RU2215879C2 - Piston machine (versions) - Google Patents

Piston machine (versions) Download PDF

Info

Publication number
RU2215879C2
RU2215879C2 RU2000115856/06A RU2000115856A RU2215879C2 RU 2215879 C2 RU2215879 C2 RU 2215879C2 RU 2000115856/06 A RU2000115856/06 A RU 2000115856/06A RU 2000115856 A RU2000115856 A RU 2000115856A RU 2215879 C2 RU2215879 C2 RU 2215879C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cylinder
cylinders
pistons
inlet
windows
Prior art date
Application number
RU2000115856/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2000115856A (en
Inventor
Б.П. Чоповский
В.Б. Козулин
Н.В. Козулин
Е.В. Козулина
Original Assignee
Чоповский Борис Петрович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Чоповский Борис Петрович filed Critical Чоповский Борис Петрович
Priority to RU2000115856/06A priority Critical patent/RU2215879C2/en
Publication of RU2000115856A publication Critical patent/RU2000115856A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2215879C2 publication Critical patent/RU2215879C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: mechanical engineering; internal combustion engines. SUBSTANCE: proposed piston machine contains at least two cylinders with pistons moving inside cylinders and rotary cylindrical spools connected with cylinders by bypass channels and arranged in intake and exhaust chambers. Intake chamber is located over one cylinder, and exhaust chamber, over other cylinder, each chamber operates to two cylinders. According to invention proposed piston machine contains minimum two adjacent operating cylinders with working spaces which accommodate pistons each coupled with its crank. Spools coupled with pistons move in intake and exhaust chambers. Intake and exhaust ports are made in operating cylinders over pistons. When the later are in top dead center, said ports are connected by bypass channels with ports of intake and exhaust chambers. Spools are coupled with pistons by means of rods. Chambers are installed over pistons through separating partitions. EFFECT: improved efficienc6y in operation. 8 cl, 15 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к конструкции поршневых двухтактных и четырехтактных двигателей внутреннего сгорания, а также к конструкции поршневых компрессоров и насосов, которые имеют механизм движения поршней и рабочий цилиндр с впускными и выпускными окнами. The invention relates to mechanical engineering, in particular to the design of reciprocating two-stroke and four-stroke internal combustion engines, as well as to the design of reciprocating compressors and pumps, which have a piston movement mechanism and a working cylinder with inlet and outlet windows.

В качестве группы изобретений предлагается несколько независимых вариантов исполнения поршневой машины, которая может быть использована по различному назначению с сохранением основных отличительных особенностей. Все варианты поршневой машины имеют один вид и обеспечивают получение сходного технического результата, т.к. обеспечивают сжатие газа или перекачку жидкой среды с помощью поступательного движения поршней и работы распределительного механизма. As a group of inventions, several independent piston engine versions are proposed, which can be used for various purposes while maintaining the main distinguishing features. All variants of the piston machine have one look and provide a similar technical result, because provide gas compression or pumping a liquid medium using the translational movement of the pistons and the operation of the distribution mechanism.

В качестве ближайшего прототипа для поршневой машины, имеющей цилиндр, поршень, впускные и выпускные окна, а также устройство для перекрытия окон, может быть принята поршневая машина, имеющая эти же ограничительные признаки. К такой поршневой машине можно отнести четырехтактные и двухтактные двигатели внутреннего сгорания, а также компрессоры для сжатия и отсоса газов (вакуумные компрессоры) и поршневые насосы для перекачки жидких сред. As the closest prototype for a piston machine having a cylinder, a piston, inlet and outlet windows, and also a device for closing the windows, a piston machine having the same limiting features can be adopted. Such a piston machine can include four-stroke and two-stroke internal combustion engines, as well as compressors for compressing and suctioning gases (vacuum compressors) and piston pumps for pumping liquid media.

Все перечисленные известные варианты поршневой машины имеют сложный механизм газораспределения с рядом недостатков, которые снижают технико-экономические показатели поршневой машины. Так, например, у четырехтактного двигателя механизм газораспределения включает в себя подъемные клапаны принудительного действия и кулачковый вал. Подъемные клапаны и кулачковый вал имеют неуравновешенные инерционные массы, которые ограничивают скорость вращения вала двигателя и не позволяют развить его возможную максимальную мощность. Наличие клапанных тарелок, перекрывающих окна, не обеспечивает их полное открытие и увеличивает сопротивление газового тракта. Для уменьшения сопротивления газового тракта иногда используют несколько подъемных клапанов для одного цилиндра, но это значительно усложняет конструкции двигателя. All of the known variants of the piston engine listed above have a complex gas distribution mechanism with a number of disadvantages that reduce the technical and economic performance of the piston engine. So, for example, in a four-stroke engine, the gas distribution mechanism includes forced-lift valves and a cam shaft. The lifting valves and the camshaft have unbalanced inertial masses that limit the rotation speed of the motor shaft and prevent it from developing its maximum possible power. The presence of valve plates overlapping the windows does not ensure their full opening and increases the resistance of the gas path. To reduce the resistance of the gas path, sometimes several lift valves are used for one cylinder, but this greatly complicates the design of the engine.

Газораспределительный механизм, имеющий кулачковый распредвал, клапаны, толкатели, подвержен быстрому износу, имеет низкий механический кпд и повышенный уровень шума. По мере износа кулачков распредвала и толкателей требуется периодическая регулировка зазоров в процессе эксплуатации. A gas distribution mechanism having a camshaft, valves, pushers, is subject to rapid wear, has a low mechanical efficiency and an increased noise level. As the camshafts and cam followers wear out, periodic clearance adjustment is required during operation.

В поршневых компрессорах и насосах в качестве распределительного механизма используются подъемные самодействующие клапаны, запорные элементы которых также имеют неуравновешенные инерционные массы. Поэтому самодействующие клапаны имеют низкую надежность и не позволяют увеличить скорость вращения поршневой машины. In reciprocating compressors and pumps, self-acting lifting valves are used as a distribution mechanism, the shut-off elements of which also have unbalanced inertial masses. Therefore, self-acting valves have low reliability and do not allow to increase the speed of rotation of the piston machine.

В двухтактных двигателях внутреннего сгорания в качестве распределительного механизма используются выполненные на стенке цилиндра окна, которые перекрываются поршнем. Такое расположение окон влечет за собой необходимость увеличения длины цилиндров и поршней. При малой длине цилиндров и поршней возникает вероятность выноса масла из картера двигателя в выпускные окна и попадания топлива в картер двигателя через впускные окна. Кроме того, по этой причине необходимо размещать дополнительные поршневые кольца на нижней части юбки поршня. In two-stroke internal combustion engines, windows made on the cylinder wall, which are overlapped by a piston, are used as a distribution mechanism. This arrangement of windows entails the need to increase the length of the cylinders and pistons. If the length of the cylinders and pistons is short, there is a chance that the oil will escape from the crankcase into the exhaust ports and fuel will enter the crankcase through the intake ports. In addition, for this reason, it is necessary to place additional piston rings on the bottom of the piston skirt.

Задачей изобретения является повышение технико-экономических показателей поршневой машины за счет упрощения и повышения надежности распределительного механизма у машин, сжимающих газ или перекачивающих жидкость. The objective of the invention is to increase the technical and economic indicators of a piston machine by simplifying and increasing the reliability of the distribution mechanism of machines that compress gas or pump liquid.

В качестве ближайшего прототипа можно принять конструкцию поршневой машины, используемой в качестве двигателя-компрессора, которая описана в книге [2]. As the closest prototype, we can take the design of the piston machine used as an engine-compressor, which is described in the book [2].

Недостатком известной машины является малая эффективность ее работы. A disadvantage of the known machine is the low efficiency of its work.

Техническим результатом для всех вариантов является повышение эффективности. The technical result for all options is to increase efficiency.

Поставленная задача в части первого варианта достигается тем, что поршневая машина, например, как двухтактный или четырехтактный двигатель внутреннего сгорания, компрессор для сжатия или отсоса газа или насос для перекачки жидкой среды, содержащая цилиндры с полостями, в которых перемещаются поршни, камеру впуска и камеру выпуска, в которых вращаются цилиндрические золотники, связанные с валом двигателя, и впускные и выпускные окна, соединенные перепускными каналами с камерами впуска и выпуска, согласно изобретению содержит как минимум два цилиндра, впускная камера расположена над одним цилиндром, а выпускная - над другим, при этом каждая камера работает на два цилиндра. The task in part of the first embodiment is achieved by the fact that the piston machine, for example, as a two-stroke or four-stroke internal combustion engine, a compressor for compressing or sucking gas or a pump for pumping a liquid medium containing cylinders with cavities in which the pistons, the intake chamber and the chamber move of the outlet, in which the cylindrical spools connected with the motor shaft rotate, and the inlet and outlet windows connected by the bypass channels to the intake and exhaust chambers, according to the invention, contains at least two cylinders, the inlet chamber is located above one cylinder, and the exhaust chamber is above the other, with each chamber working on two cylinders.

Поставленная задача достигается также тем, что полости цилиндров могут быть соединены между собой при помощи канала с образованием общей камеры сгорания для двух цилиндров, а поршни совершают движение в одном направлении, при этом один цилиндр имеет впускные окна, а другой цилиндр - выпускные окна, либо цилиндры работают независимо друг от друга, поршни цилиндров совершают встречное движение и работают в противофазе, в камерах впуска и выпуска размещены по два золотника, а каждый цилиндр имеет и впускное и выпускное окно. The task is also achieved by the fact that the cavity of the cylinders can be interconnected using a channel with the formation of a common combustion chamber for two cylinders, and the pistons move in one direction, while one cylinder has inlet windows and the other cylinder has outlet windows, or the cylinders operate independently of each other, the pistons of the cylinders counter-move and work in antiphase, two spools are placed in the intake and exhaust chambers, and each cylinder has an inlet and an outlet window.

Поставленная задача в части второго варианта достигается тем, что в поршневой машине, содержащей как минимум два смежных рабочих цилиндра с рабочими полостями, в которых перемещаются поршни, связанные каждый со своим кривошипом, камеры впуска и камеры выпуска, в которых перемещаются золотники, связанные с поршнями, впускные и выпускные окна, выполненные в рабочих цилиндрах над поршнями при их положении в верхней мертвой точке и соединенные перепускными каналами с окнами камеры впуска и камеры выпуска, согласно изобретению, золотники связаны с поршнями при помощи штоков, а камеры установлены над рабочими поршнями через разделяющую перегородку. The task in part of the second option is achieved by the fact that in a piston machine containing at least two adjacent working cylinders with working cavities in which pistons are moved, each connected with its crank, intake chambers and exhaust chambers in which spools connected with pistons are moved , inlet and outlet windows made in the working cylinders above the pistons at their position at top dead center and connected bypass channels with the windows of the intake chamber and exhaust chamber, according to the invention, anes to the pistons by means of rods, a camera installed above the working piston through the separating partition.

Поставленная задача достигается также тем, что рабочие полости могут быть соединены между собой при помощи канала с образованием общей камеры сгорания для двух рабочих цилиндров, поршни совершают движение в одном направлении, при этом один цилиндр имеет впускные окна, а другой цилиндр - выпускные окна, либо цилиндры являются независимыми, рабочие поршни совершают встречное движение и работают в противофазе, при этом каждый цилиндр имеет впускные и выпускные окна. The task is also achieved by the fact that the working cavities can be interconnected using a channel with the formation of a common combustion chamber for two working cylinders, the pistons move in one direction, while one cylinder has inlet windows and the other cylinder has outlet windows, or the cylinders are independent, the working pistons counter-move and work in antiphase, with each cylinder having inlet and outlet windows.

Поставленная задача достигается также тем, что золотники могут быть выполнены прямоугольного сечения. The task is also achieved by the fact that the spools can be made of rectangular cross-section.

Поставленная задача в части третьего варианта достигается тем, что в поршневой машине, содержащей цилиндры, расположенные через разделяющую перегородку один над другим, у которых поршни цилиндров первого ряда связаны штоками с поршнями цилиндров второго ряда, а рабочий цилиндр выполнен сдвоенным и имеет впускные и выпускные окна и общую камеру сгорания, сообщающую его рабочие полости, которые расположены по обе стороны перегородки, согласно изобретению рабочие полости цилиндров первого ряда выполнены проточными и соединены со стороны входа и выхода газа с рабочими полостями цилиндров второго ряда, а впускные и выпускные окна цилиндров первого ряда выполнены в верхней части цилиндра над поршнем при его положении в верхней мертвой точке. The task in part of the third option is achieved by the fact that in a piston machine containing cylinders located through a separating partition one above the other, in which the pistons of the cylinders of the first row are connected by rods to the pistons of the cylinders of the second row, and the working cylinder is doubled and has inlet and outlet windows and a common combustion chamber communicating its working cavities, which are located on both sides of the partition, according to the invention, the working cavities of the cylinders of the first row are flow-through and connected from the side gas inlet and outlet with working cavities of the second row cylinders, and the inlet and outlet windows of the first row cylinders are made in the upper part of the cylinder above the piston at its position at top dead center.

Поршневая машина в варианте выполнения по пунктам 1 и 2 формулы изобретения поясняется на фиг. 1-5 и имеет следующий перечень позиций:
1 - сдвоенный рабочий цилиндр;
2 - поршень левого цилиндра;
3 - поршень правого цилиндра;
4 - полость левого цилиндра;
5 - полость правого цилиндра;
6 - канал, соединяющий полости 4 и 5;
7 - впускное окно цилиндра 1;
8 - выпускное окно цилиндра I;
9 - камера впуска;
10 - камера выпуска;
11 - перегородка, разделяющая камеры;
12 - сальник перегородки;
13 - распределительный вал;
14 - подшипники вала 12;
15 - приводной шкив вала 12;
16 - золотниковый клапан камеры впуска;
17 - золотниковый клапан камеры выпуска;
18 - выпускное окно золотника 16;
19 - впускное окно золотника 17;
20 - прижимное седло золотника 16;
21 - окно седла 20;
22 - прижимное седло золотника 17;
23 - окно седла 22;
24 - упругая поджимная подушка седел 20 и 22;
25 - перепускной канал из камеры 9 в полость 5;
26 - перепускной канал из полости 4 в камеру 10;
27 - свеча зажигания или форсунка;
28 - нагнетатель;
29 - впускное окно камеры впуска;
30 - выпускное окно камеры выпуска;
31 - коленвал двигателя;
32 - кривошип;
33 - маслозаполненный картер механизма движения.
The piston machine in the embodiment of claim 1 and 2 is illustrated in FIG. 1-5 and has the following list of positions:
1 - dual slave cylinder;
2 - the piston of the left cylinder;
3 - the piston of the right cylinder;
4 - cavity of the left cylinder;
5 - cavity of the right cylinder;
6 - channel connecting the cavity 4 and 5;
7 - inlet window of cylinder 1;
8 - exhaust window of cylinder I;
9 - intake chamber;
10 - exhaust chamber;
11 - a partition separating the chambers;
12 - the seal of the septum;
13 - a camshaft;
14 - shaft bearings 12;
15 - a drive pulley of a shaft 12;
16 - spool valve of the intake chamber;
17 - spool valve of the exhaust chamber;
18 - the outlet window of the valve 16;
19 - inlet window of the spool 17;
20 - pressure seat of the spool 16;
21 - a window of a saddle 20;
22 - pressure seat of the valve 17;
23 - a saddle window 22;
24 - elastic cushion cushion saddles 20 and 22;
25 - bypass channel from the chamber 9 into the cavity 5;
26 - bypass channel from the cavity 4 to the chamber 10;
27 - spark plug or nozzle;
28 - supercharger;
29 - inlet window of the intake chamber;
30 - exhaust window of the exhaust chamber;
31 - engine crankshaft;
32 - crank;
33 - oil-filled crankcase of the movement mechanism.

Двигатель имеет минимум два смежных взаимосвязанных рабочих цилиндра с общей камерой сгорания, у которых один цилиндр имеет впускные окна, а другой цилиндр имеет выпускные окна. Поршни цилиндров совершают движение в одном направлении. Принцип работы многоцилиндрового двигателя с четным количеством цилиндров не будет отличаться от двигателя, имеющего два смежных взаимосвязанных цилиндра, а поэтому для рассмотрения предложен двухцилиндровый двигатель. The engine has at least two adjacent interconnected working cylinders with a common combustion chamber, in which one cylinder has inlet windows and the other cylinder has outlet windows. Cylinder pistons move in one direction. The principle of operation of a multi-cylinder engine with an even number of cylinders will not differ from an engine having two adjacent interconnected cylinders, and therefore a two-cylinder engine is proposed for consideration.

Двигатель, показанный на фиг. 1, имеет два смежных взаимосвязанных цилиндра 1, в которых перемещаются поршни 2 и 3. Над поршнями 2 и 3 образованы полости 4 и 5 рабочих цилиндров, которые соединены между собой каналом 6. Два смежных соединенных между собой цилиндра можно рассматривать как один сдвоенный цилиндр, который имеет общую камеру сгорания и одну на два цилиндра свечу зажигания или форсунку для впрыска топлива 27. Двигатель имеет одну камеру впуска 9 и одну камеру выпуска 10. Через камеры 9 и 10 проходит проводной вал 13, установленный в подшипниках 14. На валу 13 жестко закреплены шкив 15, взаимодействующий с зубчатым ремнем или цепью, а также золотник 16 камеры впуска и золотник 17 камеры выпуска. На цилиндрической поверхности золотника 16 выполнено окно 18, а на поверхности золотника 17 - окно 19. К цилиндрической поверхности золотника 16 прижато седло 20, имеющее окно 21, а к цилиндрической поверхности золотника 17 прижато седло 22, имеющее окно 23. Прижатие седел 20 и 22 к золотникам 16 и 17 осуществляется упругими подушками или обычными подпружиненными подушками. Конструктивное выполнение поджимных седел может быть различным. В частности, седла могут быть выполнены из антифрикционных материалов, не требующих смазки, например на основе графитофторопласта. Камера впуска 9 имеет впускное окно 29, а камера выпуска 10 имеет выпускное окно 30. К камере впуска может быть подключен нагнетатель 28. К цилиндру 5 в варианте использования поршневой машины в качестве двигателя внутреннего сгорания подключена свеча зажигания 27 или форсунка для впрыска топлива. The engine shown in FIG. 1 has two adjacent interconnected cylinders 1, in which pistons 2 and 3 move. Cavities 4 and 5 of working cylinders are formed above the pistons 2 and 3, which are interconnected by a channel 6. Two adjacent interconnected cylinders can be considered as one twin cylinder, which has a common combustion chamber and one for two cylinders spark plug or nozzle for fuel injection 27. The engine has one inlet chamber 9 and one exhaust chamber 10. Through the chambers 9 and 10 there passes a wire shaft 13 installed in the bearings 14. The shaft 13 is rigidly securing enes pulley 15 cooperating with a toothed belt or chain, and the intake valve 16 and the spool chamber 17 release chamber. A window 18 is made on the cylindrical surface of the spool 16, and a window 19 is made on the surface of the spool 17. A saddle 20 having a window 21 is pressed against the cylindrical surface of the spool 16 and a saddle 22 having a window 23 is pressed against the cylindrical surface of the spool 17. Seats 20 and 22 are pressed to the spools 16 and 17 is carried out by elastic pillows or conventional spring-loaded pillows. The design of the hold-down seats can be different. In particular, the seats can be made of anti-friction materials that do not require lubrication, for example, based on graphitofluoroplast. The inlet chamber 9 has an inlet port 29, and the exhaust chamber 10 has an outlet port 30. A blower 28 can be connected to the inlet chamber. An ignition plug 27 or a fuel injector is connected to the cylinder 5 in the embodiment of using the piston machine as an internal combustion engine.

Если бы цилиндры были не сдвоенными, пришлось бы иметь на каждый цилиндр одну камеру впуска и одну камеру выпуска. Соответственно на два цилиндра потребовалось бы использовать две камеры впуска и две камеры выпуска. Кроме того, помимо уменьшения количества камер сдвоенный цилиндр позволяет улучшить условия продувки двухтактного двигателя. If the cylinders were not dual, one would have to have one inlet chamber and one exhaust chamber for each cylinder. Accordingly, two inlet chambers and two exhaust chambers would be required for two cylinders. In addition, in addition to reducing the number of chambers, a twin cylinder improves the purge conditions of a two-stroke engine.

