиндров и связанные с этим некомпактность, низкая жесткость и увеличенный вес блока цилиндров при наращивании мощности двигателя. Поршень выполнен цельнометаллическим и имеет в связи с этим излишний вес, его юбка испытывает трение типа металл по металлу о стенки цилиндра, а шток поршня не имеет возможности сокращаться и регулировать степень сжатия в цилиндре при сгорании смеси.The specified internal combustion engine has the following disadvantages:
1. The single-row arrangement of the cylinders and the associated non-compactness, low rigidity and increased weight of the cylinder block when increasing engine power. The piston is made all-metal and is therefore overweight, its skirt experiences friction like metal on metal against the cylinder walls, and the piston rod is not able to contract and adjust the compression ratio in the cylinder when the mixture is combusted.

2. Соединение свободного конца штока с кулисой выполнено в ее центре, что приводит к образованию рычагов и, следовательно, "изламывающих" моментов, действующих на кулису при ее работе, особенно в пик давления рабочих газов. В свою очередь это ведет к необходимости усиления кулисы и соответственно к увеличению ее веса. 2. The connection of the free end of the rod with the rocker is made in its center, which leads to the formation of levers and, consequently, “breaking” moments acting on the rocker during its operation, especially at the peak pressure of the working gases. In turn, this leads to the need to strengthen the wings and, accordingly, to increase its weight.

3. Соединение свободного конца штока с кулисой выполнено неподвижным, что препятствует колебательному движению кулисы относительно своего центра масс при возвратно-поступательном движении поршня, а наличие ползунов в рамках кулисы приводит к излишнему весу коленчатого вала. Кроме того, кривошипные шейки являются единым целым с противоположными щечками коленчатого вала, вал является массивным, имеет сложную конфигурацию, технологию изготовления и механической обработки, а двигатель имеет низкие кпд и отношение тягового момента к его весу. 3. The connection of the free end of the rod with the link is made stationary, which prevents the oscillatory movement of the link relative to its center of mass during the reciprocating movement of the piston, and the presence of sliders within the wings leads to excessive weight of the crankshaft. In addition, the crank necks are integral with the opposite cheeks of the crankshaft, the shaft is massive, has a complex configuration, manufacturing and machining technology, and the engine has low efficiency and the ratio of traction moment to its weight.

4. Имеющаяся перегородка в нижней полости цилиндра не содержит направляющей, уплотнения штока и его смазки под давлением масла, а также негерметично разобщает картер от нижней полости цилиндра, что при двухтактном исполнении двигателя не позволяет в полной мере организовать эффективную камерно-петлевую продувку (без попадания рабочей смеси и заброса отработанных газов в полость картера) и осуществить смазку преобразующего движение механизма под давлением масла. Кроме того, в двухтактном исполнении двигатель имеет повышенную токсичность отработанных газов, часть рабочей смеси выбрасывается в атмосферу через открытые выхлопные окна цилиндра, что повышает расход топлива и снижает его термический кпд и мощность. 4. The existing baffle in the lower cavity of the cylinder does not contain a guide, the stem seal and its lubrication under oil pressure, and it also disconnects the crankcase from the lower cavity of the cylinder, which, when using the two-stroke engine design, does not allow fully organizing efficient chamber-loop purging (without contact) working mixture and throwing exhaust gases into the crankcase cavity) and lubricate the movement converting mechanism under oil pressure. In addition, in a two-stroke design, the engine has an increased toxicity of exhaust gases, part of the working mixture is released into the atmosphere through the open exhaust windows of the cylinder, which increases fuel consumption and reduces its thermal efficiency and power.

Технический результат изобретения - снижение веса и себестоимости двигателя, упрощение его конструкции и технологии изготовления, повышение компактности и жесткости блока цилиндров, кпд двигателя, его динамических характеристик и отношения тягового момента к весу, надежности, моторесурсов, снижение веса поршня и трения юбки поршня о стенки цилиндра, введение возможности регулирования степени сжатия в цилиндре при сгорании рабочей смеси, упрощение конструкции коленчатого вала, а также соединения кулисы с кривошипной шейкой, обеспечение возможности установки подшипников качения на средние коренные шейки коленчатого вала, а в случае двухтактного исполнения двигателя - уменьшение выброса рабочей смеси в атмосферу через открытые выхлопные окна цилиндра и соответственно расхода топлива, а также токсичности отработанных газов, обеспечение эффективной камерно-петлевой продувки цилиндра, качественной смазки штока и преобразующего движение механизма под давлением масла, а также фитильной смазки зеркала цилиндра и компрессионных колец. The technical result of the invention is to reduce the weight and cost of the engine, simplify its design and manufacturing technology, increase the compactness and rigidity of the cylinder block, engine efficiency, its dynamic characteristics and the ratio of traction moment to weight, reliability, engine life, reduce the weight of the piston and the friction of the piston skirt against the walls cylinder, introducing the ability to control the compression ratio in the cylinder during combustion of the working mixture, simplifying the design of the crankshaft, as well as connecting the wings to the crank neck, providing e the possibility of installing rolling bearings on the middle root journals of the crankshaft, and in the case of a two-stroke engine design - reducing the emission of the working mixture into the atmosphere through the open exhaust windows of the cylinder and, accordingly, the fuel consumption, as well as the toxicity of the exhaust gases, ensuring efficient chamber-loop purge of the cylinder, of high-quality lubrication of the rod and the mechanism converting the movement under oil pressure, as well as wick lubrication of the cylinder mirror and compression rings.

