RU2247841C1 - Two-stroke internal combustion engine - Google Patents
Two-stroke internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2247841C1 RU2247841C1 RU2003126728/06A RU2003126728A RU2247841C1 RU 2247841 C1 RU2247841 C1 RU 2247841C1 RU 2003126728/06 A RU2003126728/06 A RU 2003126728/06A RU 2003126728 A RU2003126728 A RU 2003126728A RU 2247841 C1 RU2247841 C1 RU 2247841C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hydrogen
- source
- piston
- oxygen
- engine
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels
Landscapes
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области машиностроения, а именно к двигателям внутреннего сгорания, и может быть широко использовано в двигателестроении.The invention relates to the field of engineering, namely to internal combustion engines, and can be widely used in engine building.
Известен двухтактный двигатель внутреннего сгорания с клапанно-щелевой продувкой, содержащий кривошипно-шатунный, газораспределительный механизмы и системы - охлаждения, смазки, питания, зажигания, где в цилиндре двигателя от начала сгорания предыдущей порции заряда до подготовки к сгоранию следующей достаточно одного оборота коленчатого вала или двух ходов поршня. Воздух при этом поступает от источника давления, например нагнетателя. Для питания используется углеводородное топливо (см. Рытвинский Г.Н. Знакомьтесь - двигатель М.: Машиностроение, 1993 г., стр.10-14, рис.56).Known two-stroke internal combustion engine with a valve-slotted purge containing crank, gas distribution mechanisms and systems - cooling, lubrication, power, ignition, where in the cylinder of the engine from the start of combustion of the previous portion of the charge to prepare for the combustion of the next one revolution of the crankshaft is enough or two piston strokes. Air comes from a pressure source, such as a supercharger. Hydrocarbon fuel is used for food (see. G. Rytvinsky. Meet - M engine: Mashinostroenie, 1993, pp. 10-14, Fig. 56).
Недостатками известного двигателя являются значительные эксплуатационные расходы из-за дороговизны углеводородного топлива и высокая токсичность выхлопных газов.The disadvantages of the known engine are significant operating costs due to the high cost of hydrocarbon fuel and high toxicity of exhaust gases.
Известен двигатель внутреннего сгорания, содержащий, по меньшей мере, один цилиндр, свечу зажигания, воздуховпускной патрубок с диффузором и карбюратором, систему питания водородом и источник электрического тока, первый полюс которого связан с свечой зажигания и с электродом в поплавковой камере карбюратора. Второй полюс связан с корпусом двигателя, с иглообразным электродом в диффузоре и с воздуховпускным патрубком системы питания водородом. В результате бензоводородовоздушная смесь электризуется и при поступлении в камеру сгорания в зоне свечи зажигания концентрируются молекулы водорода, что создает повышенную скорость процесса выгорания обедненной смеси и повышает экономичность двигателя (см. а.с. СССР 1020594, опубл. 30.05.1983).A known internal combustion engine comprising at least one cylinder, a spark plug, an air inlet pipe with a diffuser and a carburetor, a hydrogen power system and an electric current source, the first pole of which is connected to the spark plug and to the electrode in the carburetor float chamber. The second pole is connected to the engine casing, with a needle-shaped electrode in the diffuser and with the air inlet of the hydrogen supply system. As a result, the gas-hydrogen mixture is electrified and, upon entering the combustion chamber, hydrogen molecules are concentrated in the zone of the spark plug, which creates an increased speed of the burnout process of the lean mixture and increases the efficiency of the engine (see AS USSR 1020594, publ. 05/30/1983).
Недостатками этого двигателя также являются высокие эксплуатационные расходы на углеводородное топливо и высокая токсичность отработавших газов.The disadvantages of this engine are also high operating costs for hydrocarbon fuel and high toxicity of exhaust gases.
Известен двигатель внутреннего сгорания, содержащий, по меньшей мере, один цилиндр с полостью охлаждения, водоохладитель, насос, водородный реактор с энергоаккумулирующим веществом, бак с водой, через нагнетатель соединенный с водородным реактором, и водонагреватель, трубопроводом соединенный с водородным реактором и воздуховпускным трубопроводом двигателя. Собирающийся в газовой полости водонагревателя водород через воздуховпускной трубопровод поступает в камеру сгорания двигателя (см. а.с. СССР 1071791, опубл. 07.02.1984).A known internal combustion engine containing at least one cylinder with a cooling cavity, a water cooler, a pump, a hydrogen reactor with an energy storage substance, a water tank through a supercharger connected to a hydrogen reactor, and a water heater connected by a pipe to a hydrogen reactor and an engine air inlet pipe . Hydrogen collected in the gas cavity of the water heater enters the combustion chamber of the engine through the air inlet pipe (see AS USSR 1071791, publ. 02/07/1984).