Принцип работы двигателя, показанного на фиг. 1: в результате вращения золотниковых клапанов обеспечивается периодическое совмещение окон 18 и 19 золотниковых клапанов соответственно с окнами 7 и 8 цилиндра 1. В зависимости от длины окон 18 и 19 по дуге окружности золотников и их размещения на цилиндрической поверхности золотников по углу поворота вала может быть реализована заданная диаграмма распределения жидкости или газа в зависимости от назначения поршневой машины. The principle of operation of the engine shown in FIG. 1: as a result of the rotation of the slide valves, the windows 18 and 19 of the slide valves are periodically aligned with the windows 7 and 8 of cylinder 1. Depending on the length of the windows 18 and 19 along the arc of the circumference of the slide valves and their placement on the cylindrical surface of the slide valves, the angle of rotation of the shaft can be a predetermined diagram of the distribution of liquid or gas is implemented depending on the purpose of the piston machine.

Диаграммы фаз распределения жидкой или газообразной среды в зависимости от назначения поршневой машины показаны на фиг. 2, 3, 4 и 5. The phase diagrams of the distribution of a liquid or gaseous medium depending on the purpose of the piston machine are shown in FIG. 2, 3, 4 and 5.

Вариант четырехтактного двигателя имеет диаграмму газораспределения, показанную на фиг. 2. The four stroke engine variant has a timing diagram shown in FIG. 2.

Четырехтактный двигатель характеризуется тем, что у него полный цикл работы происходит за два оборота вала двигателя. Поэтому передаточное отношение по вращению от вала двигателя к валу газораспределительного механизма устанавливается как два к одному. Соответственно за два оборота вала золотниковые клапаны совершают один оборот. На диаграмме фаз газораспределения видно, что за один оборот золотника поршень два раза подходит к ВМТ и НМТ, а поворот вала двигателя на 180o соответствует повороту золотникового клапана на 90o. Показанное на фиг. 2 положение золотниковых клапанов по углу поворота вала соответствует положению поршня в НМТ. Вращение золотниковых клапанов происходит по часовой стрелке.A four-stroke engine is characterized by the fact that it has a full cycle of work in two revolutions of the engine shaft. Therefore, the gear ratio for rotation from the engine shaft to the camshaft is set to two to one. Accordingly, in two turns of the shaft, the spool valves make one revolution. The diagram of the valve timing shows that for one revolution of the spool the piston twice approaches the TDC and BDC, and a 180 o rotation of the engine shaft corresponds to a 90 o rotation of the spool valve. Shown in FIG. 2, the position of the slide valves in the angle of rotation of the shaft corresponds to the position of the piston in the BDC. Spool valves rotate clockwise.

При переходе поршня от НМТ к ВМТ в камере выпуска происходит совмещение окна 20 седла с окном 16 золотника, которое имеет длину по дуге окружности 90o. Это значит, что при проходе поршня от НМТ к ВМТ газ на всем ходе поршня поступает из полости цилиндра в камеру выпуска 8, а затем через окно 27 идет на выхлоп, т. е. происходит полная очистка цилиндра 1 от сгоревших газов. Одновременно золотник 13 камеры впуска 8 поворачивается на 90o. При подходе поршня к ВМТ происходит закрытие окна 20 и прекращается выпуск газа из цилиндра. К этому моменту в камере впуска 7 окно 13 золотника 13 подходит к окну 18 седла 17. Происходит совмещение окон и при ходе поршня от ВМТ к НМТ осуществляется цикл всасывания, и газ из атмосферы или от нагнетателя 25 через окно 29 поступает в камеру впуска 7, а затем через окна 18 и 21, через канал 25 и окно 7 поступает в цилиндр 1. Цикл всасывания в цилиндр происходит на всем ходе поршня от ВМТ к НМТ, т.к. окно 18 имеет длину по дуге окружности золотника 90o. При подходе поршня к НМТ окна 18 и 21 закрываются. Далее при ходе поршня от НМТ к ВМT происходит сжатие газа в цилиндре, т.к. все окна в цилиндре на этом ходе поршня находятся в закрытом состояние. В ВМТ поршня происходит принудительное воспламенение топливной смеси от свечи зажигания 27 или самовоспламенение при подаче топлива через форсунку 27. Газ при сгорании расширяется и происходит рабочий ход поршня от ВМТ к НМТ. При положении поршня в НМТ или несколько раньше совмещаются отверстия 19 и 23 в камере выпуска, и происходит выхлоп из цилиндра сгоревших газов и начинается очистка цилиндра за счет движения поршня от НМТ к ВМТ. Далее все циклы работы четырехтактного двигателя повторяются.When the piston moves from BDC to BDC in the exhaust chamber, the seat window 20 is aligned with the spool window 16, which has a circumference of 90 ° . This means that when the piston passes from the BDC to the TDC, the gas throughout the entire stroke of the piston enters from the cylinder cavity into the exhaust chamber 8, and then through the window 27 goes to the exhaust, i.e., cylinder 1 is completely cleaned of burnt gases. At the same time, the spool 13 of the inlet chamber 8 is rotated 90 ° . When the piston approaches TDC, the window 20 closes and the gas stops flowing out of the cylinder. At this point, in the inlet chamber 7, the window 13 of the spool 13 approaches the window 18 of the seat 17. There is a combination of windows and a suction cycle is carried out during the piston from TDC to BDC, and gas from the atmosphere or from the blower 25 through the window 29 enters the inlet chamber 7, and then through the windows 18 and 21, through the channel 25 and the window 7 enters the cylinder 1. The cycle of suction in the cylinder occurs throughout the entire piston stroke from TDC to BDC, because the window 18 has a circumferential arc length of 90 o . When the piston approaches the BDC, the windows 18 and 21 are closed. Further, during the piston stroke from BDC to BDC, gas compression occurs in the cylinder, since all windows in the cylinder at this stroke are closed. In the TDC of the piston, the fuel mixture is forced to ignite from the spark plug 27 or self-ignites when fuel is supplied through the nozzle 27. The gas expands during combustion and the piston travels from TDC to BDC. When the piston is in the BDC or somewhat earlier, the holes 19 and 23 in the exhaust chamber are combined, and the exhaust gas from the cylinder is exhausted and the cylinder begins to clean due to the movement of the piston from BDC to TDC. Further, all cycles of the four-stroke engine are repeated.

На фиг. 3 показана диаграмма фаз газораспределения при использовании поршневой машины в качестве двухтактного двигателя внутреннего сгорания (ДДВС). У ДДВС полный цикл работы происходит за один оборот вала двигателя. Поэтому вал двигателя и золотниковые клапаны должны вращаться синхронно. Рассматривается вариант, когда вращение вала двигателя идет по часовой стрелке. Показанное на фиг. 3 положение золотниковых клапанов по углу поворота вала соответствует положению поршня в HМT. In FIG. 3 shows a valve timing diagram when using a piston engine as a two-stroke internal combustion engine (ICE). At ДДВС the full cycle of work occurs for one revolution of a shaft of the engine. Therefore, the motor shaft and spool valves must rotate synchronously. The option is considered when the rotation of the motor shaft is clockwise. Shown in FIG. 3, the position of the slide valves in the angle of rotation of the shaft corresponds to the position of the piston in the HMT.

Из диаграммы видно, что в этом положении поршня окно 19 седла камеры выпуска открыто и продолжается выпуск из цилиндра сгоревших газов. При этом, т. к. общая длина окна 19 по дуге окружности на цилиндрической поверхности золотника 17 равна α12, из диаграммы видно, что выпуск выхлопных газов из цилиндра начался раньше до подхода поршня к НМТ на угол поворота вала α2. После поворота вала золотникового клапана 17 на угол α1 окно 21 седла 20 камеры впуска еще закрыто. При дальнейшем повороте золотникового клапана 17 на угол α2, а золотникового клапана 16 на угол α3 окна 23 и 21 будут открыты, и будет происходить продувка цилиндра свежим газом. После поворота золотникового клапана 17 на угол α2, а золотникового клапана 16 на угол α3 окно 23 закроется, выпуск газа из цилиндра прекратится и начнется заполнение цилиндра через окно 21 с избыточным давлением газа, которое может создать нагнетатель 28. Продолжительность заполнения цилиндра с избыточным давлением будет соответствовать времени поворота золотникового клапана 16 на угол α4. Такое чередование открытия и закрытия впускных 21 и выпускных окон 23 позволяет обеспечить эффективную прямоточную продувку цилиндра в направление стрелки на фиг. 3 и осуществить заполнение цилиндра после закрытия окна 23 с избыточным давлением.The diagram shows that in this position of the piston, the window 19 of the seat of the exhaust chamber is open and the release of burnt gases from the cylinder continues. At the same time, since the total length of the window 19 along the circular arc on the cylindrical surface of the spool 17 is α 1 + α 2 , it can be seen from the diagram that the exhaust gas release from the cylinder started earlier before the piston approached the BDC at the shaft rotation angle α 2 . After turning the shaft of the spool valve 17 through an angle α 1, the window 21 of the seat 20 of the intake chamber is still closed. With further rotation of the spool valve 17 by an angle α 2 , and the spool valve 16 by an angle α 3, the windows 23 and 21 will open, and the cylinder will be purged with fresh gas. After turning the spool valve 17 through the angle α 2 and the spool valve 16 through the angle α 3, the window 23 closes, gas out of the cylinder stops and the cylinder begins to fill through the window 21 with excess gas pressure, which can create a supercharger 28. Duration of filling the cylinder with excess pressure will correspond to the rotation time of the spool valve 16 at an angle α 4 . Such an alternation of opening and closing of the inlet 21 and outlet windows 23 allows for efficient direct-flow purge of the cylinder in the direction of the arrow in FIG. 3 and fill the cylinder after closing the window 23 with excess pressure.

После заполнения цилиндра свежей порцией газа поршень продолжает движение от НМТ к ВМТ при закрытых окнах 21 и 23 и происходит процесс сжатия. В ВМТ происходит принудительное зажигание рабочей смеси от свечи или самовоспламенение при дизельном варианте и начинается расширение газа и рабочий ход поршня до начала открытия окна 23. Затем идет выпуск сгоревших газов продувка цилиндра и заполнение его с избыточным давлением, и процесс работы ДДВС повторяется. After filling the cylinder with a fresh portion of gas, the piston continues to move from BDC to TDC with windows 21 and 23 closed and a compression process occurs. At TDC, there is a forced ignition of the working mixture from a spark plug or self-ignition in the diesel version and gas expansion and piston stroke start before opening window 23. Then the burnt gases are released, the cylinder is purged and filled with excess pressure, and the engine operation is repeated.

На фиг. 4 показана диаграмма фаз газораспределения в случае использования поршневой машины в качестве поршневого компрессора (ПК) для сжатия газа или для отсоса газа и создания в системе вакуума (вакуумный компрессор). In FIG. 4 shows a gas distribution phase diagram in the case of using a piston machine as a reciprocating compressor (PC) to compress gas or to suck out gas and create a vacuum in the system (vacuum compressor).

Полный цикл работы ПК происходит за один оборот его вала. Поэтому вал ПК и золотниковые клапаны должны вращаться синхронно, для чего передаточное отношение по вращению от вала ПК к валу золотниковых клапанов принимается один к одному. Рассматривается вариант, когда вращение вала идет в направлении часовой стрелки. Показанное на фиг.4 положение золотниковых клапанов по углу поворота вала соответствует положению поршня в НМТ. Из диаграммы видно, что в этом положении золотниковых клапанов окна 21 и 18 закрыты. При движении поршня от НМТ к ВМТ и повороте золотникового клапана 16 на 1800 окно 21 остается закрытым на всем ходе поршня. При повороте золотникового клапана 17 окно 23 остается закрытым до тех пор, пока не начнется совмещение окон 19 и 23. За это время золотниковый клапан 17 повернется на угол 180-α°. В это время поршень идет к ВМТ и сжимает газ в цилиндре 1 на расчетную величину. Т. е. происходит процесс предварительного сжатия газа по принципу, который используется, например, в винтовых компрессорах. Величина предварительного сжатия является расчетной и выбирается такой, чтобы она соответствовала заданному давлению в системе, на которую будет работать ПК.The full cycle of the PC occurs in one revolution of its shaft. Therefore, the PC shaft and spool valves must rotate synchronously, for which the gear ratio for rotation from the PC shaft to the spool valve shaft is taken one to one. The option is considered when the rotation of the shaft is in the clockwise direction. Shown in figure 4, the position of the slide valves in the angle of rotation of the shaft corresponds to the position of the piston in the BDC. The diagram shows that in this position of the spool valves, the windows 21 and 18 are closed. When the piston moves from BDC to TDC and the spool valve 16 rotates 180 °, window 21 remains closed throughout the entire stroke of the piston. When turning the spool valve 17, the window 23 remains closed until the combination of windows 19 and 23 begins. During this time, the spool valve 17 rotates through an angle of 180-α ° . At this time, the piston goes to TDC and compresses the gas in cylinder 1 by the calculated value. That is, there is a process of preliminary compression of gas according to the principle that is used, for example, in screw compressors. The value of the preliminary compression is calculated and is selected so that it corresponds to the specified pressure in the system on which the PC will work.

Величина предварительного сжатия является функцией степени сжатия газа, которая будет создана в цилиндре до открытия выпускного окна 23. При повороте золотникового клапана 17 на угол больше, чем 180-α°, начнется совмещение окон 19 и 23, и сжатый газ начнет выталкиваться в камеру выпуска и далее в систему, где должно быть такое же расчетное давление. Длительность выталкивания будет соответствовать времени поворота золотника 17 на угол α°, когда окно 23 закроется цилиндрической поверхностью золотникового клапана 17. Выталкивание сжатого газа из цилиндра закончится при подходе поршня к ВМТ. К этому моменту окно 18 золотникового клапана 16 подойдет к окну 21 и при движении поршня от ВМТ к НМТ начинается процесс всасывания газа в цилиндр, который будет продолжаться на всем ходе поршня до прихода его в НМТ. За это время золотниковый клапан 16 повернется на 180o. После окончания цикла всасывания окно 21 закроется и поршень из НМТ пойдет к ВМТ, т.е. начнется сжатие газа, и весь цикл работы ПК будет повторяться.The amount of pre-compression is a function of the degree of compression of the gas that will be created in the cylinder before opening the outlet port 23. When the slide valve 17 is rotated by an angle greater than 180-α ° , the windows 19 and 23 will begin to align, and the compressed gas will be pushed into the exhaust chamber and further into the system, where the same design pressure should be. The ejection time will correspond to the rotation time of the spool 17 by an angle α ° , when the window 23 is closed by the cylindrical surface of the spool valve 17. The expulsion of the compressed gas from the cylinder will end when the piston approaches TDC. At this point, the window 18 of the spool valve 16 will fit to the window 21 and when the piston moves from the upper dead center to the upper borehole, the process of gas suction into the cylinder begins, which will continue throughout the entire stroke of the piston until it arrives at the lower borehole. During this time, the spool valve 16 will rotate 180 o . After the end of the suction cycle, the window 21 closes and the piston from the BDC goes to TDC, i.e. gas compression will begin, and the entire PC operation cycle will be repeated.

В случае подключения к камере впуска 9 нагнетателя 28 производительность компрессора может быть поднята на величину, пропорциональную величине избыточного давления, которое будет создано перед впускным окном 7 цилиндра 1. In the case of connecting to the inlet chamber 9 of the compressor 28, the compressor capacity can be increased by a value proportional to the excess pressure that will be created in front of the inlet window 7 of the cylinder 1.

На фиг.5 показана диаграмма фаз распределения в случае использования поршневой машины в качестве поршневого насоса для перекачки жидкой несжимаемой среды. Полный цикл работы ПН происходит за один оборот его вала. Поэтому вал ПН и золотниковые клапаны должны вращаться синхронно, для чего передаточное отношение по вращению вала ПН к валу золотниковых клапанов принимается один к одному. Рассматривается вариант, когда вращение вала идет в направление часовой стрелки. Показанное на фиг.5 положение золотниковых клапанов по углу поворота вала соответствует положению поршня в НМТ. Figure 5 shows a phase diagram of the distribution in the case of using a piston machine as a piston pump for pumping a liquid incompressible medium. The full cycle of operation of the monopole occurs in one revolution of its shaft. Therefore, the PN shaft and slide valves must rotate synchronously, for which the gear ratio for the rotation of the PN shaft to the shaft of the slide valves is taken one to one. The option is considered when the rotation of the shaft is in the clockwise direction. Shown in figure 5, the position of the slide valves in the angle of rotation of the shaft corresponds to the position of the piston in the BDC.

Из диаграммы видно, что в этом положении поршня заканчивается открытие окна 21, т. е. закончится всасывание жидкой среды в цилиндр 1 и начинает открываться окно 23, а это значит, что начинается цикл выталкивания среды из цилиндра 1 в камеру выпуска 10. Дуга окружности окна 18 золотникового клапана 16 камеры впуска 9 и дуга окружности окна 19 золотникового клапана 17 камеры выпуска 10 равны 1800. Поэтому впуск жидкой среды в цилиндр 1 идет на всем насосном ходе поршня при его движении от ВМТ к НМТ.The diagram shows that in this position of the piston the opening of the window 21 ends, that is, the suction of the liquid medium into the cylinder 1 ends and the window 23 begins to open, which means that the cycle of pushing the medium from the cylinder 1 to the exhaust chamber 10 begins. the windows 18 of the spool valve 16 of the intake chamber 9 and the arc of a circle of the window 19 of the spool valve 17 of the exhaust chamber 10 are 180 0 . Therefore, the inlet of the liquid medium into the cylinder 1 is on the entire pumping stroke of the piston during its movement from the top dead center to the bottom dead center.

Также выпуск жидкой среды из цилиндра 1 идет на всем выталкивающем ходе поршня при его движении от НМТ к ВМТ. Also, the release of liquid medium from cylinder 1 occurs throughout the ejection stroke of the piston as it moves from BDC to TDC.

Предложенные варианты поршневой машины, которая может работать в качестве четырехтактного или двухтактного двигателя внутреннего сгорания, а также компрессора для сжатия газа или насоса для перекачки жидкой среды, имеют новую конструкцию распределительного механизма. The proposed piston engine, which can operate as a four-stroke or two-stroke internal combustion engine, as well as a compressor for compressing gas or a pump for pumping a liquid medium, have a new design of the distribution mechanism.

Если сравнивать предложенную поршневую машину в варианте четырехтактного двигателя с уже известными четырехтактными двигателями, у которых распределительный механизм включает в себя кулачковый распредвал, коромысла, подъемные клапаны, сальники и пружины, то можно отметить следующие преимущества предлагаемой конструкции:
- повышается надежность и долговечность, т.к. отсутствует кулачковый распредвал сложной формы, который испытывает динамические пульсирующие нагрузки, подвержен износу и требует обильной смазки;
- инерционные клапаны подъемного типа заменены безынерционными золотниковыми клапанами вращательного действия. В результате может быть увеличена скорость вращения двигателя и уменьшена его масса при заданной мощности;
- снижен уровень шума газораспределительного механизма, т.к. он не испытывает динамических нагрузок из-за отсутствия кулачков и не требуется регулировка зазоров между клапанами и толкателями для компенсации величины износа трущихся поверхностей в процессе эксплуатации;
- золотниковый клапан находится в более легких условиях работы и не требует притирки в процессе эксплуатации, т.к. седло является самоподжимным;
- на привод золотниковых клапанов требуются меньшие затраты энергии, чем на привод подъемных клапанов с использованием кулачкового вала;
- золотниковый клапан является полнопроходным и имеет меньшее газодинамическое сопротивление. Для полного открытия впускных и выпускных окон требуется меньший угол поворота вала, т.е. на всем цикле срабатывания они полностью открыты, а поэтому увеличиваются коэффициент заполнения цилиндра и мощность двигателя;
- меньше вспомогательных деталей типа сальников, пружин.
If we compare the proposed piston engine in the variant of a four-stroke engine with the already known four-stroke engines, in which the distribution mechanism includes cam camshaft, rocker arms, lifting valves, oil seals and springs, then the following advantages of the proposed design can be noted:
- increased reliability and durability, because there is no camshaft of complex shape, which experiences dynamic pulsating loads, is subject to wear and requires heavy lubrication;
- inertial valves of the lifting type are replaced by inertialess spool valves of rotational action. As a result, the engine speed can be increased and its mass reduced at a given power;
- reduced noise level of the gas distribution mechanism, as it does not experience dynamic loads due to the lack of cams and does not require adjustment of the gaps between the valves and pushers to compensate for the wear of rubbing surfaces during operation;
- the spool valve is in lighter operating conditions and does not require lapping during operation, as the saddle is self-gripping;
- lower energy costs are required to drive spool valves than to drive lift valves using a cam shaft;
- the spool valve is full bore and has less gas-dynamic resistance. To fully open the inlet and outlet windows, a smaller angle of rotation of the shaft is required, i.e. on the whole cycle of operation they are completely open, and therefore the cylinder filling factor and engine power increase;
- less auxiliary parts such as seals, springs.