Указанный технический результат достигается тем, что в двигателе внутреннего сгорания, содержащем картер с коленчатыми валами, кинематически связанными между собой с возможностью синхронного вращения, цилиндры и поршни со штоками, кулису с двумя направляющими, расположенными перпендикулярно оси штока, проходящего через перегородку между нижней полостью цилиндра и картером, клапанный механизм газораспределения, цилиндры выполнены с рядным параллельным расположением на картере, угол наклона между осями цилиндров равен 0^o, а оси цилиндров смещены по отношению к осям коленчатых валов по ходу их вращения таким образом, что в пик давления рабочих газов ось поршня и штока проходит через центр кривошипного вала, юбка поршня выполнена из эластичного материала с низким коэффициентом трения и малым весом, например из фторопласта, и соединена с головкой поршня, например, с помощью выточек на торцах головки поршня и юбки поршня с фиксацией последней стопорным устройством, шток поршня выполнен телескопическим и имеет в полости упругий элемент, например сжатый газ, резиновый столбик и т.п., свободный конец штока шарнирно закреплен на кулисе, а коленчатые валы связаны между собой с возможностью установки разности угловых фаз их вращения и соответственно разности угловых фаз движения парных поршней в цилиндрах, каждый коленчатый вал выполнен модульно-сборным, щечки коленчатого вала имеют шестерни, вращаются в подшипниках картера, причем для наращивания длины коленчатого вала и мощности двигателя шестерни щечек каждой промежуточной опоры соединены между собой своими торцами, при этом щечки содержат на торцах равноудаленные от центра вращения посадочные отверстия, в которых установлены кривошипные валы, причем от радиальных смещений друг от друга щечки удерживаются зубьями своих шестерен, входящих в зацепление с зубьями шестерен противоположного коленчатого вала, при этом шестерни одного из коленчатых валов входят в зацепление с зубьями вала шестерни, как вариант исполнения коленчатого вала - одна из двух парных средних щечек промежуточной опоры коленчатого вала имеет коренную шейку с полостью, на наружной стороне которой установлены подшипники качения, а в полости расположена радиально неподвижно относительно нее коренная шейка парной щечки с разрезами на конце, которая жестко расперта, например, резьбовой конической пробкой, при этом от осевых смещений внутренние обоймы подшипников удерживаются торцами парных щечек коленчатого вала, кроме того, в двухтактном исполнении двигателя в перегородке между нижней полостью цилиндра и картером установлена направляющая с уплотнением для движения штока, которая связана с системой смазки под давлением, на продувочные окна цилиндра установлены шиберные обратные клапаны, а перед выхлопными окнами цилиндра расположен сборный корпус, содержащий выхлопные окна и клапанные полости, в которых упругим элементом подпружинены клапаны газораспределения с поршнями, имеющими на торцах смягчающие касание выступы, и с пневматическим приводом, клапанные полости имеют атмосферный канал, а также каналы высокого давления и сброса давления, причем в канале высокого давления содержатся фильтрующий элемент и редуктор давления, а в теле цилиндра выполнен канал рециркуляции отработанных газов, соединяющий область выхлопного окна цилиндра с нижней полостью цилиндра через отверстие, выполненное в юбке поршня, головка поршня между канавками компрессионных колец содержит дополнительную канавку с расположенным в ней кольцевым масляным фитилем, от которого по масловоду проложена нить к фитилю, размещенному в полости подвижного конца телескопического штока, последний по периметру имеет выточку с отверстием, связанным с наружным отверстием, выполненным на конце телескопического штока.The specified technical result is achieved in that in an internal combustion engine containing a crankcase with crankshafts kinematically connected to each other with the possibility of synchronous rotation, cylinders and pistons with rods, a link with two guides located perpendicular to the axis of the rod passing through the partition between the lower cavity of the cylinder and the crankcase, the valve timing mechanism, the cylinders are made in a row parallel to the crankcase, the angle of inclination between the axes of the cylinders is 0 ^o , and the cylinder axis The ditches are offset with respect to the axes of the crankshafts in the direction of rotation so that at the peak of the working gas pressure the axis of the piston and rod passes through the center of the crank shaft, the piston skirt is made of an elastic material with a low coefficient of friction and low weight, for example, fluoroplastic, and connected to the piston head, for example, by means of grooves on the ends of the piston head and piston skirt with fixing by the last locking device, the piston rod is telescopic and has an elastic element in the cavity, for example, compressed gas, rubber post to and the like, the free end of the rod is pivotally mounted on the wings, and the crankshafts are interconnected with the possibility of setting the difference in the angular phases of their rotation and, accordingly, the difference in the angular phases of the movement of paired pistons in the cylinders, each crankshaft is made modular-assembled, the shafts have gears, rotate in the crankcase bearings, and to increase the length of the crankshaft and engine power, the gears of the cheeks of each intermediate support are interconnected by their ends, while the cheeks contain equal mounting holes distant from the center of rotation in which the crank shafts are installed, and from the radial displacements from each other, the cheeks are held by the teeth of their gears that mesh with the teeth of the gears of the opposite crankshaft, while the gears of one of the crankshafts mesh with the teeth of the gear shaft , as an embodiment of the crankshaft - one of the two paired middle cheeks of the intermediate support of the crankshaft has a main neck with a cavity on the outside of which bearings are installed rolling, and in the cavity is located radially motionless relative to it the root neck of the pair of cheeks with cuts at the end, which is rigidly frayed, for example, with a threaded conical plug, while from the axial displacements the inner bearings of the bearings are held by the ends of the pair of cheeks of the crankshaft, in addition, in a two-stroke design the engine in the partition between the lower cavity of the cylinder and the crankcase has a guide with a seal for the movement of the rod, which is connected with a lubrication system under pressure on the purge windows of the cylinder gate valves have been updated, and in front of the exhaust windows of the cylinder there is a prefabricated housing containing exhaust windows and valve cavities, in which the gas distribution valves with pistons having softening protrusions at the ends and with pneumatic drive, the valve cavities have an atmospheric channel, and also channels of high pressure and pressure relief, moreover, in the channel of high pressure there is a filter element and a pressure reducer, and in the body of the cylinder a channel for recirculation of waste gas connecting the region of the exhaust window of the cylinder with the lower cavity of the cylinder through an opening made in the piston skirt, the piston head between the grooves of the compression rings contains an additional groove with an annular oil wick located in it, from which the thread is laid along the oil duct to the wick located in the cavity of the movable end telescopic rod, the last around the perimeter has a recess with a hole associated with an external hole made at the end of the telescopic rod.

Преимуществом настоящего изобретения является тот факт, что за счет рядного параллельного расположения цилиндров на картере вместо однорядного их расположения повышаются компактность и жесткость блока цилиндров с одновременным снижением его габаритов, упрощением конструкции и технологии изготовления. Смещение осей цилиндров по отношению к осям коленчатых валов по ходу их вращения устраняет рычаг и, следовательно, "взламывающий" момент, действующий на кулису в пик давления рабочих газов (положение 10-15^o после верхней мертвой точки), что позволяет избежать необходимости механического усиления кулисы, т. е. позволяет сделать ее менее массивной и соответственно более легкой и дешевой. В результате преобразующий движение механизм становится менее инерционным, снижаются динамические маховые нагрузки на двигатель, особенно на высоких оборотах.An advantage of the present invention is the fact that due to the parallel row arrangement of the cylinders on the crankcase instead of their single-row arrangement, the compactness and rigidity of the cylinder block increase while reducing its size, simplifying the design and manufacturing technology. The displacement of the axes of the cylinders with respect to the axes of the crankshafts during their rotation eliminates the lever and, therefore, the “cracking” moment acting on the wings at the peak of the working gas pressure (position 10-15 ^o after top dead center), which eliminates the need for mechanical reinforcement backstage, i.e., allows you to make it less massive and, accordingly, easier and cheaper. As a result, the movement-converting mechanism becomes less inertial, and dynamic flywheel loads on the engine are reduced, especially at high speeds.