Недостатком известного двигателя является сложная, материалоемкая и ненадежная конструкция, которую из-за громоздкости невозможно эксплуатировать в качестве силовой установки, например, на легковом автомобильном транспорте.A disadvantage of the known engine is a complex, material-intensive and unreliable design, which, due to cumbersomeness, cannot be operated as a power plant, for example, in passenger cars.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является двигатель внутреннего сгорания, содержащий, по меньшей мере, один цилиндр с поршнем, впускной, выпускной клапаны и головку цилиндра со свечой зажигания, образующими камеру сгорания, систему подачи углеводородного топлива и источник водорода с форсункой его подачи. Форсунка установлена рядом со свечой зажигания и в конце такта сжатия через боковой канал производит подачу порции водорода, чем и способствует зажиганию обедненной бензовоздушной смеси, повышая экономичность двигателя (Патент РФ 2151892, опубл. 26.06.2000).Closest to the proposed invention is an internal combustion engine containing at least one cylinder with a piston, inlet, exhaust valves and a cylinder head with a spark plug forming a combustion chamber, a hydrocarbon fuel supply system and a hydrogen source with its nozzle. The nozzle is installed next to the spark plug and at the end of the compression stroke through the side channel produces a portion of hydrogen, which contributes to the ignition of a lean gasoline mixture, increasing engine efficiency (RF Patent 2151892, publ. 06/26/2000).
Недостатками ближайшего аналога являются сложность конструкции из-за наличия двух систем питания, в том числе и баллонного водорода, и значительные эксплуатационные расходы, связанные с потреблением углеводородного топлива, и высокая токсичность выхлопных газов, отравляющих окружающую среду.The shortcomings of the closest analogue are the design complexity due to the presence of two power systems, including bottled hydrogen, and significant operating costs associated with the consumption of hydrocarbon fuels, and the high toxicity of exhaust gases that poison the environment.
Техническая задача, решаемая предлагаемым изобретением, заключается в создании высокоэкономичного и экологически чистого двухтактного двигателя внутреннего сгорания.The technical problem solved by the invention is to create a highly economical and environmentally friendly two-stroke internal combustion engine.
Поставленная задача решается тем, что в двухтактном двигателе внутреннего сгорания, содержащем, по меньшей мере, один цилиндр с впускным, выпускным клапанами, поршнем и головкой цилиндра со свечой зажигания, образующими камеру сгорания, источник водорода и кислорода, источник давления подачи водорода и кислорода. Согласно изобретению поршень выполнен с герметичной полостью, где установлен впускной клапан, выполненный автоматическим (самодействующим), источник давления подачи водорода и кислорода выполнен в виде нагнетателя, кинематически связанного с коленчатым валом двигателя, сообщенного подающим каналом с герметичной полостью поршня и впускным трубопроводом с всасывающим клапаном и дросселем, сообщенным с источником водорода и кислорода.The problem is solved in that in a two-stroke internal combustion engine containing at least one cylinder with an intake, exhaust valve, piston and cylinder head with a spark plug forming a combustion chamber, a source of hydrogen and oxygen, a source of pressure for supplying hydrogen and oxygen. According to the invention, the piston is made with a sealed cavity, where an inlet valve made automatic (self-acting) is installed, the source of hydrogen and oxygen supply pressure is made in the form of a supercharger kinematically connected to the crankshaft of the engine, connected by a supply channel with a sealed piston cavity and an inlet pipe with a suction valve and a throttle connected to a source of hydrogen and oxygen.
Нагнетатель может быть выполнен в виде полого сильфонного (гофрированного) нагнетателя, который соосно и разъемно нагнетательной стороной закреплен к юбке поршня, а всасывающей - к картеру двигателя.The supercharger can be made in the form of a hollow bellows (corrugated) supercharger, which is coaxially and detachably with the discharge side fixed to the piston skirt, and the suction one to the engine crankcase.
Источник водорода и кислорода может быть выполнен в виде электролизера с подводкой питания от бортового источника постоянного тока.The source of hydrogen and oxygen can be made in the form of an electrolytic cell with power supply from an onboard DC source.