Если сравнивать предложенную поршневую машину в варианте двухтактного двигателя с известными двухтактными двигателями, то можно отменить следующие преимущества:
- после продувки цилиндра его заполнение производится при закрытых выпускных окнах, что позволяет при использовании надува получить коэффициент заполнения цилиндра больше единицы. В результате повышаются кпд и мощность двигателя;
- на стенке цилиндра в нижней его части отсутствуют впускные и выпускные окна. В результате исключается унос картерного масла через окна, отпадает необходимость увеличения длины поршней и цилиндров. Могут быть использованы типовые блоки цилиндров и поршни от любого четырехтактного двигателя;
- улучшается схема продувки цилиндра от остаточных газов, что повышает частоту выхлопных газов и экономичность двигателя;
- уменьшается износ поршневых колец, т.к. они не перебегают впускные и выпускные окна, не требуется специальная фиксация поршневых колец на поршне от проворачивания;
- четырехтактные двигатели могут переводиться на двухтактный цикл работы с минимальными затратами, т.к. остается без изменения конструкция блока цилиндров и поршней. Меняется только крышка цилиндра. При этом мощность двигателя увеличивается в два и более раз.
If we compare the proposed piston engine in the variant of a two-stroke engine with the known two-stroke engines, then the following advantages can be canceled:
- after purging the cylinder, it is filled with the exhaust windows closed, which allows using the charge to obtain a cylinder fill factor of more than one. As a result, the efficiency and engine power increase;
- on the cylinder wall in its lower part there are no inlet and outlet windows. As a result, the removal of crankcase oil through the windows is eliminated, there is no need to increase the length of the pistons and cylinders. Typical cylinder blocks and pistons from any four-stroke engine can be used;
- improves the scheme of purging the cylinder from residual gases, which increases the frequency of exhaust gases and engine efficiency;
- reduced wear of the piston rings, because they do not run across the inlet and outlet windows; special fixing of the piston rings on the piston from turning is not required;
- four-stroke engines can be transferred to a two-stroke cycle with minimal cost, because the design of the cylinder block and pistons remains unchanged. Only the cylinder cover changes. In this case, engine power is increased by two or more times.

Если сравнивать предложенную поршневую машину в варианте компрессора с известными поршневыми компрессорами, то можно отметить следующие преимущества:
- отсутствуют подъемные самодействующие клапаны с инерционными рабочими пластинами, которые по условиям надежности ограничивают скорость вращения компрессора. Предложенный вариант компрессора имеет безынерционные золотниковые клапаны и позволяет на порядок поднять скорость вращения компрессора, а следовательно, в несколько раз снизить его стоимость и массу при заданной производительности;
- отсутствие самодействующих клапанов, имеющих ударные рабочие пластины, позволяет намного снизить уровень шума работы компрессора;
- снижается сопротивление газового тракта, т.к. впускные и выпускные окна являются полнопроходными на всем цикле их открытия, что улучшает экономические показатели компрессора;
- отсутствие самодействующих клапанов с рабочими пластинами подъемного действия позволяет использовать компрессор для сжатия загрязненных газов, т. к. золотниковые клапаны являются полнопроходными и самоочищающимися;
- повышается надежность компрессора и облегчается его обслуживание в процессе эксплуатации, т.к. отсутствуют самодействующие клапаны, требующие частых ремонтов и замену рабочих пластин ударного действия;
- отсутствие самодействующих клапанов и эффекта скобления их рабочих пластин о седло позволяет использовать компрессор для работы без смазки цилиндров, что позволяет его использовать во взрывоопасном производстве, не допускающем присутствие масла.
If we compare the proposed reciprocating machine in the compressor variant with the known reciprocating compressors, then the following advantages can be noted:
- there are no self-acting lifting valves with inertial working plates, which under the conditions of reliability limit the speed of rotation of the compressor. The proposed compressor version has inertia-free spool valves and makes it possible to increase the compressor rotation speed by an order of magnitude and, therefore, reduce its cost and weight several times at a given capacity;
- the absence of self-acting valves having shock working plates, can significantly reduce the noise level of the compressor;
- reduced resistance of the gas path, because inlet and outlet windows are full bore throughout the entire opening cycle, which improves the economic performance of the compressor;
- the lack of self-acting valves with lifting plates allows the use of a compressor to compress contaminated gases, since the spool valves are full bore and self-cleaning;
- increases the reliability of the compressor and facilitates its maintenance during operation, because there are no self-acting valves requiring frequent repairs and replacement of shock plates;
- the absence of self-acting valves and the effect of scraping their working plates on the saddle allows the compressor to be used for operation without lubricating the cylinders, which allows it to be used in explosive production, which does not allow the presence of oil.

Преимущества поршневой машины в варианте поршневого насоса по сравнению с известными поршневыми насосами для перекачки жидкой среды:
- отсутствие самодействующих клапанов или клапанов принудительного действия позволяет перекачивать жидкую среду с крупными фракциями твердых частей, т. к. исключается возможность попадания этих частиц между клапаном и седлом. Золотниковые клапаны являются самоочищающимися;
- отсутствие клапанов ударного действия повышает надежность поршневого насоса и позволяет поднять его скорость вращения. В результате при заданной производительности снижаются габариты и масса насоса, а также его стоимость при изготовлении.
Advantages of a piston machine in the variant of a piston pump in comparison with the known piston pumps for pumping a liquid medium:
- the absence of self-acting valves or forced-action valves allows pumping a liquid medium with large fractions of solid parts, since the possibility of these particles getting between the valve and the seat is excluded. Spool valves are self-cleaning;
- the absence of shock valves increases the reliability of the piston pump and allows you to increase its speed of rotation. As a result, at a given performance, the dimensions and weight of the pump are reduced, as well as its cost in the manufacture.

Если в поршневой машине при одном цилиндре требуется одна камера впуска и одна камера выпуска, то при наличии двух смежных цилиндров можно сократить количество камер, т.е. иметь вместо двух камер впуска и двух камер выпуска по одной камере впуска и выпуска, каждая из которых будет работать на два цилиндра. If in a piston machine with one cylinder one inlet chamber and one outlet chamber are required, then if there are two adjacent cylinders, the number of chambers can be reduced, i.e. instead of two inlet chambers and two exhaust chambers, one inlet and outlet chamber, each of which will work on two cylinders.

Вариант выполнения поршневой машины по пунктам 1 и 3 формулы изобретения поясняется на фиг.6 и 7, которые имеют следующий перечень позиций:
1 - рабочий цилиндр левый;
2 - рабочий цилиндр правый;
3 - поршень цилиндра 1;
4 - поршень цилиндра 2;
5 - полость цилиндра 1;
6 - полость цилиндра 2;
7 - впускное окно цилиндра 1;
8 - выпускное окно цилиндра 1;
9 - впускное окно цилиндра 2;
10 - выпускное окно цилиндра 2;
11 - камера впуска;
12 - камера выпуска;
13 - перегородка, разделяющая камеры;
14 - сальник перегородки;
15 - приводной вал золотников;
16 - подшипники вала 15;
17 - шкив вала 15;
18 - золотниковый клапан камеры впуска правый;
19 - золотниковый клапан камеры впуска левый;
20 - золотниковый клапан камеры выпуска правый;
21 - золотниковый клапан камеры выпуска левый;
22 - выпускное окно золотника 18;
23 - выпускное окно золотника 19;
24 - впускное окно золотника 20;
25 - впускное окно золотника 21;
26 - прижимное седло золотника 18;
27 - окно седла 26;
28 - прижимное седло золотника 19;
29 - окно седла 28;
30 - прижимное седло золотника 20;
31 - окно седла 30;
32 - прижимное седло золотника 21;
33 - окно седла 32;
34 - упругая поджимная подушка седел;
35 - перепускной канал из камеры 11 в полость 6;
36 - перепускной канал из полости 6 в камеру 12;
37 - перепускной канал из камеры 11 в полость 5;
38 - перепускное канал из полости 5 в камеру 12;
39 - свеча зажигания или форсунка;
40 - нагнетатель;
41 - впускное окно камеры 11;
42 - выпускное окно камеры 12;
43 - коленвал двигателя;
44 - кривошип;
46 - маслозаполненный картер механизма движения.
An embodiment of the piston machine according to paragraphs 1 and 3 of the claims is illustrated in Fig.6 and 7, which have the following list of positions:
1 - left working cylinder;
2 - the working cylinder is right;
3 - the piston of cylinder 1;
4 - the piston of the cylinder 2;
5 - cylinder cavity 1;
6 - the cavity of the cylinder 2;
7 - inlet window of cylinder 1;
8 - exhaust window of cylinder 1;
9 - inlet window of cylinder 2;
10 - exhaust window of the cylinder 2;
11 - inlet chamber;
12 - exhaust chamber;
13 - a partition separating the chambers;
14 - a seal of a partition;
15 - drive shaft spools;
16 - shaft bearings 15;
17 - a pulley of a shaft 15;
18 - spool valve of the intake chamber, right;
19 - spool valve of the intake chamber left;
20 - spool valve of the exhaust chamber, right;
21 - spool valve of the exhaust chamber left;
22 - the outlet window of the valve 18;
23 - the outlet window of the spool 19;
24 - inlet window of the spool 20;
25 - inlet window of the spool 21;
26 - pressure seat of the valve 18;
27 - a window of a saddle 26;
28 - pressure seat of the spool 19;
29 - a window of a saddle 28;
30 - pressure seat of the spool 20;
31 - window saddle 30;
32 - pressure seat of the spool 21;
33 - a window of a saddle 32;
34 - elastic seat cushion;
35 - bypass channel from the chamber 11 into the cavity 6;
36 - bypass channel from the cavity 6 to the chamber 12;
37 - bypass channel from the chamber 11 into the cavity 5;
38 - bypass channel from the cavity 5 to the chamber 12;
39 - spark plug or nozzle;
40 - supercharger;
41 - inlet window of the chamber 11;
42 - exhaust window of the camera 12;
43 - engine crankshaft;
44 - crank;
46 - oil-filled crankcase movement mechanism.

Двухтактный двигатель по описываемому варианту содержит два смежных независимых друг от друга рабочих цилиндров, каждый из которых имеет свои впускные и выпускные окна, а их поршни совершают встречное движение и работают в противофазе по отношению друг к другу. При такой работе цилиндров появляется возможность иметь на два цилиндра одну камеру впуска и одну камеру выпуска. Двигатель может быть многоцилиндровым с четным количеством цилиндров, из которых каждые два смежных цилиндра имеют поршни, совершающие встречное движение. Принцип работы такого многоцилиндрового двигателя не будет отличаться от двигателя, имеющего два смежных цилиндра с поршнями, совершающими встречное движение, а поэтому принцип работы достаточно рассмотреть на примере двухцилиндрового двигателя. The two-stroke engine according to the described embodiment contains two adjacent working cylinders independent from each other, each of which has its own inlet and outlet windows, and their pistons counter-move and work in antiphase with respect to each other. With this operation of the cylinders, it becomes possible to have one inlet chamber and one exhaust chamber for two cylinders. The engine can be multi-cylinder with an even number of cylinders, of which every two adjacent cylinders have pistons that counter-move. The principle of operation of such a multi-cylinder engine will not differ from an engine that has two adjacent cylinders with pistons that counter-move, and therefore it is sufficient to consider the principle of operation using an example of a two-cylinder engine.

Двигатель содержит левый рабочий цилиндр 1 и правый рабочий цилиндр 2, в которых перемещаются поршни 3 и 4. Каждый поршень связан со своим кривошипом 44. За счет смещения кривошипов поршней 3 и 4 по отношению друг к другу на 180o по углу поворота вала поршни 3 и 4 совершают встречное движение и работают в противофазе друг к другу. Над поршнем 3 образована полость цилиндра 5, а над поршнем 4 - полость цилиндра 6. Цилиндр 2 имеет впускное окно 9 и выпускное окно 10. Цилиндр 1 имеет впускное окно 7 и выпускное окно 8. Цилиндры работают независимо друг от друга и каждый из них имеет свою свечу зажигания или форсунку для впрыска топлива 39 (в разрезе левого цилиндра свеча не показана).The engine contains a left working cylinder 1 and a right working cylinder 2, in which the pistons 3 and 4 are moved. Each piston is connected to its crank 44. Due to the displacement of the cranks of the pistons 3 and 4 relative to each other by 180 o along the angle of rotation of the shaft of the pistons 3 and 4 make oncoming motion and work in antiphase to each other. A cylinder cavity 5 is formed above the piston 3, and a cylinder cavity 6 is formed above the piston 4. The cylinder 2 has an inlet 9 and an exhaust window 10. The cylinder 1 has an inlet 7 and an exhaust window 8. The cylinders operate independently of each other and each of them has your spark plug or injector for fuel injection 39 (in the context of the left cylinder, the candle is not shown).

Над цилиндром 2 установлена камера впуска 11, а над цилиндром 1 установлена камера выпуска 12. Камеры 11 и 12 изолированы друг от друга и разделены между собой перегородкой 13. В камере впуска 11 размещены два золотника 18 и 19, а в камере выпуска размещены два золотника 20 и 21. Золотники имеют привод по вращению от вала 15, который с помощью шкива 17 связан по вращению с валом двигателя 43. Передаточное отношение по вращению от вала двигателя к валу привода золотников для двухтактного двигателя, компрессора и насоса устанавливается один к одному, а для четырехтактного двигателя два к одному. Вариант двигателя на фиг. 6 и 7 отличается от варианта двигателя на фиг.1 тем, что в камере впуска и камере выпуска размещены по два золотника. В этом случае в камере впуска и камере выпуска каждый золотник работает на свой цилиндр. An intake chamber 11 is installed above the cylinder 2, and an exhaust chamber 12 is installed above the cylinder 1. The chambers 11 and 12 are isolated from each other and separated by a partition 13. Two spools 18 and 19 are placed in the inlet chamber 11, and two spools are placed in the exhaust chamber 20 and 21. The spools have a rotation drive from the shaft 15, which is connected by rotation with the pulley 17 to the motor shaft 43. The gear ratio for rotation from the motor shaft to the spool drive shaft for the two-stroke engine, compressor and pump is set to one to one, and for even rehtaktnogo engine two to one. The engine embodiment of FIG. 6 and 7 differs from the engine variant in FIG. 1 in that two spools are placed in the inlet chamber and the exhaust chamber. In this case, in the intake chamber and exhaust chamber, each spool works on its own cylinder.

Для удобства рассмотрения на фиг.6 зафиксирован момент, когда поршень левого цилиндра находится в ВМТ, а на фиг.7 после поворота вала двигателя на 180o поршень левого цилиндра переходит в НМТ. Эти два положения поршней позволяют рассмотреть основные фазы работы двухтактного двигателя.For convenience of consideration, in Fig. 6, the moment is recorded when the piston of the left cylinder is in the upper dead center, and in Fig. 7, after the engine shaft is rotated 180 °, the piston of the left cylinder goes into the BDC. These two positions of the pistons allow us to consider the main phases of the operation of a two-stroke engine.

Принцип работы двигателя по описываемому варианту заключается в следующем. The principle of operation of the engine in the described embodiment is as follows.

При положении поршня 4 в НМТ (фиг.6) видно, что закончился рабочий ход поршня 4 и сгоревший газ из полости 6 через выпускное окно 10, перепускной канал 36, окно 31 и окно 24 поступает в камеру выпуска, а затем через окно 42 в атмосферу. Одновременно или с запаздыванием в зависимости от расположения окон 22 на цилиндрической поверхности золотника 18 и окон 24 на цилиндрической поверхности золотника 20 (см. фиг.3 диаграмму фаз газораспределения) газ от нагнетателя 40 через окно 41, окно 22, окно 27 и окно 9 поступает в полость 6 и выталкивает остатки сгоревших газов, т.е. идет продувка и заполнение цилиндра 2 свежим газом. Затем, когда поршень 4 пошел к ВМТ, при повороте золотников 18 и 20 окна 31 и 27 закрываются. В цилиндре 2 начинается сжатие газа, а в цилиндре 1 после загорания смеси газ расширяется, и поршень 3 начинает свой рабочий ход. После подхода поршня 3 к НМТ (фиг. 7) начинается продувка и заполнение цилиндра 1 так же, как это происходило в цилиндре 2. Т.е. цикл работы цилиндра 1 и 2 чередуется через 180o угла поворота вала.When the position of the piston 4 in the BDC (Fig.6) shows that the working stroke of the piston 4 and the burnt gas from the cavity 6 through the exhaust window 10, the bypass channel 36, the window 31 and the window 24 enters the exhaust chamber, and then through the window 42 into the atmosphere. At the same time or with delay, depending on the location of the windows 22 on the cylindrical surface of the spool 18 and the windows 24 on the cylindrical surface of the spool 20 (see Fig. 3 diagram of the valve timing) gas from the blower 40 through the window 41, window 22, window 27 and window 9 enters into cavity 6 and pushes out the remains of burnt gases, i.e. The cylinder 2 is purging and filling with fresh gas. Then, when the piston 4 went to the TDC, when turning the spools 18 and 20, the windows 31 and 27 are closed. In the cylinder 2, gas compression begins, and in the cylinder 1, after the mixture ignites, the gas expands, and the piston 3 begins its stroke. After the piston 3 approaches the BDC (Fig. 7), the purging and filling of cylinder 1 begins in the same way as it did in cylinder 2. That is, the cycle of operation of the cylinder 1 and 2 alternates through 180 o the angle of rotation of the shaft.

Во всех вариантах выполнения для обеспечения герметичности закрытия впускных и выпускных окон 9, 10, 7 и 8 цилиндров 1 и 2 в конструкции газового тракта от окон до золотников предусмотрена термостойкая упругая поджимная прокладка 34, которая установлена под седлами 32, 30, 28 и 26. В результате эти седла постоянно поджимаются к золотникам 20, 21, 19 и 18 и компенсируют возможный износ седел. In all embodiments, to ensure the tightness of the closing of the inlet and outlet windows 9, 10, 7 and 8 of the cylinders 1 and 2, the gas path from the windows to the spools has a heat-resistant elastic clamping gasket 34, which is installed under the seats 32, 30, 28 and 26. As a result, these saddles are constantly pressed against the spools 20, 21, 19 and 18 and compensate for possible wear of the saddles.