Так как шток поршня движется строго вертикально и отсутствует боковое давление на стенки цилиндра со стороны юбки поршня, то последняя выполнена из эластичного и более легкого по сравнению с головкой поршня материала, например из фторопласта, что приводит к снижению металлоемкости и соответственно веса поршня, а также трения юбки о стенки цилиндра и является следующим преимуществом изобретения. Since the piston rod moves strictly vertically and there is no lateral pressure on the cylinder wall from the side of the piston skirt, the latter is made of an elastic and lighter material compared to the piston head, for example, fluoroplastic, which reduces the metal consumption and, accordingly, the weight of the piston, as well as The friction of the skirt against the cylinder walls is another advantage of the invention.

Другим преимуществом является исполнение штока поршня телескопическим с введением в его полость упругого элемента, например резинового столбика, сжатого газа и т.п. Такое конструктивное решение, отличаясь простотой, позволяет штоку сокращаться и автоматически регулировать степень сжатия при сгорании смеси в цилиндре. Another advantage is that the piston rod is telescopic with the introduction of an elastic element, such as a rubber column, compressed gas, etc., into its cavity. Such a constructive solution, notable for its simplicity, allows the stem to contract and automatically adjust the compression ratio when the mixture is burned in the cylinder.

Введение шарнирного крепления свободного конца штока на кулисе дает ей возможность совершать колебательные движения относительно своего центра масс, позволяет устанавливать разность угловых фаз вращения коленчатых валов и, следовательно, угловых фаз движения парных поршней в цилиндрах. Такое техническое решение позволяет, не изменяя средний момент двигателя за период вращения, увеличить его равномерность на периоде, в частности, избежать нулевого момента в верхней и нижней мертвых точках поршня и сгладить переходы через эти точки, а также уменьшить уровень вибраций двигателя, связанных с неравномерностью его момента. С другой стороны, предложенное решение приводит к возможности при сохранении прежних плавности движения и уровня вибраций двигателя снизить вес маховика с соответствующим увеличением динамических характеристик двигателя и автомобиля в целом (темп разгона, торможения и т.д.). The introduction of the hinge fastening of the free end of the rod on the wings allows it to oscillate relative to its center of mass, allows you to set the difference between the angular phases of rotation of the crankshafts and, consequently, the angular phases of the movement of paired pistons in the cylinders. This technical solution allows, without changing the average moment of the engine during the rotation period, to increase its uniformity over the period, in particular, to avoid zero moment at the top and bottom dead points of the piston and smooth out transitions through these points, as well as reduce the level of engine vibration associated with unevenness his moment. On the other hand, the proposed solution leads to the possibility, while maintaining the same smoothness of motion and vibration level of the engine, to reduce the weight of the flywheel with a corresponding increase in the dynamic characteristics of the engine and the car as a whole (acceleration, braking, etc.).

Следующим преимуществом изобретения является тот факт, что каждый коленчатый вал двигателя не является единым целым, а собран из отдельных унифицированных модулей (модульно сборный). Каждый модуль представляет из себя соединенные между собой щечку коленчатого вала, шестерню, например косозубую, и коренную шейку. При сборке коленчатого вала в единое целое противоположные щечки соединяются между собой с помощью кривошипных валов, а соединение парных щечек возможно в двух вариантах:
а) торцами своих шестерен с образованием шевронной шестерни (в случае косозубых шестерен), при этом коренными шейками могут служить сами щечки, которые вращаются в подшипниках картера;
б) радиально неподвижным размещением одной коренной шейки внутри полости другой с распиранием внутренней коренной шейки, например резьбовой конической пробкой, при этом коренные шейки вращаются в подшипниках качении.A further advantage of the invention is the fact that each crankshaft of the engine is not a single unit, but assembled from separate unified modules (modularly prefabricated). Each module is a crankshaft cheek connected to each other, a gear, for example a helical gear, and a main neck. When assembling the crankshaft as a whole, the opposite cheeks are connected to each other using crank shafts, and the pair of cheeks can be connected in two versions:
a) the ends of their gears with the formation of a chevron gear (in the case of helical gears), while the cheeks themselves, which rotate in the crankcase bearings, can serve as the root necks;
b) radially motionless placement of one root neck inside the cavity of the other with the extension of the internal root neck, for example, a threaded conical plug, while the root journals rotate in rolling bearings.

Такая конструкция коленчатого вала позволяет легко наращивать мощность двигателя путем модульного наращивания длины коленчатого вала, упрощает технологию, снижает себестоимость его изготовления и последующих ремонтно-восстановительных работ. Применение подшипников качения на коренных шейках коленчатого вала снижает потери на трение и увеличивает моторесурсы, надежность и кпд двигателя. This design of the crankshaft allows you to easily increase engine power by modularly increasing the length of the crankshaft, simplifies the technology, reduces the cost of its manufacture and subsequent repair and restoration work. The use of rolling bearings on the main journals of the crankshaft reduces friction losses and increases engine life, reliability and engine efficiency.

Еще одним преимуществом изобретения является предложенная конструкции кривошипных валов, концы которых радиально подвижны в противоположных щечках коленчатого вала. В этом случае давление рабочих газов распределяется поровну на эти две концевые опоры вращения вместо одной центральной опоры, как это имеет место в прототипе. Тем самым кратно снижается нагрузка на каждую опору вращения и соответственно повышается моторесурс коленчатого вала. Благодаря радиальной подвижности концов кривошипного вала в щечках коленчатого вала центральная часть кривошипного вала выполнена плоскопараллельной и непосредственно расположена в направляющих кулисы. Это позволяет исключить ползуны из кинематической схемы преобразования движения, что дополнительно упрощает конструкцию преобразующего движение механизма и снижает его вес. Another advantage of the invention is the proposed design of crank shafts, the ends of which are radially movable in opposite cheeks of the crankshaft. In this case, the pressure of the working gases is distributed equally on these two end bearings of rotation instead of one central support, as is the case in the prototype. Thus, the load on each rotation support is reduced by a factor of one, and accordingly, the engine life of the crankshaft is increased. Due to the radial mobility of the ends of the crank shaft in the cheeks of the crankshaft, the central part of the crank shaft is made plane-parallel and is directly located in the guide rails. This allows the sliders to be excluded from the kinematic motion conversion scheme, which further simplifies the design of the motion-converting mechanism and reduces its weight.