Предполагается, что кольцевые седла, контактирующие с цилиндрической поверхностью золотников, выполнены из термостойкого антифрикционного материала типа ф4к20, который не требует для своей работы в узлах трения дополнительной смазки. Для уменьшения износа седел и облегчения их работы окна золотников могут быть выполнены не сплошными, а в виде сетки или с перегородками, что легко выполнить при использовании современных технологий изготовления, например с применением лазерной прошивки металла. В вариантах, показанных на фиг.1, 6 и 7, рассмотрен принцип работы двухтактного двигателя, но конструктивно при соответствующем расположении окон 24, 25, 23 и 22 на цилиндрической поверхности золотников по углу поворота вала предлагаемая поршневая машина может работать и как четырехтактный двигатель, компрессор для сжатия и отсоса газа или насос для перекачки жидкости. It is assumed that the annular saddles in contact with the cylindrical surface of the spools are made of heat-resistant antifriction material type f4k20, which does not require additional lubrication for its work in the friction units. To reduce the wear of saddles and facilitate their work, the spool windows can be made not continuous, but in the form of a grid or with partitions, which is easy to accomplish using modern manufacturing technologies, for example, using laser metal flashing. In the variants shown in figures 1, 6 and 7, the principle of the operation of a two-stroke engine is considered, but structurally with the appropriate arrangement of windows 24, 25, 23 and 22 on the cylindrical surface of the spools according to the angle of rotation of the shaft, the proposed piston machine can operate as a four-stroke engine a compressor for compressing and suctioning gas or a pump for pumping liquid.

Преимущество использования золотников заключается в том, что они имеют цилиндрическую форму и при вращении вала не испытывают инерционных нагрузок, контакт окон золотников с окнами седел осуществляется без динамических нагрузок, возможный износ седел компенсируется за счет постоянного поджатия седел к золотникам упругими подкладками, которые стоят под седлами. Работа распределительных устройства происходит абсолютно бесшумно и не требуются какие-либо регулировки зазоров в процессе эксплуатации. В таком исполнении поршневая машина может работать с повышенной скоростью вращения, что позволяет значительно снизить массу поршневой машины при заданных параметрах мощности или производительности. Могут быть повышены экономические параметры поршневой машины, т.к. можно увеличить проходные сечения впускных и выпускных окон, что не вызывает никаких динамических и инерционных нагрузок на механизм газораспределения. В отличие от кулачкового принципа открытия клапанов подъемного действия окна раскрываются сразу на всю проходную площадь. The advantage of using spools is that they have a cylindrical shape and do not experience inertial loads when the shaft rotates, the spool windows contact the seat windows without dynamic loads, the possible wear of the seats is compensated by constantly pressing the seats to the spools with elastic linings that are under the saddles . The operation of the switchgear is completely silent and does not require any adjustment of the gaps during operation. In this design, the piston machine can operate at an increased rotational speed, which can significantly reduce the mass of the piston machine at specified power or performance parameters. The economic parameters of the reciprocating machine may be increased since it is possible to increase the bore sections of the inlet and outlet windows, which does not cause any dynamic and inertial loads on the gas distribution mechanism. In contrast to the cam principle of opening valves for lifting action, the windows open immediately to the entire passage area.

Если сравнивать поршневую машину в варианте компрессора по сравнению с компрессорами, имеющими самодействующие клапаны, испытывающие большие динамические нагрузки, поршневая машина, не имеющая самодействующих клапанов, может иметь скорость вращения на порядок выше, чем существующие компрессоры и по удельной массе на единицу производительности может конкурировать с винтовыми и центробежными клапанами, т.к. значительно экономичнее из-за отсутствия расчетных газовых зазоров и уменьшения утечек газа в обратном направлении, а также имеет меньшую стоимость изготовления. В результате винтовые и центробежные компрессоры по сравнению с предлагаемой конструкцией поршневого компрессора теряют свое основное преимущество - это отсутствие самодействующих клапанов. If we compare a reciprocating piston machine with a compressor compared to compressors with self-acting valves experiencing high dynamic loads, a piston machine without self-acting valves can have an order of magnitude higher rotation speed than existing compressors and can compete with the specific gravity per unit of output screw and centrifugal valves, as much more economical due to the lack of design gas gaps and the reduction of gas leaks in the opposite direction, and also has a lower manufacturing cost. As a result, screw and centrifugal compressors lose their main advantage over the proposed design of a reciprocating compressor - this is the lack of self-acting valves.

В качестве ближайшего аналога по варианту, описанному в пунктах 4-7 для поршневой машины, используемой как двухтактный двигатель внутреннего сгорания (ДДВС), может рассматриваться ДДВС по патенту РФ [1]. As the closest analogue according to the option described in paragraphs 4–7 for a piston machine used as a two-stroke internal combustion engine (ДДВС), the ДДВС according to the patent of the Russian Federation [1] can be considered.

Недостатки прототипа заключаются в следующем:
- впускные и выпускные окна расположены на стенке цилиндра в его нижней части и периодически перекрываются поршнем при его движении. В результате возможен унос картерного масла через окна. Для уменьшения уноса картерного масла увеличивают длину поршней и цилиндров, а на поршне в его нижней части устанавливают дополнительные поршневые кольца;
- при движении поршня его поршневые кольца перебегают окна. В результате повышается износ поршневых колец и требуется их специальная фиксация на поршне от проворачивания, чтобы замки поршневых колец не совпали с окнами. Прохождение замков поршневых колец через окна может вызвать поломку поршневых колец.
The disadvantages of the prototype are as follows:
- inlet and outlet windows are located on the cylinder wall in its lower part and are periodically blocked by the piston during its movement. As a result, the crankcase oil may be carried through windows. To reduce the entrainment of crankcase oil, the length of the pistons and cylinders is increased, and additional piston rings are installed on the piston in its lower part;
- when the piston moves, its piston rings run across the windows. As a result, the wear of the piston rings increases and their special fixing on the piston from turning is required so that the locks of the piston rings do not coincide with the windows. Passing locks of piston rings through windows can cause damage to the piston rings.

Такой двигатель - прототип, так же как и заявляемая конструкция поршневой машины для использования в качестве двухтактного двигателя внутреннего сгорания, содержит рабочий цилиндр с впускными и выпускными окнами. Such an engine is a prototype, as well as the inventive design of a piston machine for use as a two-stroke internal combustion engine, contains a working cylinder with inlet and outlet windows.

Задачей изобретения в части второго варианта дополнительно является также отказ от размещения впускных и выпускных окон в нижней части стенки цилиндра. В результате повышается надежность двигателя и улучшаются его экономические параметры. The objective of the invention in part of the second option is also the refusal to place the inlet and outlet windows in the lower part of the cylinder wall. As a result, engine reliability is improved and its economic parameters are improved.

Сущность поршневой машины по пунктам 4-7 формулы изобретения поясняется на фиг. 8, 9, 10, которые имеют следующий перечень позиций:
Вариант по пунктам 4, 5 и 7
1 - рабочий цилиндр левый;
2 - рабочий цилиндр правый;
3 - поршень цилиндра 1;
4 - поршень цилиндра 2;
5 - полость цилиндра 1;
6 - полость цилиндра 2;
7 - впускное окно цилиндра 2;
8 - выпускное окно цилиндра 1;
9 - канал, сообщающий полости 5 и 6;
10 - свеча зажигания или форсунка;
11 - разделяющая перегородка;
12 - камера впуска;
13 - камера выпуска;
14 - направляющий цилиндр (золотник) камеры 12;
15 - направляющий цилиндр камеры 13;
16 - стакан (золотник) цилиндра 14;
17 - стакан цилиндра 15;
18 - нагнетатель;
19 - впускное окно камеры 12;
20 - выпускное окно камеры 13;
21 - впускное окно направляющего цилиндра 15 камеры выпуска;
22 - выпускное окно направляющего цилиндра 14 камеры впуска;
23 - впускное окно стакана 17;
24 - выпускное окно стакана 16;
25 - перепускной канал из камеры 12 в полость 6;
26 - перепускной канал из полости 5 в камеру 13;
27 - шток, соединяющий поршень и стакан;
28 - коленвал двигателя;
29 - кривошип;
30 - маслозаполненный картер механизма движения.
The essence of the piston machine according to claims 4-7 is illustrated in FIG. 8, 9, 10, which have the following list of positions:
Option items 4, 5 and 7
1 - left working cylinder;
2 - the working cylinder is right;
3 - the piston of cylinder 1;
4 - the piston of the cylinder 2;
5 - cylinder cavity 1;
6 - the cavity of the cylinder 2;
7 - inlet window of cylinder 2;
8 - exhaust window of cylinder 1;
9 - channel communicating cavities 5 and 6;
10 - a spark plug or nozzle;
11 - dividing wall;
12 - intake chamber;
13 - exhaust chamber;
14 - guide cylinder (spool) of the chamber 12;
15 - guide cylinder of the chamber 13;
16 - a glass (spool) of the cylinder 14;
17 - a glass cylinder 15;
18 - supercharger;
19 - inlet window of the chamber 12;
20 - the outlet window of the camera 13;
21 - inlet window of the guide cylinder 15 of the exhaust chamber;
22 - exhaust window of the guide cylinder 14 of the intake chamber;
23 - the inlet window of the glass 17;
24 - exhaust window of the glass 16;
25 - bypass channel from the chamber 12 into the cavity 6;
26 - bypass channel from the cavity 5 to the chamber 13;
27 - a rod connecting the piston and the glass;
28 - engine crankshaft;
29 - crank;
30 - oil-filled crankcase movement mechanism.

На фиг. 8 изображен двигатель по пунктам формулы 4, 5 и 7, имеющий минимум два смежных взаимосвязанных рабочих цилиндра с общей камерой сгорания, у которых один цилиндр имеет впускные окна, а другой цилиндр имеет выпускные окна. Поршни цилиндров совершают движение в одном направлении, и каждый из них связан со своим кривошипом. При отклонении кривошипов между собой на угол α по направлению вращения вала может быть обеспечено опережение открытия и закрытия выпускных окон по отношению к впускным окнам за счет опережения движения по направлению вращения поршня цилиндра с выпускными окнами. Для продувки и заполнения цилиндров использован внешний источник наддува, например турбонагнетатель. Принцип работы многоцилиндрового двигателя с четным количеством цилиндров не будет отличаться от двигателя, имеющего два смежных взаимосвязанных цилиндра, а поэтому для рассмотрения предложен двухцилиндровый двигатель. In FIG. 8 shows an engine according to claims 4, 5 and 7, having at least two adjacent interconnected working cylinders with a common combustion chamber, in which one cylinder has inlet windows and the other cylinder has outlet windows. The pistons of the cylinders move in one direction, and each of them is connected with its own crank. When the cranks deviate from each other by an angle α in the direction of rotation of the shaft, the opening and closing of the outlet windows with respect to the inlet windows can be achieved ahead of the movement in the direction of rotation of the cylinder piston with the outlet windows. An external boost source, such as a turbocharger, was used to purge and fill the cylinders. The principle of operation of a multi-cylinder engine with an even number of cylinders will not differ from an engine having two adjacent interconnected cylinders, and therefore a two-cylinder engine is proposed for consideration.

Двигатель, показанный на фиг. 8, имеет два смежных взаимосвязанных цилиндра 1 и 2, в которых перемешаются поршни 3 и 4, связанные с кривошипами 29. Над поршнями 3 и 4 образованы полости 5 и 6 рабочих цилиндров, которые соединены между собой каналом 9. Цилиндр 2 имеет впускные окна 7, а цилиндр 1 имеет выпускные окна 8. Цилиндры 1 и 2 можно рассматривать как один сдвоенный цилиндр, который имеет общую камеру сгорания и одну на два цилиндра свечу зажигания или форсунку для впрыска топлива 10. Над цилиндрами 1 и 2 через разделяющую перегородку 11 установлены камера впуска, которая имеет впускное окно 19, и изолированная от камеры впуска 12 камера выпуска 13, которая имеет выпускное окно 20. К впускному окну 19 камеры впуска 12 подключен нагнетатель 19. Камера впуска имеет выпускное окно 22, которое с помощью перепускного канала 25 соединяется с полостью 6 цилиндра 2, а камера выпуска имеет впускное окно 21, которое с помощью перепускного канала 26 соединяется с полостью 5 цилиндра 1. Внутри камер впуска и выпуска перемещаются заслонки 16 и 17, которые с помощью штоков 27 по перемещению связаны с поршнями цилиндров. Заслонки 16 и 17 служат для перекрытия окон 21 и 22 и выполнены, например, в виде полых золотников круглого или прямоугольного сечения, которые контактируют с направляющими стенками 14 и 15 камеры впуска и выпуска. В верхней части заслонок в осевом направлении выполнены окна 23 и 24, которые при положении поршней в НМТ совпадают с окнами 21 и 22. При движении поршней к ВМТ окна 21 и 22 перекрываются заслонками. Уплотнение между окнами 21 и 22 и поверхностью заслонок 16 и 17 в момент перекрытия окон 21 и 22 достигается, например, за счет специального упругого уплотнения, которое выполнено на направляющих стенках 14 и 15. The engine shown in FIG. 8 has two adjacent interconnected cylinders 1 and 2, in which the pistons 3 and 4 are connected, connected with the cranks 29. Cavities 5 and 6 of the working cylinders are formed above the pistons 3 and 4, which are interconnected by a channel 9. Cylinder 2 has inlet windows 7 and cylinder 1 has exhaust ports 8. Cylinders 1 and 2 can be considered as one twin cylinder, which has a common combustion chamber and one spark plug or two nozzle for injecting fuel 10. Two cylinders are mounted above cylinders 1 and 2 through a partition 11 intake that has an intake a vent window 19, and an exhaust chamber 13, which is isolated from the intake chamber 12, and which has an exhaust port 20. A blower 19 is connected to the intake window 19 of the intake chamber 12. The intake chamber has an exhaust port 22, which is connected to the cavity 6 of the cylinder 2 by the bypass channel 25 and the exhaust chamber has an inlet 21, which is connected to the cavity 5 of cylinder 1 by the bypass channel 26. Inside the intake and exhaust chambers, the shutters 16 and 17 are moved, which are connected via piston rods 27 to the pistons of the cylinders. The flaps 16 and 17 serve to block the windows 21 and 22 and are made, for example, in the form of hollow spools of round or rectangular cross section, which are in contact with the guide walls 14 and 15 of the inlet and outlet chambers. In the upper part of the shutters in the axial direction, windows 23 and 24 are made, which, when the pistons are in the BDC, coincide with the windows 21 and 22. When the pistons move to the TDC, the windows 21 and 22 are overlapped by the shutters. The seal between the windows 21 and 22 and the surface of the shutters 16 and 17 at the moment of closing the windows 21 and 22 is achieved, for example, due to a special elastic seal, which is made on the guide walls 14 and 15.

Стадии рабочего цикла двухтактного двигателя зависят от положения поршней по отношению к ВМТ и НМТ. На фиг. 8 показана стадия рабочего цикла, когда поршни 3 и 4 находятся в НМТ. The stages of the working cycle of a two-stroke engine depend on the position of the pistons with respect to TDC and BDC. In FIG. 8 shows the stage of the duty cycle when the pistons 3 and 4 are in the BDC.

Принцип работы двигателя заключается в следующем. The principle of operation of the engine is as follows.

При положении поршня в НМТ окна 21 и 23, а также окна 22 и 24 совмещены. Это значит, что закончился выпуск сгоревших газов из полостей 5 и 6. Выпуск газа происходит в следующей последовательности. Сначала из полости 6 через канал 9. Затем из полости 5 через окно 8, перепускной канал 26, окна 21 и 23, камеру выпуска и далее через окно 20 в атмосферу. When the piston is in the BDC, the windows 21 and 23, as well as the windows 22 and 24 are combined. This means that the release of burnt gases from cavities 5 and 6 has ended. The release of gas occurs in the following sequence. First, from the cavity 6 through the channel 9. Then from the cavity 5 through the window 8, the bypass channel 26, windows 21 and 23, the exhaust chamber and then through the window 20 into the atmosphere.

Одновременно идет последовательная продувка рабочих полостей цилиндра в направлении - газ поступает от нагнетателя 18, через окно 19, окна 24 и 23, перепускной канал 25, окно 7, полость 6 канал 9, полость 5, окно 8, перепускной канал 26, окно 21 и 23, камеру выпуска и далее через окно 20 в атмосферу. At the same time, sequential purging of the working cavities of the cylinder in the direction takes place - gas flows from the supercharger 18, through window 19, windows 24 and 23, the bypass channel 25, window 7, cavity 6 channel 9, cavity 5, window 8, bypass channel 26, window 21 and 23, the exhaust chamber and further through the window 20 into the atmosphere.

Продувка и заполнение полостей 5 и 6 продолжается и при начале движения поршней к ВМТ, пока не перекроются окна 21 и 22. За счет смещения кривошипов по углу поворота вала можно обеспечить опережение открытия и закрытия выпускного окна 21 по отношению к впускному окну 22. The purging and filling of cavities 5 and 6 continues even when the pistons begin to move to TDC, until windows 21 and 22 overlap. By shifting the cranks in the angle of rotation of the shaft, it is possible to ensure that the opening and closing of the outlet window 21 is ahead of the inlet window 22.

Тогда, после закрытия окна 21 заполнение полостей будет продолжаться через еще открытое окно 22, что создаст условия для заполнения рабочих полостей с избыточным давлением, которое может обеспечить нагнетатель 18. После закрытия окон 21 и 22 в результате движения поршней 3 и 4 к ВМТ в полостях 5 и 6 начинается сжатие. При подходе поршней к ВМТ происходит
зажигание смеси от свечи 10 или самовоспламенение смеси после впрыска топлива через форсунку (дизельный вариант). Газ расширяется, начинается рабочий ход поршней, и последние движутся к НМТ. При открытии окна 21 происходит выпуск сгоревших газов, продувка и заполнение полостей 5 и 6 через окно 22, и процесс повторяется каждый газ при повороте вала двигателя на 360o.
Then, after closing the window 21, the filling of the cavities will continue through the still open window 22, which will create conditions for filling the working cavities with excess pressure, which can be provided by the supercharger 18. After closing the windows 21 and 22 as a result of the movement of the pistons 3 and 4 to the TDC in the cavities 5 and 6, compression begins. When pistons approach TDC,
ignition of the mixture from the candle 10 or self-ignition of the mixture after fuel injection through the nozzle (diesel version). The gas expands, the stroke of the pistons begins, and the latter move toward the BDC. When you open the window 21 is the release of burnt gases, purging and filling cavities 5 and 6 through the window 22, and the process is repeated every gas when the engine shaft is rotated 360 o .

Сущность варианта выполнения поршневой машины по пунктам 4, 6 и 7 поясняется на фиг. 9 и 10, которые имеют следующий перечень позиций:
1 - рабочий цилиндр левый;
2 - рабочие цилиндр правый;
3 - поршень цилиндра 1;
4 - поршень цилиндра 2;
5 - полость цилиндра 1;
6 - полость цилиндра 2;
7 - впускное окно цилиндра 2;
8 - выпускное окно цилиндра 2 ;
9 - впускное окно цилиндра 1;
10 - выпускное окно цилиндра 1;
11 - свеча зажигания или форсунка;
12 - разделяющая перегородка;
13 - камера впуска;
14 - камера выпуска;
15 - направляющий цилиндр камеры впуска;
16 - направляющий цилиндр камеры выпуска;
17 - стакан (золотник камеры впуски);
18 - стакан камеры выпуска;
19 - впускное окно камеры впуска;
20 - выпускное окно камеры выпуска;
21 - впускное окно камеры выпуска левое;
22 - впускное окно камеры выпуска правое;
23 - выпускное окно камеры впуска левое;
24 - выпускное окно камеры впуска правое;
25 - окно верхнее стакана 17;
26 - окно нижнее стакана 17;
27 - окно верхнее стакана 18;
28 - окно нижнее стакана 18;
29 - перепускной канал из камеры впуска в полость 6;
З0 - перепускной канал из полости 6 в камеру выпуска;
31 - перепускной канал из камеры впуска в полость 5;
32 - перепускной канал из полости 5 в камеру выпуска;
33 - шток, соединяющий поршень и стакан;
34 - коленвал двигателя;
35 - кривошип левый;
36 - кривошип правый;
37 - маслозаполненный картер механизма движения;
38 - нагнетатель.
The essence of the embodiment of the piston machine in paragraphs 4, 6 and 7 is illustrated in FIG. 9 and 10, which have the following list of positions:
1 - left working cylinder;
2 - working cylinder right;
3 - the piston of cylinder 1;
4 - the piston of the cylinder 2;
5 - cylinder cavity 1;
6 - the cavity of the cylinder 2;
7 - inlet window of cylinder 2;
8 - exhaust window of the cylinder 2;
9 - inlet window of cylinder 1;
10 - exhaust window of cylinder 1;
11 - a spark plug or nozzle;
12 - dividing wall;
13 - intake chamber;
14 - exhaust chamber;
15 - guide cylinder of the intake chamber;
16 - guide cylinder of the exhaust chamber;
17 - a glass (inlet chamber spool);
18 - a glass of the exhaust chamber;
19 - inlet window of the intake chamber;
20 - exhaust window of the exhaust chamber;
21 - left inlet window of the exhaust chamber;
22 - inlet window of the exhaust chamber, right;
23 - left inlet exhaust chamber window;
24 - outlet window of the intake chamber, right;
25 - the upper window of the glass 17;
26 - window lower glass 17;
27 - the upper window of the glass 18;
28 - window lower glass 18;
29 - bypass channel from the inlet chamber to the cavity 6;
Z0 - bypass channel from the cavity 6 to the exhaust chamber;
31 - bypass channel from the inlet chamber to the cavity 5;
32 - bypass channel from the cavity 5 to the exhaust chamber;
33 - a rod connecting the piston and the glass;
34 - engine crankshaft;
35 - crank left;
36 - crank right;
37 - oil-filled crankcase of the movement mechanism;
38 - supercharger.