Так большинство описанных выше технических решений приводят к снижению веса отдельных частей двигателя и, следовательно, двигателя в целом, соответственно растет и такой важный показатель, как отношение тягового момента к весу двигателя, что является дополнительным преимуществом изобретения. So most of the technical solutions described above lead to a decrease in the weight of individual parts of the engine and, consequently, of the engine as a whole, and such an important indicator as the ratio of the traction moment to the weight of the engine grows accordingly, which is an additional advantage of the invention.

Следующие преимущества двигателя имеют место при его двухтактном исполнении. Первое из них связано с установкой пластинчатых клапанов газораспределения с пневмоприводом на выхлопные окна и шиберных обратных клапанов на продувочные окна цилиндра. Такое решение позволяет организовать эффективную и экономичную работу системы газораспределения, аналогичную таковой в четырехтактном двигателе, и тем самым снизить выброс рабочей смеси в атмосферу через выхлопные окна за счет их закрывания в период движения поршня от нижней мертвой точки к верхней мертвой точке, а также исключить заброс отработанных газов в нижнюю полость цилиндра и карбюратор через продувочные окна за счет их автоматического закрывания шиберными обратными клапанами. Этим уменьшается расход топлива двухтактного двигателя, увеличиваются его термический кпд и мощность за счет того, что вместо выбрасывания части рабочей смеси в атмосферу она сжигается в цилиндре. Однако по сравнению с четырехтактным двигателем настоящее изобретение имеет то дополнительное преимущество, что в нем уменьшена теплоотдача отработанных газов в клапаны, т.к. последние работают в низкотемпературном режиме в связи с тем, что при выхлопе находятся внутри клапанной полости и не подвергаются действию высоких температур и давлений отработанных газов. Кроме того, исключается распределительный вал с его приводом, необходимые при механическом приводе клапанов, упрощается себестоимость и технологии изготовления последних, т.к. при их изготовлении не требуется применения дорогостоящих высоколегированных жаропрочных сталей и отсутствует необходимость в дополнительных работах по притирке клапанов к поверхностям их седел, как это имеет место в четырехтактном двигателе. The following advantages of the engine occur with its two-stroke design. The first of them is associated with the installation of gas-operated valve plate valves with pneumatic drive to the exhaust windows and gate valves on the purge windows of the cylinder. This solution allows you to organize efficient and economical operation of the gas distribution system, similar to that in a four-stroke engine, and thereby reduce the discharge of the working mixture into the atmosphere through the exhaust windows by closing them during the movement of the piston from bottom dead center to top dead center, and also eliminate casting exhaust gases into the lower cavity of the cylinder and the carburetor through the purge windows due to their automatic closure with gate non-return valves. This reduces the fuel consumption of a two-stroke engine, increases its thermal efficiency and power due to the fact that instead of throwing part of the working mixture into the atmosphere, it is burned in a cylinder. However, compared with a four-stroke engine, the present invention has the additional advantage that it reduces the heat transfer of exhaust gases to the valves, because the latter operate in a low temperature mode due to the fact that during the exhaust they are inside the valve cavity and are not exposed to high temperatures and exhaust gas pressures. In addition, the camshaft with its drive is excluded, necessary for the mechanical drive of the valves, the cost and manufacturing techniques of the latter are simplified, because their manufacture does not require the use of expensive high-alloy heat-resistant steels and there is no need for additional work on grinding valves to the surfaces of their seats, as is the case in a four-stroke engine.

Другим преимуществом двигателя в двухтактном исполнении является введение в его работу с помощью специального канала рециркуляции отработанных газов, выполненного в теле цилиндра, процесса рециркуляции (перемешивания) в определенной пропорции части горячих отработанных газов с холодной рабочей смесью перед подачей ее в камеру сгорания. Тем самым повышается начальная температура рабочей смеси, улучшается процесс и повышается полнота ее сгорания, что в конечном итоге приводит к снижению токсичности выбрасываемых в атмосферу отработанных газов. Another advantage of the two-stroke engine is the introduction of a recirculation (mixing) process in a certain proportion of a portion of the hot exhaust gases with a cold working mixture to the combustion chamber using a special exhaust gas recirculation channel made in the cylinder body. This increases the initial temperature of the working mixture, improves the process and increases the completeness of its combustion, which ultimately leads to a decrease in toxicity of exhaust gases emitted into the atmosphere.

Следующим преимуществом двигателя в двухтактном исполнении является тот факт, что перегородка между нижней полостью цилиндра и картером имеет удлиненную направляющую с уплотнением штока, которая более эффективно центрует головку поршня и связана с системой смазки под давлением масла. Кроме того, такое уплотнение обеспечивает герметичное разобщение нижней полости цилиндра от картера, что позволяет в полной мере организовать эффективную камерно-петлевую продувку цилиндра и исключить попадание рабочей смеси и отработанных газов в полость картера. Это дополнительно снижает расход топлива, а также загрязнение масла отработанными газами, улучшает качество смазки и позволяет осуществить смазку преобразующего движение механизма под давлением масла. Another advantage of the two-stroke engine is the fact that the partition between the lower cylinder cavity and the crankcase has an elongated guide with a rod seal, which more effectively centers the piston head and is connected to the lubrication system under oil pressure. In addition, this seal provides a tight separation of the lower cavity of the cylinder from the crankcase, which allows you to fully organize an effective chamber-loop purge of the cylinder and to prevent the ingress of the working mixture and exhaust gases into the crankcase. This further reduces fuel consumption, as well as oil pollution by exhaust gases, improves the quality of lubrication and allows the lubrication of the movement-converting mechanism under oil pressure.

Еще одним преимуществом двигателя в двухтактном исполнении является введение кольцевого масляного фитиля между компрессионными кольцами поршня, который обеспечивает эффективную смазку колец и зеркала цилиндра при работе двигателя. Another advantage of the two-stroke engine is the introduction of an annular oil wick between the compression rings of the piston, which provides effective lubrication of the rings and the mirror of the cylinder during engine operation.

Последние два технических решения устраняют необходимость добавления масла в бензин для смазки двухтактного двигателя. The last two technical solutions eliminate the need to add oil to gasoline to lubricate a two-stroke engine.

Заявляемое изобретение поясняется чертежами на фиг.1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. The claimed invention is illustrated by drawings in figures 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7.

На фиг. 1 показан продольный разрез цилиндра по корпусу, поршню и картеру. In FIG. 1 shows a longitudinal section through a cylinder along a body, a piston, and a crankcase.

На фиг.2 показаны противоположные щечки коленчатого вала с шестернями и коренными шейками, соединенные кривошипным валом и валом-шестерней. Figure 2 shows the opposite cheeks of the crankshaft with gears and main necks connected by a crank shaft and a pinion shaft.

На фиг.3 показан вариант коленчатого вала с опорными щечками. Figure 3 shows a variant of the crankshaft with supporting cheeks.

На фиг.4 показан вариант коленчатого вала на подшипниках качения. Figure 4 shows a variant of the crankshaft on rolling bearings.

На фиг. 5 показан поперечный разрез цилиндра по выхлопным и продувочным окнам при двухтактном исполнении двигателя. In FIG. 5 shows a cross-section through a cylinder through exhaust and purge windows in a two-stroke engine design.

На фиг. 6 показан продольный разрез поршня и стенки цилиндра по выхлопному окну и каналам пневмопривода клапанов газораспределения при двухтактном исполнении двигателя. In FIG. 6 shows a longitudinal section of the piston and cylinder wall along the exhaust window and the pneumatic drive channels of the gas distribution valves with a two-stroke engine design.

На фиг. 7 показан продольный вырез головки поршня со штоком с расположением упругого элемента и фитилей смазки. In FIG. 7 shows a longitudinal cut-out of a piston head with a rod with an arrangement of an elastic element and lubricant wicks.

На фиг.1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 приняты следующие обозначения:
1, 2 - цилиндры;
3 - головка поршня;
4 - юбка поршня;
5 - телескопический шток;
6 - упругий элемент в полости телескопического штока;
7 - перегородка между нижней полостью цилиндра и картером;
8 - нижняя полость цилиндра;
9 - картер;
10 - кулиса;
11 - направляющие кулисы;
12 - плоские поверхности скольжения кривошипного вала;
13 - кривошипный вал;
14, 14.1 - противоположные щечки коленчатого вала;
14, 14.2 - парные щечки коленчатого вала;
15, 15.1 - шестерни противоположных щечек коленчатого вала;
15, 15.2 - шестерни парных щечек коленчатого вала;
16, 16.1 - коренные шейки противоположных щечек коленчатого вала;
16, 16.2 - коренные шейки парных щечек коленчатого вала;
17 - вал-шестерня;
18 - подшипники качения;
19 - резьбовая коническая пробка;
20 - направляющая с уплотнением для движения телескопического штока;
21 - клапаны газораспределения;
22 - поршни;
23 - смягчающие касание выступы;
24, 24.1 - клапанная полость первой пластины и ее область высокого давления;
25 - первая пластина;
26 - упругий элемент,
27 - вторая пластина;
28 - сборный корпус;
29 - выхлопные окна сборного корпуса;
30 - выхлопные окна цилиндра;
31, 31.1 - канал высокого давления в теле цилиндра и его продолжение в теле сборного корпуса;
32 - фильтрующий элемент;
33 - редуктор давления;
34 - рабочая полость цилиндра;
35 - атмосферный канал;
36 - канал сброса давления;
37 - канал рециркуляции отработанных газов;
38 - отверстие в юбке поршня;
39 - продувочные окна цилиндра;
40 - шиберные обратные клапаны;
41 - патрубок карбюратора;
42 - канавки для эффективной продувки камеры сгорания;
43 - канавки компрессионных колец;
44 - дополнительная канавка;
45 - кольцевой масляный фитиль;
46 - масловод;
47 - нить;
48 - фитиль в полости подвижного конца телескопического штока;
49 - подвижной конец телескопического штока;
50 - выточка по периметру подвижного конца телескопического штока;
51 - отверстие в подвижном конце телескопического штока;
52 - отверстие на конце телескопического штока.In figure 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, the following notation:
1, 2 - cylinders;
3 - piston head;
4 - piston skirt;
5 - telescopic rod;
6 - an elastic element in the cavity of the telescopic rod;
7 - a partition between the lower cavity of the cylinder and the crankcase;
8 - the lower cavity of the cylinder;
9 - a case;
10 - backstage;
11 - guide wings;
12 - flat sliding surfaces of the crank shaft;
13 - crank shaft;
14, 14.1 - opposite cheeks of the crankshaft;
14, 14.2 - paired cheeks of the crankshaft;
15, 15.1 - gears of the opposite cheeks of the crankshaft;
15, 15.2 - gears of paired cheeks of a cranked shaft;
16, 16.1 - the root necks of the opposite cheeks of the crankshaft;
16, 16.2 - the root necks of the paired cheeks of the crankshaft;
17 - pinion shaft;
18 - rolling bearings;
19 - threaded conical plug;
20 - guide with a seal for the movement of the telescopic rod;
21 - gas distribution valves;
22 - pistons;
23 - softening touch tabs;
24, 24.1 - valve cavity of the first plate and its high-pressure region;
25 - the first plate;
26 is an elastic element
27 - the second plate;
28 - prefabricated building;
29 - exhaust windows of the prefabricated housing;
30 - exhaust windows of the cylinder;
31, 31.1 - high pressure channel in the cylinder body and its continuation in the body of the prefabricated housing;
32 - filter element;
33 - pressure reducer;
34 - working cavity of the cylinder;
35 - atmospheric channel;
36 - channel pressure relief;
37 - channel exhaust gas recirculation;
38 - hole in the piston skirt;
39 - purge windows of the cylinder;
40 - gate check valves;
41 - carburetor pipe;
42 - grooves for efficient purging of the combustion chamber;
43 - grooves of compression rings;
44 - additional groove;
45 - ring oil wick;
46 - oil duct;
47 - thread;
48 - wick in the cavity of the movable end of the telescopic rod;
49 - the movable end of the telescopic rod;
50 - recess along the perimeter of the movable end of the telescopic rod;
51 - hole in the movable end of the telescopic rod;
52 - hole at the end of the telescopic rod.