На фиг. 9 и 10 изображен двухтактный двигатель по пунктам 4, 6 и 7, содержащий два смежных независимых рабочих цилиндра, каждый из которых имеет свои впускные и выпускные окна, а их поршни совершают встречное движение и работают в противофазе по отношению друг к другу. Поршни с помощью штоков соединены с заслонками, которые перемещаются в камере впуска и выпуска и перекрывают окна каналов, которые подведены к впускным и выпускным окнам цилиндров, двигатель может быть многоцилиндровым с четным количеством цилиндров, из которых каждые два смежных цилиндра имеют поршни, совершающие встречное движение. In FIG. 9 and 10 depict a two-stroke engine according to paragraphs 4, 6 and 7, containing two adjacent independent working cylinders, each of which has its inlet and outlet windows, and their pistons counter-move and work in antiphase with respect to each other. Pistons are connected by means of rods to dampers that move in the inlet and outlet chamber and overlap the channel windows that are connected to the inlet and outlet windows of the cylinders, the engine can be multi-cylinder with an even number of cylinders, of which every two adjacent cylinders have reciprocating pistons .

Принцип работы такого многоцилиндрового двигателя не будет отличаться от двигателя, имеющего два смежных цилиндра с поршнями, совершающими встречное движение, а поэтому принцип работы двигателя достаточно рассмотреть на примере двухцилиндрового двигателя. The principle of operation of such a multi-cylinder engine will not be different from an engine having two adjacent cylinders with pistons that counter-move, and therefore it is sufficient to consider the principle of engine operation using an example of a two-cylinder engine.

Двигатель на фиг. 9 и 10 содержит левый рабочий цилиндр 1 и правый рабочий цилиндр 2, в которых перемещаются поршни 3 и 4. Каждый поршень связан со своим кривошипом 35 и 36. За счет смещения кривошипов поршней 3 и 4 по отношению друг к другу на 180o по углу поворота вала поршни 3 и 4 совершает встречное движение и работают в противофазе друг к другу. Над поршнем 3 образована полость цилиндра 5, а над поршнем 4 образована полость цилиндра 6. Цилиндр 2 имеет впускное окно 7 и выпускное окно 8. Цилиндр 1 имеет впускное окно 9 и выпускное окно 10. Цилиндры 1 и 2 работают независимо друг от друга, и каждый из них имеет свою свечу зажигания или форсунку для впрыска топлива 11. Над цилиндрами 1 и 2 через разделяющую перегородку 12 установлены камера впуска 13, которая имеет впускное окно 19, и изолированная от камеры впуска 13 камера выпуска 14, которая имеет выпускное окно 20. К впускному окну 19 камеры впуска 13 подключен нагнетатель 38. Камера впуска имеет выпускное окно 24, которое с помощью перепускного канала 29 соединяется с полостью 6 цилиндра 2, а камера выпуска имеет впускное окно 21, которое с помощью перепускного канала 32 соединяется с полостью 5 цилиндра 1. Внутри камер впуска и выпуска перемещаются заслонки 17 и 18, которые с помощью штоков 33 по перемещению связаны с поршнями цилиндров. Заслонки 17 и 18 служат для перекрытия окон 21 и 24 и выполнены, например, в виде золотников круглого или прямоугольного сечения, которые контактируют с направляющими стенками 15 и 16 камеры впуска и выпуска. В верхней части заслонок в осевом направлении выполнены окна 25 и 27, которые при положении поршней в НМТ совпадают с окнами 21 и 24. При движении поршней к ВМТ окна 21 и 24 перекрываются заслонками. Уплотнение между окнами 21 и 24 и поверхностью заслонок 17 и 18 в момент перекрытия окон 21 и 24 достигается, например, за счет специального упругого поджимного уплотнения, которое выполнено на направляющих стенках 15 и 16.The engine of FIG. 9 and 10 contains a left working cylinder 1 and a right working cylinder 2, in which the pistons 3 and 4 move. Each piston is connected to its crank 35 and 36. Due to the displacement of the cranks of the pistons 3 and 4 relative to each other by 180 o the rotation of the shaft, the pistons 3 and 4 performs oncoming motion and work in antiphase to each other. A cylinder cavity 5 is formed above the piston 3, and a cylinder cavity 6 is formed above the piston 4. The cylinder 2 has an inlet window 7 and an outlet window 8. The cylinder 1 has an inlet window 9 and an outlet window 10. The cylinders 1 and 2 operate independently of each other, and each of them has its own spark plug or nozzle for injecting fuel 11. Above the cylinders 1 and 2, an inlet chamber 13, which has an inlet window 19, and an outlet chamber 14, which has an outlet window 20, is isolated from the inlet chamber 13. To the inlet window 19 of the inlet chamber 13 a supercharger 38 is connected. The inlet chamber has an outlet port 24, which is connected to the cavity 6 of the cylinder 2 using the bypass channel 29, and the exhaust chamber has an inlet port 21, which is connected to the cavity 5 of the cylinder 1 using the bypass channel 32. Inside the intake and exhaust chambers the shutters 17 and 18 are moved, which are connected by means of rods 33 for movement with the pistons of the cylinders. The dampers 17 and 18 serve to block the windows 21 and 24 and are made, for example, in the form of spools of round or rectangular cross section, which are in contact with the guide walls 15 and 16 of the intake and exhaust chambers. The axes 25 and 27 are made in the upper part of the shutters in the axial direction, which, when the pistons are in the BDC, coincide with the windows 21 and 24. When the pistons move to the TDC, the windows 21 and 24 are overlapped by the shutters. The seal between the windows 21 and 24 and the surface of the shutters 17 and 18 at the moment of closing the windows 21 and 24 is achieved, for example, due to a special elastic compression seal, which is made on the guide walls 15 and 16.

Стадии рабочего цикла двухтактного двигателя зависят от положения поршней по отношению к ВМТ и НМТ. На фиг. 9 показана стадия рабочего цикла, когда поршень 3 находится в ВМТ, а поршень 4 в НМТ. The stages of the working cycle of a two-stroke engine depend on the position of the pistons with respect to TDC and BDC. In FIG. 9 shows the stage of the duty cycle when the piston 3 is located at TDC and the piston 4 at BDC.

Принцип работы двигателя заключается в следующем. The principle of operation of the engine is as follows.

При положении поршня 4 в НМТ окна 21 и 27, а также окна 25 и 24 совмещаются. Это значит, что закончился выпуск сгоревших газов из полости 6. Выпуск газа происходит в следующей последовательности. Через окно 8, перепускной канал 30, окно 22 и окно 28 в камеру выпуска 14 и далее через окно 20 в атмосферу. Одновременно идет продувка полости 6 в направлении - газ поступает от нагнетателя 38 через окно 19, окна 25 и 24, перепускной канал 29, окно 7, полость 6, окно 8, перепускной канал 30, окна 22 и 28, камеру выпуска и далее в атмосферу. Продувка и заполнение полости 6 продолжаются и при начале движения поршня 4 к ВМТ, пока не перекроются окна 22 и 24. За счет смещения кривошипов поршней по углу поворота вала можно обеспечить опережение открытия и закрытия окна 22 по отношению к окну 24. Тогда после закрытия окна 21 заполнение полости 6 будет продолжаться через еще открытое окно 24, что создаст условия для заполнения полости 6 с избыточным давлением, которое может обеспечить нагнетатель 38. После закрытия окон 22 и 24 в результате движения поршня 4 к ВМТ в полости 6 начинается сжатие. When the position of the piston 4 in the BDC, the windows 21 and 27, as well as the windows 25 and 24 are combined. This means that the release of burnt gases from the cavity 6 has ended. The release of gas occurs in the following sequence. Through the window 8, the bypass channel 30, the window 22 and the window 28 into the exhaust chamber 14 and then through the window 20 to the atmosphere. At the same time, the cavity 6 is purged in the direction — gas flows from the supercharger 38 through window 19, windows 25 and 24, bypass channel 29, window 7, cavity 6, window 8, bypass channel 30, windows 22 and 28, exhaust chamber, and then into the atmosphere . The purging and filling of the cavity 6 continues even at the beginning of the movement of the piston 4 to the TDC until the windows 22 and 24 overlap. By shifting the cranks of the pistons in the angle of rotation of the shaft, it is possible to ensure that the opening and closing of window 22 is ahead of window 24. Then, after closing the window 21, the filling of the cavity 6 will continue through the still open window 24, which will create conditions for filling the cavity 6 with excess pressure, which can be provided by the supercharger 38. After the windows 22 and 24 are closed as a result of the movement of the piston 4 towards the upper center, compression begins.

Пока поршень 4 идет вверх на сжатие, поршень 3 совершает рабочих ход в результате расширения газа после его зажигания в полости 5. While the piston 4 goes up to compression, the piston 3 makes a working stroke as a result of the expansion of the gas after its ignition in the cavity 5.

При подходе поршня 4 к ВМТ происходит зажигание смеси в полости 6, газ расширяется и начинается рабочий ход поршня 4. В этот момент поршень 3 находится в НМТ и в цилиндре 1 происходит продувка и заполнение полости 5 свежим газом. Таким образом, циклы в цилиндрах 1 и 2 повторяются, и рабочий ход каждого поршня происходит через 360o угла поворота вала, а рабочие ходы поршней в двухцилиндровом двухтактном двигателе, отраженном на фиг. 9 и 10, повторяются через 180o угла поворота вала.When the piston 4 approaches the TDC, the mixture is ignited in the cavity 6, the gas expands and the piston 4 starts working. At this moment, the piston 3 is in the BDC and the cavity 5 is purged and filled with fresh gas. Thus, the cycles in the cylinders 1 and 2 are repeated, and the working stroke of each piston occurs through 360 o of the angle of rotation of the shaft, and the working strokes of the pistons in a two-cylinder two-stroke engine, shown in FIG. 9 and 10, are repeated through 180 o the angle of rotation of the shaft.

ДДВС в таком исполнении будет иметь высокую надежность, т.к. имеет маслозаполненный картер механизма движения и высокую экономичность, т.к. при использовании впрыска топлива непосредственно в цилиндр после закрытая впускных и выпускных окон исключаются потери топлива через окна. Кроме того, исключаются потери и вынос картерного масла через окна цилиндра, т.к. окна находятся в верхней части цилиндра и не перекрываются поршнем, т.е. условия работы по смазке такие же, как в четырехтактном двигателе. The engine in this design will have high reliability, because It has an oil-filled crankcase of the movement mechanism and high efficiency, because when using fuel injection directly into the cylinder after the closed intake and exhaust windows, fuel losses through the windows are eliminated. In addition, the loss and removal of crankcase oil through the cylinder windows are eliminated, as the windows are in the upper part of the cylinder and do not overlap with the piston, i.e. lubrication conditions are the same as in a four-stroke engine.

В качестве ближайшего прототипа для поршневой машины, используемой как двухтактный двигатель внутреннего сгорания и описанной в пункте 8 формулы изобретения, может рассматриваться конструкция двухрядного ДДВС по патенту РФ [1]. As the closest prototype for a piston machine used as a two-stroke internal combustion engine and described in paragraph 8 of the claims, the design of a two-row engine according to the patent of the Russian Federation can be considered [1].

Недостатком ближайшего прототипа является то, что в вариантах 1, 3, 4 и 5 прототипа впускные и выпускные окна рабочих цилиндров ДДВС находятся в нижних частях цилиндров над поршнем при его положении в нижней мертвой точке (см. фиг. 1, 3, 5, 11, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22 и 23 прототипа). Такое расположение окон влечет за собой необходимость увеличения длины цилиндров и поршнем для перекрытия окон при положении поршней в верхней мертвой точке. В противном случае возникает вероятность выноса масла из картера двигателя в выпускные окна и попадания топлива в картер двигателя через впускные окна, кроме того, по этой же причине необходимо размещать дополнительные поршневые кольца на нижней части юбки поршня. The disadvantage of the closest prototype is that in variants 1, 3, 4 and 5 of the prototype, the inlet and outlet windows of the engine cylinders are located in the lower parts of the cylinders above the piston at its position at bottom dead center (see Fig. 1, 3, 5, 11 , 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22 and 23 of the prototype). This arrangement of the windows entails the need to increase the length of the cylinders and the piston to close the windows when the pistons are in top dead center. Otherwise, there is a likelihood of oil being removed from the engine crankcase to the exhaust windows and fuel entering the engine crankcase through the intake ports, in addition, for the same reason, additional piston rings must be placed on the bottom of the piston skirt.

Как и прототип, предлагаемый вариант ДДВС содержит рабочие цилиндры, расположенные через разделяющую перегородку один над другим, у которых поршни цилиндров первого ряда связаны штоками с поршнями цилиндров второго ряда, а рабочий цилиндр выполнен сдвоенным и имеет впускные и выпускные окна и общую камеру сгорания, сообщающую его рабочие полости, которые расположены по обе стороны перегородки. Like the prototype, the proposed variant of the internal combustion engine contains working cylinders located one above the other through the separating partition, in which the pistons of the cylinders of the first row are connected by rods to the pistons of the cylinders of the second row, and the working cylinder is doubled and has inlet and outlet windows and a common combustion chamber that communicates its working cavity, which are located on both sides of the septum.

Задачей изобретения в части третьего варианта дополнительно является упрощение конструкции двигателя и снижение его удельной массы на единицу мощности, а также повышение экономичности и уменьшение расхода картерного масла. The objective of the invention in part of the third option is additionally to simplify the design of the engine and reduce its specific gravity per unit of power, as well as increase efficiency and reduce consumption of crankcase oil.

При выполнении по третьему варианту двухрядный ДДВС имеет минимум две смежных спарки поршней, каждая из которых имеет два поршня, связанных штоком. When performing the third embodiment, a two-row engine has at least two adjacent pairs of pistons, each of which has two pistons connected by a rod.

При этом цилиндры первого ряда отделены от цилиндров второго ряда перегородкой. Во втором ряду рабочий цилиндр одной спарки поршней имеет впускные окна, а рабочий цилиндр второго ряда другой спарки поршней имеет выпускные окна. ДДВС может быть многоцилиндровым, но тогда должен иметь четное количество спарок поршней. In this case, the cylinders of the first row are separated from the cylinders of the second row by a partition. In the second row, the working cylinder of one pair of pistons has inlet windows, and the working cylinder of the second row of the other pair of pistons has outlet windows. The engine may be multi-cylinder, but then it must have an even number of piston pairs.

Для лучшего заполнения рабочих цилиндров кривошип поршня цилиндра с выпускным окном может иметь отклонение по углу поворота вала в направлении вращения от кривошипа поршня цилиндра с впускным окном. To better fill the working cylinders, the crank of the piston of the cylinder with the outlet window may have a deviation in the angle of rotation of the shaft in the direction of rotation from the crank of the piston of the cylinder with the inlet window.

В результате обеспечивается опережение открытия и закрытия выпускных окон по отношению к впускным окнам. Каждая спарка поршней связана со своим кривошипом и в зависимости от расположения кривошипов по отношению друг к другу по углу поворота вала может совершать движение в одном или встречном направлении. As a result, the opening and closing of the outlet windows is prevented in relation to the inlet windows. Each pair of pistons is connected with its own crank and, depending on the location of the cranks relative to each other in terms of the angle of rotation of the shaft, can move in one or the opposite direction.

Изложенная сущность поршневой машины по пункту 8 формулы изобретения в вариантах исполнения 1, 2, 3 и 4 поясняется на фиг.11-15, которые имеют следующий перечень позиций:
Исполнение 1, фиг.11 и 12
1 - рабочий цилиндр левый первого ряда;
2 - рабочий цилиндр правый первого ряда;
3 - поршень цилиндра 1;
4 - поршень цилиндра 2;
5 - полость рабочего цилиндра 1;
6 - полость рабочего цилиндра 2;
7 - впускное окно полости 5;
8 - выпускное окно полости 5;
9 - впускное окно полости 6;
10 - выпускное окно полости 6;
11 - разделяющая перегородка;
12 - рабочий цилиндр двухстороннего действия второго ряда левый;
13 - рабочий цилиндр двухстороннего действия второго ряда правый;
14 - поршень цилиндра 12;
15 - поршень цилиндра 13;
16 - полость рабочего цилиндра 12 над поршнем;
17 - полость рабочего цилиндра 12 под поршнем;
18 - полость рабочего цилиндра 13 над поршнем;
19 - полость рабочего цилиндра 13 под поршнем;
20 - впускное окно полости 16;
21 - выпускное окно полости 16;
22 - впускное окно полости 17;
23 - выпускное окно полости 17;
24 - перепускное канал, соединяющий полости 6 и 17;
25 - перепускной канал, соединяющий полости 5 и 16;
26 - впускное окно полости 18;
27 - выпускное окно полости 18;
28 - впускное окно полости 19;
29 - выпускное окно полости 19;
30 - перепускной канал, соединяющий полости 19 и 5;
31 - перепускной канал, соединяющий полости 18 и 6;
32 - коленвал двигателя (механизм движения поршней);
33 - кривошип левый;
34 - кривошип правый;
35 - штоки, соединяющие спарки поршней;
36 - свеча зажигания или форсунка;
37 - нагнетатель;
38 - маслозаполненный картер механизма движения.
The stated essence of the piston machine according to paragraph 8 of the claims in embodiments 1, 2, 3 and 4 is illustrated in Figs. 11-15, which have the following list of positions:
Execution 1, 11 and 12
1 - working cylinder left of the first row;
2 - working cylinder, right, first row;
3 - the piston of cylinder 1;
4 - the piston of the cylinder 2;
5 - the cavity of the working cylinder 1;
6 - the cavity of the working cylinder 2;
7 - the inlet window of the cavity 5;
8 - the outlet window of the cavity 5;
9 - the inlet window of the cavity 6;
10 - the outlet window of the cavity 6;
11 - dividing wall;
12 - left-hand side working cylinder of the second row of the second row;
13 - the working cylinder of the bilateral action of the second row, right;
14 - the piston of the cylinder 12;
15 - the piston of the cylinder 13;
16 - the cavity of the working cylinder 12 above the piston;
17 - the cavity of the working cylinder 12 under the piston;
18 - the cavity of the working cylinder 13 above the piston;
19 - the cavity of the working cylinder 13 under the piston;
20 - the inlet window of the cavity 16;
21 - the outlet window of the cavity 16;
22 - the inlet window of the cavity 17;
23 - the outlet window of the cavity 17;
24 - bypass channel connecting the cavity 6 and 17;
25 - bypass channel connecting the cavity 5 and 16;
26 - the inlet window of the cavity 18;
27 - the outlet window of the cavity 18;
28 - the inlet window of the cavity 19;
29 - the outlet window of the cavity 19;
30 - bypass channel connecting the cavity 19 and 5;
31 - bypass channel connecting the cavity 18 and 6;
32 - engine crankshaft (piston movement mechanism);
33 - crank left;
34 - crank right;
35 - rods connecting the pairs of pistons;
36 - spark plug or nozzle;
37 - supercharger;
38 - oil-filled crankcase movement mechanism.