Двигатель внутреннего сгорания (фиг.1) содержит рядные цилиндры 1, 2, каждый из которых содержит головку поршня 3 с юбкой поршня 4 из эластичного материала, закрепленные на конце телескопического штока 5 с упругим элементом 6 в полости, например, сжатым газом, резиновым столбиком и т.п., телескопический шток 5 проходит через перегородку 7 между нижней полостью цилиндра 8 и картером 9 и свободным концом шарнирно крепится на кулисе 10, где в направляющих 11 кулисы установлены подвижно своими плоскими поверхностями скольжения 12 кривошипные валы 13, радиально-вращательно соединяющие противоположные щечки 14, 14.1 коленчатого вала (фиг.2), которые вместе с шестернями 15, 15.1, например косозубыми, и коренными шейками 16, 16.1 образуют унифицированные модули сборного коленчатого вала. В картере 9 параллельно расположены два таких коленчатых вала с возможностью синхронного вращения в разные стороны, причем для устранения радиальных смещений друг относительно друга противоположных щечек 14, 14.1 коленчатые валы связаны между собой зубьями своих шестерен, а шестерни одного из коленчатых валов входят в зацепление с зубьями вала шестерни 17, при этом имеется возможность перезацепить зубья так, чтобы установить произвольную разность угловых фаз β вращения кривошипных валов 13 (см. внизу на фиг.1) и, следовательно, соответствующую разность угловых фаз движения парных поршней в цилиндрах 1, 2, оси которых смещены по отношению к осям коленчатых валов по ходу их вращения таким образом, что в пик давления рабочих газов ось поршня и телескопического штока 5 проходит через центр кривошипного вала 13. The internal combustion engine (Fig. 1) contains in-line cylinders 1, 2, each of which contains a piston head 3 with a piston skirt 4 of elastic material, mounted on the end of the telescopic rod 5 with an elastic element 6 in the cavity, for example, compressed gas, a rubber column etc., the telescopic rod 5 passes through the baffle 7 between the lower cavity of the cylinder 8 and the crankcase 9 and the free end pivotally mounted on the link 10, where in the guides 11 the wings are mounted movably with their flat sliding surfaces 12 of the crank shafts 13, glad cial-rotatably connecting opposite cheeks 14, 14.1 crankshaft (2), which, together with gears 15, 15.1, for example helical, and main journals 16, 16.1 precast modules form a unified crankshaft. In the crankcase 9, two such crankshafts are located in parallel with the possibility of synchronous rotation in different directions, moreover, to eliminate radial displacements of opposite cheeks 14, 14.1, the crankshafts are interconnected by the teeth of their gears, and the gears of one of the crankshafts mesh with the teeth the gear shaft 17, while it is possible to re-engage the teeth so as to establish an arbitrary difference in the angular phases β of rotation of the crank shafts 13 (see the bottom of figure 1) and, therefore, the corresponding phase difference between the angular movement of pair of pistons in the cylinders 1, 2, the axes of which are offset with respect to the axes of the crankshafts at their direction of rotation so that the working gas pressure peak of the piston axis and the telescopic rod 5 passes through the center 13 of the crank shaft.

При наращивании количества модулей коленчатого вала и, следовательно, мощности двигателя соединение парных щечек 14, 14.2 коленчатого вала между собой осуществляется торцами их шестерен 15, 15.2 (фиг.3) (с образованием шевронной шестерни в случае исполнения шестерен 15 и 15.2 косозубыми), при этом коренными шейками 16, 16.1, 16.2 служат сами щечки 14, 14.1, 14.2, которые вращаются в подшипниках картера 9 (на фиг.3 не показаны). When increasing the number of crankshaft modules and, consequently, engine power, the connection of the paired cheeks 14, 14.2 of the crankshaft to each other is carried out by the ends of their gears 15, 15.2 (Fig. 3) (with the formation of a chevron gear in the case of execution of gears 15 and 15.2 helical), when this root cheeks 16, 16.1, 16.2 are the cheeks 14, 14.1, 14.2 themselves, which rotate in the bearings of the crankcase 9 (not shown in figure 3).

В варианте исполнения коленчатого вала одна из двух парных средних щечек 14 промежуточной опоры коленчатого вала имеет коренную шейку 16 с полостью, на наружной стороне которой установлены подшипники качения 18 (фиг.4), а в полости расположена радиально неподвижно относительно нее коренная шейка 16.2 парной щечки 14.2 с разрезами на конце, которая жестко расперта, например, резьбовой конической пробкой 19, при этом от осевых смещений внутренние обоймы подшипников 18 удерживаются торцами парных щечек 14 и 14.2 коленчатого вала. In the embodiment of the crankshaft, one of the two paired middle cheeks 14 of the intermediate support of the crankshaft has a main neck 16 with a cavity, on the outer side of which there are rolling bearings 18 (Fig. 4), and the main neck 16.2 of the pair cheek is radially motionless relative to it 14.2 with cuts at the end, which is rigidly frayed, for example, with a threaded conical plug 19, while from the axial displacements, the inner bearings of the bearings 18 are held by the ends of the pair of cheeks 14 and 14.2 of the crankshaft.