На фиг. 11 и 12 изображен двухрядный двигатель в исполнении 1, имеющий минимум две спарки поршней, каждая из которых имеет поршни, связанные между собой штоками и соединена со своим кривошипом. In FIG. 11 and 12 depict a two-row engine in version 1, having at least two pairs of pistons, each of which has pistons connected by rods and connected to its crank.

Кривошипы каждых двух пар поршней имеет отклонения между собой по углу поворота вала на 180o или 180+α° и обеспечивают встречное движение пар поршней и работы их цилиндров в противофазе по отношению друг к другу. При отклонении кривошипов между собой на угол 180+α° обеспечивается опережение открытия и закрытия выпускных окон цилиндра 12 по отношению к впускным окнам цилиндра 13.The cranks of each two pairs of pistons have deviations between themselves in the angle of rotation of the shaft by 180 o or 180 + α ° and provide oncoming movement of the pairs of pistons and the operation of their cylinders in antiphase with respect to each other. When the cranks deviate from each other by an angle of 180 + α ° , the opening and closing of the outlet windows of the cylinder 12 is anticipated in relation to the inlet windows of the cylinder 13.

Принцип работы двухрядного многоцилиндрового двигателя с четным количеством пар поршней (больше двух) не будет отличаться от двухрядного двигателя, имеющего две взаимосвязанные пары поршней, а поэтому для рассмотрения предложен двигатель с двумя парами поршней. The principle of operation of a two-row multi-cylinder engine with an even number of piston pairs (more than two) will not differ from a two-row engine having two interconnected pairs of pistons, and therefore, an engine with two pairs of pistons is proposed for consideration.

Принцип работы такого двигателя можно рассматривать по стадиям рабочего цикла в зависимости от положения поршней по отношению к нижней мертвой точке (НМТ) и к верхней мертвой точке (ВМТ) в интервале от 0o до 360o угла поворота вала, т.к. в этом интервале совершается полный pa6oчий цикл двухтактного двигателя в два такта, чередующихся через 180o.The principle of operation of such an engine can be considered according to the stages of the working cycle depending on the position of the pistons with respect to the bottom dead center (BDC) and top dead center (TDC) in the range from 0 o to 360 o the angle of rotation of the shaft, because in this interval, a complete six-hour cycle of the two-stroke engine in two cycles is performed, alternating through 180 o .

На фиг.11 и 12 показан вариант исполнения 1, когда все цилиндры являются рабочими, а продувка всех полостей цилиндров осуществляется от постороннего источника, например от нагнетателя. 11 and 12 show an embodiment 1 when all the cylinders are working, and all the cylinder cavities are purged from an external source, for example, from a supercharger.

На фиг. 11 показана стадия рабочего цикла, когда поршни 3 и 14 левой спарки поршней подходят к BМT, а поршни 15 и 4 правой пары поршней подходят к НМТ. Ha фиг.12 показана стадия рабочего цикла, когда поршни левой и правой спарки поршней меняются местами после поворота вала двигателя на 180o.In FIG. 11 shows the stage of the working cycle, when the pistons 3 and 14 of the left pair of pistons are suitable for BMT, and the pistons 15 and 4 of the right pair of pistons are suitable for BDC. Ha 12 shows the stage of the duty cycle when the pistons of the left and right pairs of pistons change places after the rotation of the engine shaft by 180 o .

У двигателя на фиг.11 и 12 в первом ряду находятся цилиндры 1 и 2 одностороннего действия, а во втором ряду находятся цилиндры 12 и 13 двухстороннего действия. Над поршнями 3 и 4 первого ряда цилиндров, а также над и под поршнями 14 и 15 второго ряда цилиндров образованы полости рабочих цилиндров, которые имеют впускные и выпускные окна. The engine in FIGS. 11 and 12 in the first row has single-acting cylinders 1 and 2, and in the second row are double-acting cylinders 12 and 13. Above the pistons 3 and 4 of the first row of cylinders, as well as above and below the pistons 14 and 15 of the second row of cylinders, cavities of the working cylinders are formed which have inlet and outlet windows.

Для продувки и наддува всех полостей рабочих цилиндров используется нагнетатель 37. Рабочий цилиндр полости 18 (фиг.11) имеет впускные окна 26 и выпускные окна 27. Рабочий цилиндр 2 полости 6 имеет впускные окна 9 и выпускные окна 10. Рабочий цилиндр полости 17 имеет впускные окна 22 и выпускные окна 23. Полости 18 и 6 рабочих цилиндров соединены между собой перепускным каналом 31, а полости 6 и 17 соединены перепускным каналом 24. В результате 3 полости 18, 6 и 17 сообщаются между собой и имеют общую камеру сгорания, а рабочие цилиндры этих полостей являются строенными. При этом полость 6 рабочего цилиндра 2 первого ряда оказывается проточной и расположена между полостями 18 и 17, которые от полости 6 находятся во втором ряду по другую сторону перегородки 11. A blower 37 is used to purge and pressurize all the cavities of the working cylinders. The working cylinder of the cavity 18 (Fig. 11) has inlet windows 26 and exhaust windows 27. The working cylinder 2 of the cavity 6 has inlet windows 9 and exhaust windows 10. The working cylinder of the cavity 17 has inlets windows 22 and exhaust windows 23. Cavities 18 and 6 of the working cylinders are connected to each other bypass channel 31, and the cavities 6 and 17 are connected bypass channel 24. As a result, 3 cavities 18, 6 and 17 communicate with each other and have a common combustion chamber, and the working the cylinders of these cavities are enamel. In this case, the cavity 6 of the working cylinder 2 of the first row is flowing and is located between the cavities 18 and 17, which are from the cavity 6 in the second row on the other side of the partition 11.

Рабочий цилиндр 13 полости 19 (фиг.12) имеет впускные окна 28 и выпускные окна 29. Рабочий цилиндр 1 полости 5 имеет впускные окна 7 и выпускные окна 8. Рабочий цилиндр 12 полости 16 имеет впускные окна 20 и выпускные окна 21. Полости 19 и 5 соединены между собой перепускным каналом 30, а полости 5 и 16 соединены между собой перепускным каналом 25. В результате три полости 19, 5 и 16 сообщаются между собой и имеют общую камеру сгорания, а рабочие цилиндры этих полостей являются строенными. При этом полость 5 рабочего цилиндра 1 первого ряда, так же как и полость 6, оказывается проточной, т.к. расположена между полостями 19 и 16, которые от полости 5 находится по другую сторону перегородки. Строенные рабочие цилиндры оснащены свечами зажигания или форсунками для впрыска топлива 36. The working cylinder 13 of the cavity 19 (Fig. 12) has inlet windows 28 and exhaust windows 29. The working cylinder 1 of the cavity 5 has inlet windows 7 and exhaust windows 8. The working cylinder 12 of the cavity 16 has inlet windows 20 and exhaust windows 21. Cavities 19 and 5 are interconnected by the bypass channel 30, and the cavities 5 and 16 are interconnected by the bypass channel 25. As a result, the three cavities 19, 5 and 16 communicate with each other and have a common combustion chamber, and the working cylinders of these cavities are built. In this case, the cavity 5 of the working cylinder 1 of the first row, as well as the cavity 6, is flowing, because located between the cavities 19 and 16, which from the cavity 5 is located on the other side of the partition. Constructed working cylinders are equipped with spark plugs or nozzles for fuel injection 36.

Отличительной особенностью ДДВС по п. 8 формулы изобретения в исполнении 1 по сравнению с ближайшим прототипом (1) является то, что участвующие в работе рабочие цилиндры являются не сдвоенными, а строенными. При этом полости рабочих цилиндров первого ряда являются проточными, а их впускные и выпускные окна находятся в верхней части цилиндров и не перекрываются поршнем. Такое расположение окон у цилиндров первого ряда позволяет отказаться от увеличения длины поршней и цилиндров, а также исключает вынос масла из картера двигателя, что имеет место при расположение окон над поршнем при его положении в НМТ, как у прототипа. В результате упрощается конструкция ДДВС, повышается его надежность и снижается удельная масса, отнесенная на единицу мощности, а также повышается экологическая частота выхлопных газов и уменьшается расход картерного масла. A distinctive feature of the engine according to claim 8 of the claims in execution 1 in comparison with the closest prototype (1) is that the working cylinders involved in the work are not double, but built. In this case, the cavities of the working cylinders of the first row are flowing, and their inlet and outlet windows are located in the upper part of the cylinders and do not overlap with the piston. This arrangement of the windows of the cylinders of the first row allows you to refuse to increase the length of the pistons and cylinders, and also eliminates the removal of oil from the crankcase, which occurs when the windows are located above the piston when it is in the BDC, as in the prototype. As a result, the design of the internal combustion engine is simplified, its reliability is increased and the specific gravity per unit of power is reduced, and the environmental frequency of the exhaust gases is increased and the crankcase oil consumption is reduced.

Принцип работы ДДВС в данном исполнении заключается в следующем. The principle of operation of the engine in this design is as follows.

На фиг. 11 зафиксирован момент, когда в строенном рабочем цилиндре, содержащем соединенные между собой полости 18, 6 и 17, заканчивается рабочий ход поршней 15, 4 и 14 и последние подошли к НМТ. Соответственно заканчивается выпуск cгopeвшиx газов через окна 23. In FIG. 11, the moment is recorded when the working stroke of the pistons 15, 4, and 14 ends in the constructed working cylinder containing interconnected cavities 18, 6, and 17 and the latter approach the BDC. Accordingly, the release of flue gases through windows 23 ends.

Одновременно идет последовательная продувка полостей 18, 6 и 17 свежим газом от нагнетателя 37. В начале газ поступает от нагнетателя 37 к впускным окнам 26, заполняет полость 18 и через перепускной канал 31 поступает в полость 6 и затем через перепускной канал 24 поступает в полость 17. К моменту окончания продувки полостей 18, 6 и 17 выпускные окна 23 закрываются, а впускные окна 26 еще открыты. At the same time, sequential purging of the cavities 18, 6 and 17 with fresh gas from the supercharger 37 takes place. At the beginning, gas flows from the supercharger 37 to the inlet ports 26, fills the cavity 18 and enters the cavity 6 through the bypass channel 31 and then enters the cavity 17 through the bypass channel 24 By the time the purges of the cavities 18, 6 and 17 are completed, the outlet windows 23 are closed and the inlet windows 26 are still open.

В результате в полостях 18, 6 и 17 создается избыточное давление, которое может создать нагнетатель 37. В это же время происходит зажигание топливной смеси над поршнями 3 и 14 и под поршнем 15. Газ расширяется и происходит рабочий ход поршней в строенном цилиндре, имеющем соединенные между собой полости 5, 16 и 19. В результате поршни 3 и 14 левой спарки совершают рабочий ход и движутся вниз к НМТ, а поршень 15 правой спарки совершает рабочий ход и движется вверх к ВМТ. As a result, an excess pressure is created in the cavities 18, 6 and 17, which can be created by the supercharger 37. At the same time, the fuel mixture ignites above the pistons 3 and 14 and under the piston 15. The gas expands and the pistons travel in a cylinder built with between each other, the cavities 5, 16 and 19. As a result, the pistons 3 and 14 of the left pair make a stroke and move down to the BDC, and the piston 15 of the right pair makes a stroke and moves up to the top dead center.

Сначала открываются окна 21 (см. фиг.12) и происходит выпуск сгоревших газов. Затем начинают открываться впускные окна 28 и происходит продувка полостей 19, 5 и 16. После закрытия окон 21 окна 28 еще открыты в полостях 19, 5 и 16 и давление растет выше атмосферного до величины избыточного давления, создаваемого нагнетателем 37. First, windows 21 open (see FIG. 12) and the release of burnt gases occurs. Then, the inlet windows 28 begin to open and the cavities 19, 5 and 16 are purged. After the windows 21 are closed, the windows 28 are still open in the cavities 19, 5 and 16 and the pressure rises above atmospheric to the excess pressure created by the supercharger 37.

Далее опять происходит загорание топливной смеси уже под поршнем 14 и над поршнями 15 и 4. Левая спарка поршней идет вверх к ВМТ, а правая спарка поршней идет вниз к НМТ, и процесс повторяется. Такой двухрядный ДДВС будет иметь удельную массу на единицу мощности, в четыре и более раз меньшую, чем однорядный четырехтактный двигатель такой же мощности. Then again, the fuel mixture ignites already under the piston 14 and above the pistons 15 and 4. The left pair of pistons goes up to the TDC, and the right pair of pistons goes down to the BDC, and the process repeats. Such a two-row engine will have a specific gravity per unit of power, four or more times less than a single-row four-stroke engine of the same power.

Исполнение 2, фиг.13
1 - сдвоенный рабочий цилиндр одностороннего действия первого ряда;
2 - поршни цилиндра 1;
3 - полость цилиндра 1 левая;
4 - полость цилиндра 1 правая;
5 - впускное окно цилиндра 1;
6 - выпускное окно цилиндра 1;
7 - цилиндр двухстороннего действия второго ряда левый;
8 - цилиндр двухстороннего действия второго ряда правый;
9 - поршень цилиндра 7;
10 - поршень цилиндра 8;
11 - полость рабочего цилиндра 7 над поршнем 9;
12 - полость рабочего цилиндра 7 под поршнем 9;
13 - полость рабочего цилиндра 8 над поршнем 10;
14 - полость рабочего цилиндра 8 под поршнем 10;
15 - впускное окно полости 11;
16 - выпускное окно полости 11;
17 - впускное окно полости 13;
18 - выпускное окно полости 13;
19 - впускное окно полости 14;
20 - выпускное окно полости 12;
21 - перепускной канал, соединяющий полость 13 с полостью 4;
22 - канал, соединяющий полость 4 полостью 3;
23 - перепускной канал, соединяющий полость 3 с полостью 11;
24 - канал, соединяющий полости 14 и 12;
25 - свеча зажигания или форсунка;
26 - нагнетатель;
27 - канал подвода газа от нагнетателя к полостям 13 и 14;
28 - коленвал двигателя (механизм движения поршней);
29 - кривошип левый;
30 - кривошип правый;
31 - шатуны;
32 - штоки, соединяющие спарки поршней;
33 - маслозаполненный картер механизма движения;
34 - разделяющая перегородка.
Execution 2, Fig.13
1 - a double working cylinder of unilateral action of the first row;
2 - pistons of cylinder 1;
3 - cylinder cavity 1 left;
4 - the cavity of the cylinder 1 is right;
5 - inlet window of cylinder 1;
6 - exhaust window of cylinder 1;
7 - left-sided cylinder of the second row;
8 - double-acting cylinder of the second row, right;
9 - the piston of the cylinder 7;
10 - the piston of the cylinder 8;
11 - the cavity of the working cylinder 7 above the piston 9;
12 - the cavity of the working cylinder 7 under the piston 9;
13 - the cavity of the working cylinder 8 above the piston 10;
14 - the cavity of the working cylinder 8 under the piston 10;
15 - the inlet window of the cavity 11;
16 - the outlet window of the cavity 11;
17 - the inlet window of the cavity 13;
18 - the outlet window of the cavity 13;
19 - the inlet window of the cavity 14;
20 - the outlet window of the cavity 12;
21 - a bypass channel connecting the cavity 13 with the cavity 4;
22 - channel connecting the cavity 4 cavity 3;
23 - bypass channel connecting the cavity 3 with the cavity 11;
24 - channel connecting the cavity 14 and 12;
25 - spark plug or nozzle;
26 - supercharger;
27 - channel for supplying gas from the supercharger to the cavities 13 and 14;
28 - engine crankshaft (piston movement mechanism);
29 - crank left;
30 - crank right;
31 - connecting rods;
32 - rods connecting the pairs of pistons;
33 - oil-filled crankcase of the movement mechanism;
34 is a dividing wall.

На фиг. 13 изображен двухрядный двигатель по пункту 8 формулы изобретения в исполнении 2, имеющий движущиеся в одном направлении минимум две смежные взаимосвязанные пары поршней, каждая из которых имеет два поршня, связанных между собой штоком, и соединена со своим кривошипом. Кривошипы каждых двух смежных пар поршней имеют отклонение между собой по углу поворота вала и обеспечивают опережение открытия и закрытия выпускных окон цилиндра 7 по отношению к впускным окнам цилиндра 8. In FIG. 13 shows a two-row engine according to claim 8 in version 2, having at least two adjacent interconnected pairs of pistons moving in one direction, each of which has two pistons connected by a rod and connected to its crank. The cranks of each two adjacent pairs of pistons have a deviation between themselves in terms of the angle of rotation of the shaft and provide an advance opening and closing of the exhaust windows of the cylinder 7 with respect to the inlet windows of the cylinder 8.

Принцип работы двухрядного многоцилиндрового двигателя с четным количеством смежных пар поршней (больше двух) не будет отличаться от двухрядного двигателя, имеющего две взаимосвязанные смежные пары поршней, а поэтому для рассмотрения предложен двигатель с двумя парами поршней. The principle of operation of a two-row multi-cylinder engine with an even number of adjacent pairs of pistons (more than two) will not differ from a two-row engine having two interconnected adjacent pairs of pistons, and therefore, an engine with two pairs of pistons is proposed for consideration.

На фиг.13 показан вариант исполнения 2, когда все цилиндры являются рабочими, их поршни движутся в одном направлении, а продувка всех полостей цилиндров осуществляется от постороннего источника, например нагнетателя. On Fig shows a variant of execution 2, when all the cylinders are working, their pistons move in one direction, and the purge of all the cavities of the cylinders is carried out from an external source, such as a supercharger.

У двигателя на фиг.13 в первом ряду находится сдвоенный цилиндр 1 одностороннего действия, состоящий из двух цилиндров 1 и двух поршней 2. In the engine of FIG. 13, in the first row is a double-acting single acting cylinder 1, consisting of two cylinders 1 and two pistons 2.

Над левым поршнем 2 образована полость 3, а над правым поршнем 2 образована полость 4. Полости 3 и 4 соединены между собой каналом 22. Соединенные между собой цилиндры 1 имеют общую камеру сгорания и могут рассматриваться как один сдвоенный цилиндр. Сдвоенный цилиндр 1 имеет впускное окно 5 и выпускное окно 6. Над цилиндром 1 через разделяющую перегородку 34 установлены цилиндры двухстороннего действия 7 и 8, имеющие соответственно поршни 9 и 10. Поршни 9 и 10 второго ряда связаны штоками 32 с поршнями 2 первого ряда. Над поршнями 9 и 10 образованы полости 11 и 13. Под поршнями 9 и 10 образованы полости 12 и 14. Все цилиндры 1, 7 и 8 и все полости 3, 4, 11 и 13 являются рабочими. Для продувки и наддува всех полостей рабочих цилиндров используется нагнетатель 26. Рабочий цилиндр полости 13 имеет впускные окна 17 и выпускные окна 18. Рабочий цилиндр полости 11 имеет впускные окна 15 и выпускные окна 16. Полости 12 и 14 соединены каналом 24 и образуют сдвоенный цилиндр. Этот сдвоенный цилиндр имеет впускные окна 19 и выпускные окна 20. Полость 4 соединена с полостью 13 перепускным каналом 21, а полость 3 соединена с полостью 11 перепускным каналом 23. A cavity 3 is formed above the left piston 2, and a cavity 4 is formed above the right piston 2. The cavities 3 and 4 are interconnected by a channel 22. The cylinders 1 connected to each other have a common combustion chamber and can be considered as one twin cylinder. The double cylinder 1 has an inlet window 5 and an outlet window 6. Double-acting cylinders 7 and 8 are installed over the cylinder 1 through the dividing wall 34, having pistons 9 and 10, respectively. The pistons 9 and 10 of the second row are connected by rods 32 to the pistons 2 of the first row. Cavities 11 and 13 are formed above the pistons 9 and 10. Cavities 12 and 14 are formed under the pistons 9 and 10. All cylinders 1, 7 and 8 and all cavities 3, 4, 11 and 13 are working. A blower 26 is used to purge and pressurize all the cavities of the working cylinders. The working cylinder of the cavity 13 has inlet windows 17 and exhaust windows 18. The working cylinder of the cavity 11 has inlet windows 15 and exhaust windows 16. The cavities 12 and 14 are connected by a channel 24 and form a double cylinder. This twin cylinder has inlet windows 19 and outlet windows 20. The cavity 4 is connected to the cavity 13 bypass channel 21, and the cavity 3 is connected to the cavity 11 bypass channel 23.