В двухтактном исполнении двигателя в перегородке 7 между нижней полостью цилиндра 8 и картером 9 установлена направляющая с уплотнением 20 для движения телескопического штока 5, при этом уплотнение позволяет герметизировать нижнюю полость цилиндра 8 от картера 9, клапаны газораспределения 21 (фиг. 5) с поршнями 22, имеющими на торцах смягчающие касание выступы 23, выполнены пластинчатыми с антипригарным покрытием и установлены в полости 24 первой пластины 25, подпружинены упругим элементом 26 и плотно закрыты второй пластиной 27 сборного корпуса 28, имеющего выхлопные окна 29, аналогичные выхлопным окнам цилиндра 30, причем сборный корпус 28 с клапанами газораспределения 21 герметично установлен на плоскости перед выхлопными окнами 30 цилиндра 1, канал высокого давления 31 (фиг.6) в теле цилиндра 1 с установленным в нем фильтрующим элементом 32 и редуктором давления 33 и его продолжение 31.1 в теле сборного корпуса 28 связывают рабочую полость цилиндра 34 с клапанной полостью 24 первой пластины 25 и вместе с атмосферным каналом 35 (фиг.5), каналом сброса давления 36, каналом рециркуляции отработанных газов 37 и отверстием 38 в юбке поршня 4 являются элементами пневматического привода механизма газораспределения, продувочные окна 39 с шиберными обратными клапанами 40 и патрубок 41 карбюратора обеспечивают питание двигателя, головка поршня 3 имеет напротив продувочных окон цилиндра 39 направленные вдоль цилиндра канавки 42 (фиг.7) для эффективной продувки камеры сгорания свежим зарядом, между канавками компрессионных колец 43 содержит дополнительную канавку 44, где расположен кольцевой масляный фитиль 45, от которого по масловоду 46 проложена нить 47 к фитилю 48 в полости подвижного конца телескопического штока 49, последний по периметру имеет выточку 50 с отверстием 51, связанным с отверстием 52, выполненным на конце телескопического штока, куда из масляной системы двигателя попадают капли масла и пропитывают фитили 48 и 45, смазывающие зеркало цилиндра между компрессионными кольцами. Выточка 50 служит для удержания и передачи масла между отверстиями 52 и 51, т.к. при работе двигателя эти отверстия могут находиться не друг напротив друга вследствие проворота подвижного конца телескопического штока вокруг своей оси. In the two-stroke engine design, a partition with a seal 20 for moving the telescopic rod 5 is installed in the baffle 7 between the lower cavity of the cylinder 8 and the crankcase 9, while the seal allows the lower cavity of the cylinder 8 to be sealed from the crankcase 9, the gas distribution valves 21 (Fig. 5) with pistons 22 having protrusion-extending protrusions 23 at the ends, are made lamellar with a non-stick coating and are installed in the cavity 24 of the first plate 25, spring-loaded with an elastic element 26 and tightly closed by the second plate 27 of the assembled housing 28, having exhaust windows 29 similar to the exhaust windows of the cylinder 30, the prefabricated housing 28 with the gas distribution valves 21 being hermetically mounted on a plane in front of the exhaust windows 30 of the cylinder 1, a high pressure channel 31 (Fig. 6) in the cylinder body 1 with a filter element 32 installed therein and a pressure reducer 33 and its extension 31.1 in the body of the prefabricated housing 28 connect the working cavity of the cylinder 34 with the valve cavity 24 of the first plate 25 and together with the atmospheric channel 35 (Fig. 5), the pressure relief channel 36, the exhaust gas recirculation channel 37 and a hole 38 in the piston skirt 4 are elements of a pneumatic timing mechanism drive, purge windows 39 with slide check valves 40 and carburetor nozzle 41 provide power to the engine, piston head 3 has opposite groove windows of cylinder 39 along grooves 42 directed along cylinder (Fig. 7 ) to efficiently purge the combustion chamber with a fresh charge, between the grooves of the compression rings 43 contains an additional groove 44, where an annular oil wick 45 is located, from which a thread is laid along the oil duct 46 47 to the wick 48 in the cavity of the movable end of the telescopic rod 49, the latter along the perimeter has a recess 50 with an opening 51 connected to the hole 52 made at the end of the telescopic rod, where drops of oil get from the engine oil system and impregnate the wicks 48 and 45, lubricating the mirror cylinder between compression rings. Recess 50 serves to hold and transfer oil between holes 52 and 51, because when the engine is running, these holes may not be opposite each other due to the rotation of the movable end of the telescopic rod around its axis.

Двигатель работает следующим образом. The engine operates as follows.

Головка поршня 3 с юбкой поршня 4 и телескопическим штоком 5, перемещаясь в цилиндре 1, передает движение кулисе 10, при этом в направляющих 11 кулисы своими плоскими поверхностями скольжения 12 перемещаются поперек своих осей кривошипные валы 13. При увеличении давления в цилиндре 1 головка поршня 3 перемещает верхнюю (подвижную) часть телескопического штока 5, которая сжимает упругий элемент 6 в полости, например сжатый газ, резиновый столбик и т.п., телескопический шток 5 сокращается, в результате чего изменяется надпоршневой объем, автоматически регулируется степень сжатия и снижается пик давления газов при сгорании в цилиндре. Давление через кулису 10 передается на кривошипный вал 13, который, вращаясь своими концевыми опорами в противоположных щечках коленчатого вала 14, 14.1, передает его далее на соответствующий коленчатый вал. В двухтактном исполнении двигателя в дальнейшем головка поршня 3 открывает полностью отверстие канала 31 в теле цилиндра (см. фиг.6) и давление из рабочей полости цилиндра 34 поступает через фильтрующий элемент 32 и редуктор давления 33 в клапанную полость 24 (часть полости 24.1 высокого давления на фиг.5) и перемещает клапаны газораспределения 21 внутрь полости, открывая выхлопные окна цилиндра 30, при этом противодавление в клапанной полости 24 стравливается в атмосферный канал 35. В дальнейшем при опускании головки поршня 3 ниже отверстий канала сброса давления 36 (см. фиг.6) давление из клапанной полости 24.1 стравливается через эти отверстия в рабочую полость цилиндра 34 и под действием сжатых упругих элементов 26 в момент нахождения поршня в нижней мертвой точке клапаны газораспределения 21 закрывают выхлопные окна цилиндра 30. Двигаясь к верхней мертвой точке, головка поршня 3 закрывает каналы высокого давления 31, отсеченные отработанные газы в расчетном объеме из полости выхлопных окон цилиндра 30 через канал рециркуляции отработанных газов 37, отверстие 38 в юбке поршня 4 низким давлением нагнетаются в нижнюю полость цилиндра 8 и перемешиваются (рециркулируются) с рабочей смесью, попавшей из карбюратора (на фиг. не показан) через его патрубок 41 (фиг.5) в нижнюю полость цилиндра 8, и через продувочные окна цилиндра 39 и шиберные обратные клапаны 40 перекачиваются из нижней полости 8 в рабочую полость 34 цилиндра, продолжая газообмен в цилиндре 1 двухтактного двигателя. The piston head 3 with the piston skirt 4 and the telescopic rod 5, moving in the cylinder 1, transmits the movement to the link 10, while in the guides 11 the crankshafts 13 move across their axes with their flat sliding surfaces 12. When the pressure in the cylinder 1 increases, the piston head 3 moves the upper (movable) part of the telescopic rod 5, which compresses the elastic element 6 in the cavity, for example, compressed gas, a rubber column, etc., the telescopic rod 5 is reduced, resulting in a change in the over-piston volume, automatically and the degree of compression is regulated and the peak pressure of the gases during combustion in the cylinder decreases. The pressure through the wings 10 is transmitted to the crank shaft 13, which, rotating its end supports in opposite cheeks of the crankshaft 14, 14.1, transfers it further to the corresponding crankshaft. In the two-stroke engine design, the piston head 3 subsequently opens the entire opening of the channel 31 in the cylinder body (see Fig. 6) and the pressure from the working cavity of the cylinder 34 enters through the filter element 32 and the pressure reducer 33 into the valve cavity 24 (part of the high pressure cavity 24.1 5) and moves the valve 21 into the cavity, opening the exhaust windows of the cylinder 30, while the back pressure in the valve cavity 24 is pushed into the atmospheric channel 35. Later, when the piston head 3 is lowered below the openings of the channel pressure wasp 36 (see FIG. 6), pressure from the valve cavity 24.1 is vented through these openings into the working cavity of the cylinder 34 and, under the action of the compressed elastic elements 26, the valve 21 closes the exhaust windows of the cylinder 30 when the piston is at bottom dead center. top dead center, the piston head 3 closes the high pressure channels 31, the cut off exhaust gases in the calculated volume from the cavity of the exhaust windows of the cylinder 30 through the exhaust gas recirculation channel 37, the hole 38 in the piston skirt 4 low pressure pumped into the bottom of the cylinder chamber 8 and mixed (recycled) from the working mixture that has fallen from the carburetor (FIG. not shown) through its nozzle 41 (Fig. 5) into the lower cavity of the cylinder 8, and through the purge windows of the cylinder 39 and the slide gate valves 40 are pumped from the lower cavity 8 into the working cavity 34 of the cylinder, continuing gas exchange in the cylinder 1 of the two-stroke engine.