В результате полости 13, 4, 3 и 11 сообщаются между собой и имеют общую камеру сгорания, а рабочие цилиндры этих полостей образуют суммарный цилиндр, состоящий из 4-х цилиндров. При этом полости 4 и 3 являются проточными и расположены между полостями 13 и 11, которые находятся во втором ряду по другую сторону перегородки 34. As a result, the cavities 13, 4, 3, and 11 communicate with each other and have a common combustion chamber, and the working cylinders of these cavities form a total cylinder consisting of 4 cylinders. While the cavity 4 and 3 are flowing and are located between the cavities 13 and 11, which are in the second row on the other side of the partition 34.

Сдвоенный цилиндр, состоящий из 2-х полостей 12 и 14 и суммарный цилиндр, состоящий из 4-х полостей 13, 4, 3 и 11 имеют каждый свою свечу зажигания или форсунку для впрыска топлива 25. A twin cylinder, consisting of 2 cavities 12 and 14 and a total cylinder, consisting of 4 cavities 13, 4, 3 and 11 each have their own spark plug or nozzle for fuel injection 25.

Отличительной особенностью ДДВС по п. 8 формулы изобретения исполнения 2 по сравнению с ближайшим прототипом (I), также как и по исполнению 1, является то, что часть рабочих цилиндров является не сдвоенной, а суммарный цилиндр имеет количество цилиндров больше 2-х. В рассмотренном случае по исполнению 2 суммарный цилиндр состоит из 4-х цилиндров. A distinctive feature of the engine according to claim 8 of the claims of execution 2 in comparison with the closest prototype (I), as well as according to version 1, is that part of the working cylinders is not double, and the total cylinder has more than 2 cylinders. In the considered case of execution 2, the total cylinder consists of 4 cylinders.

При этом полости 3 и 4 рабочего сдвоенного цилиндра первого ряда являются проточными, а у сдвоенного цилиндра первого ряда впускные окна 5 и выпускные окна 6 находятся в верхней части цилиндров и не перекрываются поршнем. Такое расположение окон у цилиндров первого ряда в отличие от прототипа дает преимущества, отмеченные ранее. In this case, the cavities 3 and 4 of the working double cylinder of the first row are flowing, and for the double cylinder of the first row, the inlet windows 5 and the outlet windows 6 are located in the upper part of the cylinders and are not blocked by the piston. This arrangement of the windows of the first row cylinders, in contrast to the prototype, gives the advantages noted earlier.

Принцип работы ДДВС в исполнении 2 заключается в следующем. The principle of operation of the engine in version 2 is as follows.

На фиг. 13 зафиксирован момент, когда обе взаимосвязанные пары поршней подходят к НМТ, и заканчивается рабочий процесс в полостях 11, 3, 4 и 13, т. к. происходит выпуск сгоревших газов из этих полостей через выпускные окна 16, которые открылись раньше, чем впускные окна 17. In FIG. 13, the moment is recorded when both interconnected pairs of pistons approach the BDC, and the working process ends in cavities 11, 3, 4 and 13, since the combustion of gases from these cavities takes place through exhaust ports 16, which opened earlier than the intake windows 17.

Затем начинается закрытие выпускных окон 16 и открытие впускных окон 17. В этот момент идет последовательная продувка полостей 13, 4, 3 и 11. После закрытия выпускных окон 16 впускные окна 17 остаются еще открытыми, и начинается заполнение полостей 13, 4, 3 и 11 газом с избыточным давлением, которое может создать нагнетатель. В результате весовое заполнение полостей цилиндров может происходить с коэффициентом наполнения больше единицы. Одновременно заканчивается сжатие газа в полостях 12 и 14, расположенных под поршнями 9 и 10. При подходе поршней к НМТ происходит загорание смеси, газ расширяется и начинается рабочий ход поршней вверх к ВМТ, а следовательно, начинается процесс сжатия газа в полостях 13, 4, 3 и 11. При подходе поршней к ВМТ сначала открываются выпускные окна 20 и идет выпуск сгоревших газов из полостей 12 и 14. Then, the closing of the outlet windows 16 and the opening of the inlet windows 17 begins. At this point, the cavities 13, 4, 3 and 11 are sequentially purged. After the outlet windows 16 are closed, the inlet ports 17 remain open and filling of the cavities 13, 4, 3 and 11 begins. gas with excess pressure that the supercharger can create. As a result, weight filling of the cylinder cavities can occur with a filling coefficient greater than unity. At the same time, the compression of the gas in the cavities 12 and 14 located under the pistons 9 and 10 ends. When the pistons approach the BDC, the mixture ignites, the gas expands and the pistons move up to the TDC, and therefore, the gas compression process in the cavities 13, 4, 3 and 11. When the pistons approach TDC, the exhaust ports 20 first open and burnt gases are released from the cavities 12 and 14.

При начале закрытия окон 20 и начале открытия окон 19 идет продувка полостей 12 и 14. После закрытия окон 20 начинается заполнение полостей 12 и 14 при открытых окнах 19 с избыточным давлением, равным давлению, которое создает нагнетатель. При подходе поршней к ВМТ происходит загорание смеси в полостях 13, 4, 3 и 11, начинается рабочий ход поршней вниз к НМТ, и процесс повторяется. Т.е. на один оборот вала двигателя приходится два рабочих хода поршней с интервалом через 180o угла поворота вала.At the beginning of the closing of the windows 20 and the beginning of the opening of the windows 19, the cavities 12 and 14 are purged. After the closing of the windows 20, filling of the cavities 12 and 14 begins with the open windows 19 with an overpressure equal to the pressure created by the supercharger. When the pistons approach TDC, the mixture ignites in cavities 13, 4, 3, and 11, the pistons move down to the BDC, and the process repeats. Those. for one revolution of the motor shaft there are two piston strokes with an interval of 180 o the angle of rotation of the shaft.

Исполнение 3, фиг.14
1 - сдвоенный рабочий цилиндр одностороннего действия первого ряда;
2 - поршни цилиндра 1;
3 - полость цилиндра 1 левая;
4 - полость цилиндра 1 правая;
5 - впускное окно цилиндра 1;
6 - выпускное окно цилиндра 1;
7 - цилиндр двухстороннего действия второго ряда левый;
8 - цилиндр двухстороннего действия второго ряда правый;
9 - поршень цилиндра 7;
10 - поршень цилиндра 8;
11 - полость рабочего цилиндра 7 над поршнем;
12 - полость насосного цилиндра 7 под поршнем;
13 - полость рабочего цилиндра 8 над поршнем;
14 - полость насосного цилиндра 8 под поршнем;
15 - впускное окно полости 11;
16 - выпускное окно полости 11;
17 - впускное окно полости 13;
18 - выпускное окно полости 13;
19 - впускное и выпускное окна полостей 12 и 14;
20 - канал подвода и отвода газа от полостей 12 и 14;
21 - нагнетатель;
22 - канал подвода газа от нагнетателя 21 к полости 13 рабочего цилиндра и к насосным полостям 12 и 14 насосного сдвоенного цилиндра;
23 - обратный клапан;
24 - перепускной канал, соединяющий полость 13 с полостью 4;
25 - канал, соединяющий полость 4 с полостью 3;
26 - перепускной канал, соединяющий полость 3 с полостью 11;
27 - канал, соединяющий полости 12 и 14;
28 - свеча зажигания или форсунка;
29 - коленвал двигателя (механизм движения поршней);
30 - кривошип левый;
31 - кривошип правый;
32 - шатуны;
33 - штоки, соединяющие спарки поршней;
34 - маслозаполненный картер механизма движения.
Execution 3, Fig.14
1 - a double working cylinder of unilateral action of the first row;
2 - pistons of cylinder 1;
3 - cylinder cavity 1 left;
4 - the cavity of the cylinder 1 is right;
5 - inlet window of cylinder 1;
6 - exhaust window of cylinder 1;
7 - left-sided cylinder of the second row;
8 - double-acting cylinder of the second row, right;
9 - the piston of the cylinder 7;
10 - the piston of the cylinder 8;
11 - the cavity of the working cylinder 7 above the piston;
12 - the cavity of the pump cylinder 7 under the piston;
13 - the cavity of the working cylinder 8 above the piston;
14 - the cavity of the pump cylinder 8 under the piston;
15 - the inlet window of the cavity 11;
16 - the outlet window of the cavity 11;
17 - the inlet window of the cavity 13;
18 - the outlet window of the cavity 13;
19 - inlet and outlet windows of the cavities 12 and 14;
20 - channel for supplying and discharging gas from cavities 12 and 14;
21 - supercharger;
22 - channel for supplying gas from the supercharger 21 to the cavity 13 of the working cylinder and to the pump cavities 12 and 14 of the pump twin cylinder;
23 - check valve;
24 - a bypass channel connecting the cavity 13 with the cavity 4;
25 - channel connecting the cavity 4 with the cavity 3;
26 - bypass channel connecting the cavity 3 with the cavity 11;
27 - channel connecting the cavity 12 and 14;
28 - spark plug or nozzle;
29 - engine crankshaft (piston movement mechanism);
30 - crank left;
31 - crank right;
32 - connecting rods;
33 - rods connecting the piston pairs;
34 - oil filled crankcase movement mechanism.

На фиг. 14 изображен двухрядный ДДВС по пункту 8 формулы изобретения в исполнении 3, в котором четыре полости, в том числе две над поршнями первого ряда и две над поршнями второго ряда, соединены между собой и являются рабочими. Принцип их работы такой же, как у двигателя в исполнении 2 на фиг. 13. Отличие от исполнения 2 заключается в том, что полости 12 и 14 сдвоенного цилиндра являются насосными и подают газ по перепускному каналу 20 через впускное окно 17 в рабочие цилиндры. При таком исполнении ДДВС может иметь два режима работы - пусковой режим с пониженной мощностью при неработающем нагнетателе 21 и рабочий режим с полной мощностью после включения в работу нагнетателя. В этом случае полная мощность двигателя будет меньше, чем у двигателя в исполнении 2, т.к. вместо шести рабочих полостей в работе будут участвовать только четыре рабочие полости, а две полости из шести работают только как насосные. На фиг.14 рассматривается двигатель, имеющий только 2 спарки поршней. С этим же принципом работы может быть и многоцилиндровый двигатель, имеющий четное количество пар поршней, соединенных штоком. In FIG. 14 shows a two-row engine according to claim 8 in version 3, in which four cavities, including two above the pistons of the first row and two above the pistons of the second row, are interconnected and are working. The principle of their operation is the same as that of the engine in execution 2 in FIG. 13. The difference from version 2 is that the cavities 12 and 14 of the twin cylinder are pumping and supply gas through the bypass channel 20 through the inlet window 17 to the working cylinders. With this design, the engine can have two operating modes - the starting mode with reduced power with the idle supercharger 21 and the operating mode with full power after turning on the supercharger. In this case, the total engine power will be less than that of the engine in version 2, because instead of six working cavities, only four working cavities will participate in the work, and two of the six cavities work only as pump cavities. On Fig considered an engine having only 2 pairs of pistons. With the same principle of operation, there can be a multi-cylinder engine having an even number of pairs of pistons connected by a rod.

На фиг. 14 зафиксирован момент, когда обе взаимосвязанные пары поршней подходят к НМТ, и заканчивается рабочий процесс в полостях 3, 4, 11 и 13, расположенных над поршнями. В таком положении поршней из этих полостей через окно 16 происходит выпуск сгоревших газов, а в насосных полостях 12 и 14 заканчивается процесс сжатия газа, т.к. обратный клапан 23 закрыт. При открытии окна 17 сначала начинается процесс продувки рабочих цилиндров, а затем после закрытия окна 16 происходит заполнение рабочих полостей свежим газом. После закрытия окна 17 и начала движения поршней вверх к ВМТ происходит сжатие газа в полостях 3, 4, 11 и 13 и одновременно при открытом обратном клапане 23 начинается заполнение насосных полостей 12 и 14. При подходе поршней к ВМТ происходит загорание топливной смеси, газ расширяется и начинается рабочий ход поршней. In FIG. 14, the moment is recorded when both interconnected pairs of pistons approach the BDC, and the work process ends in cavities 3, 4, 11 and 13 located above the pistons. In this position of the pistons from these cavities through the window 16, the release of burnt gases occurs, and in the pump cavities 12 and 14 the gas compression process ends, because check valve 23 is closed. When opening the window 17, first the process of purging the working cylinders begins, and then after closing the window 16, the working cavities are filled with fresh gas. After the window 17 is closed and the pistons start moving upward to the TDC, gas is compressed in the cavities 3, 4, 11 and 13 and at the same time, when the check valve 23 is open, filling of the pump cavities 12 and 14 starts. When the pistons approach the TDC, the fuel mixture ignites, the gas expands and the piston stroke begins.

При движении поршней вниз закрывается обратный клапан 23 и газ сжимается в насосных полостях 12 и 14. Рабочий ход поршней заканчивается, когда открывается окно 16 и происходит выпуск сгоревших газов. После открытия окна 17 сжатый газ из насосных полостей 12 и 14 расширяется и по перепускному каналу 20 и окно 17 поступает в рабочие полости. When the pistons move down, the check valve 23 closes and the gas is compressed in the pump cavities 12 and 14. The piston stroke ends when the window 16 opens and the burnt gases are released. After opening the window 17, the compressed gas from the pump cavities 12 and 14 expands through the bypass channel 20 and the window 17 enters the working cavity.

После падения давления в перепускном канале 20 открывается обратный клапан 26 и дополнительно по каналу 22 газ через окно 17 начинает поступать от нагнетателя 21, который обеспечивает заполнение полостей 13, 4, 3 и 11 с избыточным давлением. При неработающем нагнетателе 21 (пусковой режим работы двигателя) газ в рабочие полости поступает только из насосных полостей 12 и 14. After the pressure drop in the bypass channel 20, the check valve 26 opens and additionally through the channel 22 the gas through the window 17 begins to flow from the supercharger 21, which provides filling of the cavities 13, 4, 3 and 11 with excess pressure. When the supercharger 21 is inactive (engine starting mode), gas enters the working cavities only from pump cavities 12 and 14.

При работающем нагнетателе 21 обратный клапан 23 открыт и заполнение полостей 12 и 14 может вестись с избыточным давлением. В этом случае двигатель будет развивать полную мощность. При неработающем нагнетателе 21 заполнение полостей 12 и 14 будет происходить газом без избыточного давления и соответственно двигатель будет работать на режиме пониженной мощности. При наличии насосных полостей облегчается запуск двигателя при неработающем нагнетателе, который может работать от энергии выхлопных газов как турбонагнетатель и вступает в работу только после запуска двигателя при достижении расчетного числа оборотов. Наличие насосных полостей позволяет работать двигателю вообще без нагнетателя. When the supercharger 21 is operating, the non-return valve 23 is open and the cavities 12 and 14 can be filled with excess pressure. In this case, the engine will develop full power. When the supercharger 21 is idle, the cavities 12 and 14 will fill with gas without excess pressure and, accordingly, the engine will operate at reduced power. In the presence of pump cavities, it is easier to start the engine when the supercharger is idle, which can work from the energy of the exhaust gases as a turbocharger and only comes into operation after the engine is started when the estimated speed is reached. The presence of pump cavities allows the engine to operate without a supercharger at all.

Изложенная сущность изобретения по пункту 8 формулы изобретения в исполнении 4 поясняется на фиг. 15, которая имеет следующие позиции:
1 - рабочий цилиндр левый первого ряда;
2 - насосный цилиндр правый первого ряда;
3 - поршень цилиндра 1;
4 - поршень цилиндра 2;
5 - полость рабочего цилиндра 1;
6 - полость насосного цилиндра 2;
7 - впускное окно полости 5;
8 - выпускное окно полости 5;
9 - впускное окно полости 6;
10 - выпускное окно полости 6;
11 - разделяющая перегородка;
12 - цилиндр двухстороннего действия второго ряда левый;
13 - цилиндр двухстороннего действия второго ряда правый;
14 - поршень цилиндра 12;
15 - поршень цилиндра 13;
16 - полость рабочего цилиндра 12 над поршнем;
17 - полость насосного цилиндра 12 под поршнем;
18 - полость насосного цилиндра 13 над поршнем;
19 - полость рабочего цилиндра 13 под поршнем;
20 - впускное окно полости 16;
21 - выпускное окно полости 16;
22 - впускное окно полости 17;
23 - выпускное окно полости 17;
24 - впускное окно полости 18;
25 - выпускное окно полости 18;
26 - впускное окно полости 19;
27 - выпускное окно полости 19;
28 - канал, соединяющий полости 6 и 17;
29 - перепускной канал, соединяющий полости 5 и 16;
30 - перепускной канал, соединяющий полости 5 и 19;
31 - перепускной канал, соединяющий полости 17 и 19;
32 - перепускной канал, соединяющий полости 18 и 19;
33 - перепускной канал, соединяющий полости 6 и 19;
34 - коленчатый вал двигателя (механизм движения поршней);
35 - кривошип левый;
36 - кривошип правый;
37 - шток, соединяющий левую спарку поршней;
38 - шток, соединяющий правую спарку поршней;
39 - свеча зажигания или форсунка;
40 - шатуны;
41 - маслозаполненный картер механизма движения поршней.
The foregoing summary of claim 8 according to claim 4 is illustrated in FIG. 15, which has the following positions:
1 - working cylinder left of the first row;
2 - pump cylinder right of the first row;
3 - the piston of cylinder 1;
4 - the piston of the cylinder 2;
5 - the cavity of the working cylinder 1;
6 - cavity of the pump cylinder 2;
7 - the inlet window of the cavity 5;
8 - the outlet window of the cavity 5;
9 - the inlet window of the cavity 6;
10 - the outlet window of the cavity 6;
11 - dividing wall;
12 - a cylinder of double-acting second row left;
13 - double-acting cylinder of the second row, right;
14 - the piston of the cylinder 12;
15 - the piston of the cylinder 13;
16 - the cavity of the working cylinder 12 above the piston;
17 - the cavity of the pump cylinder 12 under the piston;
18 - the cavity of the pump cylinder 13 above the piston;
19 - the cavity of the working cylinder 13 under the piston;
20 - the inlet window of the cavity 16;
21 - the outlet window of the cavity 16;
22 - the inlet window of the cavity 17;
23 - the outlet window of the cavity 17;
24 - the inlet window of the cavity 18;
25 - the outlet window of the cavity 18;
26 - the inlet window of the cavity 19;
27 - the outlet window of the cavity 19;
28 - channel connecting the cavity 6 and 17;
29 - bypass channel connecting the cavity 5 and 16;
30 - bypass channel connecting the cavity 5 and 19;
31 - bypass channel connecting the cavity 17 and 19;
32 - bypass channel connecting the cavity 18 and 19;
33 - bypass channel connecting the cavity 6 and 19;
34 - engine crankshaft (piston movement mechanism);
35 - crank left;
36 - crank right;
37 - rod connecting the left pair of pistons;
38 - rod connecting the right pair of pistons;
39 - spark plug or nozzle;
40 - connecting rods;
41 - oil-filled crankcase of the mechanism of movement of the pistons.

На фиг. 15 изображен двухрядный ДДВС в исполнении 4, содержащий четное количество связанных штоком поршней, у которого половина цилиндров является рабочими, а другая половина цилиндров является насосными. Для удобства рассмотрения на фиг. 15 показан двухрядный двигатель, имеющий четыре пары связанных штоком поршней, из которых каждые две пары поршней работают самостоятельно и обеспечивают заданный двухтактный цикл работы. Двигатель может быть многоцилиндровым с четным количеством пар поршней. Наличие у двигателя четырех пар поршней позволяет рассмотреть полный двухтактный цикл работы двух пар поршней в диапазоне от 0o до 360o угла поворота вала, т.к. через каждые 180o меняется положение поршней по отношению к ВМТ и НМТ и можно видеть у одной пары поршней начало рабочего хода, а у другой пары поршней начало цикла сжатия.In FIG. 15 shows a two-row engine in version 4, containing an even number of pistons connected by a rod, in which half of the cylinders are working and the other half of the cylinders are pumping. For convenience, see FIG. 15 shows a two-row engine having four pairs of pistons connected by a rod, of which every two pairs of pistons work independently and provide a predetermined push-pull cycle. The engine can be multi-cylinder with an even number of pairs of pistons. The presence of four pairs of pistons in the engine allows us to consider the full two-stroke cycle of two pairs of pistons in the range from 0 o to 360 o the angle of rotation of the shaft, because after every 180 o the position of the pistons with respect to TDC and BDC changes and one can see the start of the stroke for one pair of pistons, and the start of the compression cycle for the other pair of pistons.

На фиг. 15 показана стадия рабочего цикла, когда поршни 3 и 14 левой спарки поршней подходят к ВМТ, а поршни 4 и 15 правой пары поршней подходят к HМT. Через 180o угла поворота вала поршни левой и правой спарки поршней поменяются местами. Т.к. две пары поршней в левой части двигателя такие же, как две пары поршней в правой части двигателя, обозначение позиции их составляющих элементов будет одинаковым.In FIG. 15 shows the stage of the working cycle when the pistons 3 and 14 of the left pair of pistons approach the TDC, and the pistons 4 and 15 of the right pair of pistons approach the TMT. After 180 o the angle of rotation of the shaft, the pistons of the left and right pairs of pistons will change places. Because two pairs of pistons on the left side of the engine are the same as two pairs of pistons on the right side of the engine, the position designation of their constituent elements will be the same.

У двигателя на фиг. 15 в первом ряду находятся цилиндры 1 и 2 одностороннего действия, а во втором ряду цилиндры 12 и 13 являются цилиндрами двухстороннего действия. Над поршнем 3 первого ряда и над поршнем 14 второго ряда, а также под поршнем 15 второго ряда образованы полости 5, 16 и 19 рабочих цилиндров, которые имеют впускные и выпускные окна, соединены между собой, имеют общую камеру сгорания, общую свечу зажигания или форсунку для впрыска топлива и срабатывают одновременно. In the engine of FIG. 15 in the first row are single-acting cylinders 1 and 2, and in the second row, cylinders 12 and 13 are double-acting cylinders. Above the piston 3 of the first row and above the piston 14 of the second row, as well as under the piston 15 of the second row, cavities 5, 16 and 19 of the working cylinders are formed, which have inlet and outlet windows, are interconnected, have a common combustion chamber, a common spark plug or nozzle for fuel injection and fire simultaneously.

Над поршнем 15 второго ряда и над поршнем 4 первого ряда, а также под поршнем 14 второго ряда образованы полости 18, 6 и 17 насосных цилиндров. Over the piston 15 of the second row and over the piston 4 of the first row, as well as under the piston 14 of the second row, cavities 18, 6 and 17 of the pump cylinders are formed.

Рабочий цилиндр полости 19 имеет впускные окна 26 и выпускные окна 27. Рабочий цилиндр полости 5 имеет впускные окна 7 и выпускные окна 8. Рабочий цилиндр полости 16 имеет впускные 20 и выпускные окна 21. Насосный цилиндр полости 18 имеет впускные окна 24 и выпускные окна 25. Насосный цилиндр полости 17 имеет впускные окна 22 и выпускные окна 23. Насосный цилиндр полости 6 имеет впускные окна 9 и выпускные окна 10. Насосный цилиндр полости 17 соединен с рабочим цилиндром полости 19 перепускным каналом 31. Насосный цилиндр полости 18 соединен с рабочим цилиндром полости 19 перепускным каналом 32. Рабочий цилиндр полости 19 соединен с рабочим цилиндром полости 5 перепускным каналом 30, а рабочий цилиндр полости 5 соединен с рабочим цилиндром полости 16 перепускным каналом 29. При этом полость 5 рабочего цилиндра первого ряда оказывается проточной и расположена между полостями 19 и 16, которые от полости 5 находятся по другую сторону перегородки 11. В результате рабочие цилиндры полостей 5, 16 и 19 являются строенными. Строенные рабочие цилиндры имеют общую камеру сгорания, общую свечу зажигания или форсунку для впрыска топлива 39. The working cylinder of the cavity 19 has inlet windows 26 and outlet windows 27. The working cylinder of the cavity 5 has inlet windows 7 and outlet windows 8. The working cylinder of the cavity 16 has inlet 20 and outlet windows 21. The pump cylinder of the cavity 18 has inlet windows 24 and outlet windows 25 The pump cylinder of the cavity 17 has inlet windows 22 and exhaust ports 23. The pump cylinder of the cavity 6 has inlet windows 9 and exhaust windows 10. The pump cylinder of the cavity 17 is connected to the working cylinder of the cavity 19 bypass channel 31. The pump cylinder of the cavity 18 is connected to the working cylinder cavities 19 bypass channel 32. The working cylinder of the cavity 19 is connected to the working cylinder of the cavity 5 bypass channel 30, and the working cylinder of the cavity 5 is connected to the working cylinder of the cavity 16 bypass channel 29. In this case, the cavity 5 of the working cylinder of the first row is flowing and is located between the cavities 19 and 16, which are from the cavity 5 on the other side of the partition 11. As a result, the working cylinders of the cavities 5, 16 and 19 are built. Constructed working cylinders have a common combustion chamber, a common spark plug or nozzle for fuel injection 39.

Отличительной особенностью ДДВС в варианте исполнения 4 по сравнению с ближайшим прототипом (1) является то, что участвующие в работе одновременно рабочие цилиндры являются не сдвоенными, как у прототипа, а строенными. При этом полости рабочих цилиндров первого ряда являются проточными, а их впускные и выпускные окна находятся в верхней части цилиндров и не перекрываются поршнем. Также проточными являются полости насосных цилиндров первого ряда, а их впускные и выпускные окна тоже находятся в верхней части цилиндров. A distinctive feature of the internal combustion engine in embodiment 4 compared to the closest prototype (1) is that the working cylinders participating in the work are not double, like the prototype, but built. In this case, the cavities of the working cylinders of the first row are flowing, and their inlet and outlet windows are located in the upper part of the cylinders and do not overlap with the piston. The cavities of the pumping cylinders of the first row are also flowing, and their inlet and outlet windows are also located in the upper part of the cylinders.

Расположение впускных и выпускных окон полостей рабочих и насосных цилиндров в верхней части цилиндра дает преимущества, отмеченные в варианте исполнения 1, 2 и 3. В отличие от варианта исполнения 1 в варианте исполнения 4 для продувки рабочих цилиндров используется не внешний источник продувки, например в виде нагнетателя, а насосные цилиндры. The location of the inlet and outlet windows of the cavities of the working and pump cylinders in the upper part of the cylinder gives the advantages noted in version 1, 2 and 3. In contrast to version 1 in version 4, a non-external blowing source is used to purge the working cylinders, for example in the form supercharger, and pump cylinders.

Принцип работы ДДВС в варианте исполнения 4 заключается в следующем. The principle of operation of the engine in embodiment 4 is as follows.

На фиг. 15 зафиксирован момент, когда в правой половине двигателя в строенном рабочем цилиндре, содержащем соединенные между собой полости 19, 5 и 16, заканчивается рабочий ход поршней 15, 3 и 14. Соответственно заканчивается выпуск сгоревших газов через окна 21. Одновременно или с запаздыванием открываются впускные окна 26, и из насосных полостей 6, 17 и 18 газ поступает сначала в полость 19, затем в полость 5 и далее в полость 16. Т.е. происходит последовательная прямоточная продувка полостей 19, 5 и 16. In FIG. 15, the moment is recorded when the working stroke of the pistons 15, 3, and 14 is completed in the right half of the engine in a built-up working cylinder containing interconnected cavities 19, 5, and 16. Accordingly, the release of burnt gases through the windows 21 ends at the same time or with a delay windows 26, and from the pump cavities 6, 17 and 18, the gas enters first into the cavity 19, then into the cavity 5 and then into the cavity 16. That is, sequential direct-flow purging of cavities 19, 5 and 16 takes place.

Если кривошипы двух взаимодействующих смежных спарок имеют отклонение между собой по углу поворота вала на 180+α°, происходит опережение открытия и закрытия выпускных окон 21 по сравнению с впускными окнами 26.If the cranks of two interacting adjacent pairs have a deviation between themselves in the angle of rotation of the shaft by 180 + α ° , the opening and closing of the outlet windows 21 is ahead of the inlet windows 26.

Это позволяет улучшить коэффициент наполнения рабочего строенного цилиндра. Возможен вариант, когда для наполнения насосных цилиндров будет использован нагнетатель, создающий давление выше атмосферного. В этом случае в рабочем цилиндре после закрытия выпускных окон 21 давление также может быть поднято выше атмосферного. В это же время в левой половине двигателя (две спарки поршней слева) происходит зажигание топливной смеси над поршнями 14 и 3 и под поршнем 15. Газ расширяется и происходит рабочий ход поршней в строенном цилиндре, имеющем соединенные между собой полости 19, 5 и 16. В результате поршни 14 и 3 движутся к НМТ, а поршень 15 движется к ВМТ. Сначала открываются окна 21, и происходит выпуск сгоревших газов. Затем начинают открываться окна 26, и происходит продувка полостей 19, 5 и 16, а затем их заполнение. К этому времени поршни 14, и 3 в правой половине двигателя (две спарки поршней правые) подошли к ВМТ, а поршень 15 подошел к НМТ. Происходит загорание, и идет рабочий ход поршней в правой половине двигателя. Затем рабочий цикл повторяется. В результате в рассмотренном двигателе за один оборот вала происходит два срабатывания строенных рабочих цилиндров с интервалом через 180o.This allows you to improve the fill factor of the working cylinder. A variant is possible when a supercharger will be used to fill the pump cylinders, creating a pressure above atmospheric. In this case, in the working cylinder after closing the exhaust ports 21, the pressure can also be raised above atmospheric. At the same time, in the left half of the engine (two pairs of pistons on the left), the fuel mixture ignites above the pistons 14 and 3 and under the piston 15. The gas expands and the pistons travel in a cylinder with interconnected cavities 19, 5 and 16. As a result, the pistons 14 and 3 move to the BDC, and the piston 15 moves to the TDC. First, windows 21 open, and the discharge of burnt gases occurs. Then the windows 26 begin to open, and the cavities 19, 5 and 16 are purged and then filled. By this time, pistons 14, and 3 in the right half of the engine (two pairs of pistons on the right) approached the TDC, and piston 15 approached the BDC. It ignites and the pistons move in the right half of the engine. Then the work cycle is repeated. As a result, in the engine under consideration, for one revolution of the shaft, two trips of the built working cylinders occur with an interval of 180 o .

Источники информации
1. Двухтактный двигатель внутреннего сгорания (варианты). Патент РФ 2143077, МПК F 02 В 33/22, опубл.1999, Бюл. 35.
Sources of information
1. Two-stroke internal combustion engine (options). RF patent 2143077, IPC F 02 B 33/22, publ. 1999, Bull. 35.

2. А.К. Михайлов, В.П. Ворошилов. Компрессорные машины: Учебник для вузов - М.: Энергоиздат, 1989, с.11, рис. 1, 2, 6 и 7). 2. A.K. Mikhailov, V.P. Voroshilov. Compressor machines: Textbook for high schools - M .: Energoizdat, 1989, p. 11, Fig. 1, 2, 6 and 7).

Claims (8)

1. Поршневая машина, например, как двухтактный или четырехтактный двигатель внутреннего сгорания, компрессор для сжатия или отсоса газа или насос для перекачки жидкой среды, содержащая цилиндры с полостями, в которых перемещаются поршни, камеру впуска и камеру выпуска, в которых вращаются цилиндрические золотники, связанные с валом двигателя, и впускные и выпускные окна, соединенные перепускными каналами с камерами впуска и выпуска, отличающаяся тем, что содержит как минимум два цилиндра, впускная камера расположена над одним цилиндром, а выпускная - над другим, при этом каждая камера работает на два цилиндра. 1. A piston machine, for example, as a two-stroke or four-stroke internal combustion engine, a compressor for compressing or sucking gas or a pump for pumping a liquid medium, containing cylinders with cavities in which pistons, an inlet chamber and an exhaust chamber in which cylindrical spools rotate, connected to the engine shaft, and inlet and outlet windows connected bypass channels to the intake and exhaust chambers, characterized in that it contains at least two cylinders, the inlet chamber is located above one cylinder, and exhaust - on the other, with each camera working on two cylinders. 2. Поршневая машина по п. 1, отличающаяся тем, что полости цилиндров соединены между собой при помощи канала с образованием общей камеры сгорания для двух цилиндров, а поршни совершают движение в одном направлении, при этом один цилиндр имеет впускные окна, а другой цилиндр - выпускные окна. 2. The piston machine according to claim 1, characterized in that the cylinder cavities are interconnected by means of a channel with the formation of a common combustion chamber for two cylinders, and the pistons move in one direction, while one cylinder has inlet windows and the other cylinder outlet windows. 3. Поршневая машина по п. 1, отличающаяся тем, что цилиндры работают независимо друг от друга, поршни цилиндров совершают встречное движение и работают в противофазе, в камерах впуска и выпуска размещены по два золотника, а каждый цилиндр имеет и впускное и выпускное окно. 3. The piston machine according to claim 1, characterized in that the cylinders operate independently of each other, the pistons of the cylinders counter-move and work in antiphase, two spools are placed in the intake and exhaust chambers, and each cylinder has an inlet and an outlet window. 4. Поршневая машина, содержащая как минимум два смежных рабочих цилиндра с рабочими полостями, в которых перемещаются поршни, связанные каждый со своим кривошипом, камеры впуска и камеры выпуска, в которых перемещаются золотники, связанные с поршнями, впускные и выпускные окна, выполненные в рабочих цилиндрах над поршнями при их положении в верхней мертвой точке и соединенные перепускными каналами с окнами камеры впуска и камеры выпуска, отличающаяся тем, что золотники связаны с поршнями при помощи штоков, а камеры установлены над рабочими поршнями через разделяющую перегородку. 4. A piston machine containing at least two adjacent working cylinders with working cavities in which pistons are connected, each connected with its crank, inlet chambers and exhaust chambers, in which the spools connected with the pistons, inlet and outlet windows made in the workers are moved cylinders above the pistons at their position at top dead center and connected by bypass channels with the windows of the inlet chamber and the exhaust chamber, characterized in that the spools are connected to the pistons using rods, and the chambers are mounted above the working pistons through the separation partition. 5. Поршневая машина по п. 4, отличающаяся тем, что рабочие полости соединены между собой при помощи канала с образованием общей камеры сгорания для двух рабочих цилиндров, поршни совершают движение в одном направлении, при этом один цилиндр имеет впускные окна, а другой цилиндр - выпускные окна. 5. The piston machine according to claim 4, characterized in that the working cavities are interconnected by a channel with the formation of a common combustion chamber for two working cylinders, the pistons move in one direction, with one cylinder having inlet windows and the other cylinder outlet windows. 6. Поршневая машина по п. 4, отличающаяся тем, что цилиндры являются независимыми, рабочие поршни совершают встречное движение и работают в противофазе, при этом каждый цилиндр имеет впускные и выпускные окна. 6. The piston machine according to claim 4, characterized in that the cylinders are independent, the working pistons counter-move and work in antiphase, with each cylinder having inlet and outlet windows. 7. Поршневая машина по любому из пп. 4-6, отличающаяся тем, что золотники выполнены прямоугольного сечения. 7. Piston machine according to any one of paragraphs. 4-6, characterized in that the spools are made of rectangular cross-section. 8. Поршневая машина, содержащая цилиндры, расположенные через разделяющую перегородку один над другим, у которых поршни цилиндров первого ряда связаны штоками с поршнями цилиндров второго ряда, а рабочий цилиндр выполнен сдвоенным и имеет впускные и выпускные окна и общую камеру сгорания, сообщающую его рабочие полости, которые расположены по обе стороны перегородки, отличающаяся тем, что рабочие полости цилиндров первого ряда выполнены проточными и соединены со стороны входа и выхода газа с рабочими полостями цилиндров второго ряда, а впускные и выпускные окна цилиндров первого ряда выполнены в верхней части цилиндра над поршнем при его положении в верхней мертвой точке. 8. A piston machine containing cylinders located through a partition wall one above the other, in which the pistons of the cylinders of the first row are connected by rods to the pistons of the cylinders of the second row, and the working cylinder is doubled and has inlet and outlet windows and a common combustion chamber communicating its working cavities which are located on both sides of the partition, characterized in that the working cavities of the cylinders of the first row are flow-through and connected from the side of the gas inlet and outlet with the working cavities of the cylinders of the second row, and in the inlet and outlet windows of the cylinders of the first row are made in the upper part of the cylinder above the piston at its position at top dead center.
RU2000115856/06A 2000-06-16 2000-06-16 Piston machine (versions) RU2215879C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000115856/06A RU2215879C2 (en) 2000-06-16 2000-06-16 Piston machine (versions)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000115856/06A RU2215879C2 (en) 2000-06-16 2000-06-16 Piston machine (versions)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2000115856A RU2000115856A (en) 2002-11-20
RU2215879C2 true RU2215879C2 (en) 2003-11-10

Family

ID=32026400

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000115856/06A RU2215879C2 (en) 2000-06-16 2000-06-16 Piston machine (versions)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2215879C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2620599C2 (en) * 2012-01-10 2017-05-29 Пежо Ситроен Отомобиль Са Control method of forced ignition advance in internal combustion engine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2620599C2 (en) * 2012-01-10 2017-05-29 Пежо Ситроен Отомобиль Са Control method of forced ignition advance in internal combustion engine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2150590C1 (en) Two-stroke internal combustion engine
US8109737B1 (en) Reciprocating device with dual chambered cylinders
US20090151663A1 (en) Two-stroke internal combustion engine with two opposed pistons per cylinder
US6286467B1 (en) Two stroke engine conversion
WO2010036229A1 (en) Internal combustion engine with dual-chamber cylinder
US4884532A (en) Swinging-piston internal-combustion engine
WO2016150231A1 (en) Internal combustion engine having variable volume combustion chamber and auxiliary piston
US3630178A (en) Engine having migrating combustion chamber
US3396709A (en) Roto-piston engine
US20100236514A1 (en) Seal for a rotary valve for an internal combustion engine
EP0058679A1 (en) Novel dual expansion internal combustion cycle and engine.
RU2215879C2 (en) Piston machine (versions)
US5341774A (en) Self supercharged two stroked cycle and engine having migrating combustion chambers
US3621758A (en) Reciprocating piston machine
WO2009117775A1 (en) High secondary compression ratio anp pressube lubricated two- stroke engine
US6119640A (en) Internal combustion engine with slot-type gas distribution
WO2005093237A1 (en) Apparatus with piston having upper piston extensions
RU2767262C1 (en) Two-stroke internal combustion engine with auxiliary cylinder
RU2235211C2 (en) Multifunctional rotary timing mechanism
RU2416728C1 (en) Two-stroke diesel engine
RU2007588C1 (en) Two-stroke internal combustion engine with rocking piston
RU49120U1 (en) TWO-CYCLE ROTARY-VAN BLADE DUAL ACTION COMBUSTION ENGINE WITH CRANK-SLIDER ACTUATOR
RU2118465C1 (en) Double-stroke internal-combustion engine
IL163427A (en) Internal combustion engine with coupled cylinders and method for operating it
RU2267614C1 (en) Double-acting vane internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20050617