Аналогичные процессы происходят в цилиндре 2 двигателя с той лишь разницей, что они смещены по фазе на угол β по отношению к процессам в цилиндре 1 за счет соответствующей разности фаз, установленной при зацеплении между собой зубьев шестерен 15 коленчатых валов, один из которых является выходным. Такое техническое решение возможно благодаря выполнению соединения телескопического штока 5 и кулисы 10 шарнирным и приводит к повышению равномерности момента двигателя на периоде вращения коленчатого вала, приближая его к практически идеальному по равномерности моменту электрического двигателя постоянного тока. Similar processes occur in the cylinder 2 of the engine with the only difference that they are phase shifted by an angle β with respect to the processes in the cylinder 1 due to the corresponding phase difference established when the teeth of gears of the 15 crankshafts are engaged together, one of which is the output. Such a technical solution is possible due to the articulation of the connection of the telescopic rod 5 and the backstage 10 and leads to an increase in the uniformity of the engine torque during the crankshaft rotation period, bringing it closer to the practically uniform moment of the DC electric motor.

Источники информации
1. А.с. 1682613 А1 МКИ 5 F 02 B 75/32.Sources of information
1. A.S. 1682613 A1 MKI 5 F 02 B 75/32.

2. Патент 2064599 С1 МКИ 6 F 02 B 75/32. 2. Patent 2064599 C1 MKI 6 F 02 B 75/32.

3. А.с. 1151703 А4 МКИ F 02 B 75/32. 3. A.S. 1151703 A4 MKI F 02 B 75/32.

Claims

1. An internal combustion engine comprising a crankcase with crankshafts kinematically connected to each other with the possibility of synchronous rotation, cylinders and pistons with rods, a rocker with two guides located perpendicular to the axis of the rod passing through the partition between the lower cylinder cavity and the crankcase, a valve timing characterized in that the cylinders are configured in-line arranged in parallel to the casing, the angle of inclination between the cylinder axes is 0 ^o, and the axes of the cylinders are displaced with respect to the axes olenchatyh shafts in their direction of rotation so that the working gas pressure peak of the piston rod axis and passes through the center of the crank shaft.

2. The engine according to claim 1, characterized in that the piston skirt is made of an elastic material with a low coefficient of friction and low weight, for example, PTFE, and is connected to the piston head, for example, by means of grooves on the ends of the piston head and piston skirt with fixation last locking device.

3. The engine according to claim 1, characterized in that the piston rod is telescopic and has an elastic element in the cavity, for example, compressed gas, a rubber column, etc., the free end of the rod is pivotally mounted on the wings, and the crankshafts are interconnected with the ability to set the difference of the angular phases of their rotation and, accordingly, the difference of the angular phases of the movement of paired pistons in the cylinders.

4. The engine according to claim 1, characterized in that each crankshaft is prefabricated, the cheeks of the crankshaft have gears, rotate in the crankcase bearings, and to increase the length of the crankshaft and engine power, the gears of the cheeks of each intermediate support are interconnected by their ends, with this cheeks contain at the ends equidistant from the center of rotation landing holes in which the crank shafts are installed, and from the radial displacements from each other, the cheeks are held by the teeth of their gears, which mesh the teeth of the gears of the opposite crankshaft, while the gears of one of the crankshafts mesh with the teeth of the gear shaft.

5. The engine according to claim 1, characterized in that the root neck of one of the two paired middle cheeks of the crankshaft is made with a cavity, on the outside of which there are rolling bearings, and in the cavity the root neck of the cheek is located radially motionless relative to it, with cuts at the end, which is rigidly frayed, for example, with a threaded conical plug, while from the axial displacements the inner bearings of the bearings are held by the ends of the paired cheeks.

6. The engine according to claim 1, characterized in that in the two-stroke design, a guide with a seal for the movement of the rod, which is connected with a lubrication system under pressure, is installed in the partition between the cylinder cavity and the crankcase, sliding check valves are installed on the purge windows of the cylinder, and before the exhaust the cylinder windows are a prefabricated housing containing exhaust windows and valve cavities in which the gas distribution valves with pistons having protrusions softening touch at the ends are spring loaded with an elastic element, and with pneumatic By means of a mechanical drive, valve cavities have an atmospheric channel, as well as high pressure and pressure relief channels, moreover, a filter element and a pressure reducer are contained in the high pressure channel, and an exhaust gas recirculation channel is made in the cylinder body, connecting the region of the exhaust window of the cylinder with the lower cylinder cavity hole made in the piston skirt.

7. The engine according to claim 6, characterized in that the piston head between the grooves of the compression rings contains an additional groove with an annular oil wick located in it, from which a thread is laid along the oil duct to the wick located in the cavity of the movable end of the telescopic rod, the last around the perimeter a recess with a hole associated with an external hole made at the end of the telescopic rod.