Выпускной трубопровод через холодильник может быть сообщен с электролизером.The exhaust pipe through the refrigerator can be communicated with the electrolyzer.
Фиг.1 - продольный разрез двигателя,Figure 1 is a longitudinal section of the engine,
фиг.2 - вид А фиг.1,figure 2 is a view a of figure 1,
фиг.3. - вид Б фиг.1.figure 3. - view B of figure 1.
Пример выполнения предлагаемого решения. Двухтактный двигатель внутреннего сгорания содержит, по меньшей меде, один цилиндр 1 (фиг.1), выпускной клапан 2 с принудительным управлением 3, поршень 4 с впускным автоматически действующим клапаном 5, установленным в герметичной полости 6, головку цилиндра 7 со свечой зажигания 8, образующими камеру сгорания 9, систему охлаждения 21 двигателя. Источник давления подачи водорода и кислорода (нагнетатель) выполнен в виде полого сильфонного (гофрированного) нагнетателя 10, кинематически связанного с коленчатым валом, соосно и разъемно, например, болтами 11 (фиг.1-3), нагнетательной стороной закреплен к юбке поршня, а всасывающей, например, болтами 12, разъемно к картеру двигателя.An example of the implementation of the proposed solution. A two-stroke internal combustion engine contains at least honey, one cylinder 1 (Fig. 1), an exhaust valve 2 with forced control 3, a piston 4 with an automatically inlet valve 5 installed in an airtight cavity 6, a cylinder head 7 with an spark plug 8, forming a combustion chamber 9, a cooling system 21 of the engine. The source of hydrogen and oxygen supply pressure (supercharger) is made in the form of a hollow bellows (corrugated) supercharger 10 kinematically connected to the crankshaft, coaxially and demountably, for example, by bolts 11 (Figs. 1-3), the discharge side is fixed to the piston skirt, and suction, for example,
При этом сильфонный нагнетатель подающим каналом 13 сообщен с герметичной полостью поршня, а трубопроводом с всасывающим клапаном 14 и с дроссельной заслонкой 15 сообщен с источником водорода и кислорода. Причем нагнетательным клапаном для сильфонного нагнетателя служит впускной клапан в поршне двигателя. Источник водорода и кислорода выполнен в виде электролизера 16 с подводкой постоянного тока к электродам 17 от бортового аккумулятора 18. Выпускной трубопровод 19 двигателя может быть через холодильник 20 сообщен с электролизером.In this case, the bellows blower by the
Двухтактный двигатель внутреннего сгорания работает следующим образом.A two-stroke internal combustion engine operates as follows.
Для пуска двигателя включают зажигание, открывают дроссельную заслонку 15 (фиг.1) и стартером проворачивают вал. Постоянный ток от аккумулятора 18 поступит на электроды 1 электролизера 16. При протекании постоянного тока через электролит, например водный раствор едкого кали, происходит разложение воды на водород и кислород. Поршень 4 от НМТ перемещается к ВМТ - такт сжатия. Выпускной 2 и впускной 5 клапаны закрыты. Полученная в результате электролиза водородокислородная смесь из электролизера 16 по впускному трубопроводу, через дроссельную заслонку 15 и открытый всасывающий клапан 14 поступит в сильфонный нагнетатель 10. То есть при такте сжатия сильфонный нагнетатель 10 забирает из электролизера 16 цикловую дозу смеси, определенную дросселем 15. Свеча зажигания 8 электрической искрой воспламеняет сжатую в камере сгорания 9 рабочую смесь. Расширяющиеся газы создают в цилиндре 1 над поршнем 4 давление, под действием которого поршень 4 перемещается от ВМТ к НМТ, происходит рабочий ход. Впускной 5, выпускной 2 и всасывающий 14 клапаны закрыты. В сильфонном нагнетателе 10 в результате перемещения поршня 4 происходит сжатие цикловой дозы смеси. В конце такта расширения механизмом газораспределения 3 принудительно открывается выпускной клапан 2 и в цилиндре 1 давление газов упадет до атмосферного значения. Впускной автоматически действующий клапан 5 под давлением, созданным в сильфонном нагнетателе 10, откроется, и цикловая доза водородокислородной смеси через подающий канал 13 и герметичную полость 6 поступит в цилиндр 1. И циклы повторяются. Частота оборотов вала двигателя регулируется дросселем 15, которым увеличивают или уменьшают цикловую дозу смеси, поступающую в цилиндр 1. Выпускной трубопровод 19 для сбора конденсата воды из выхлопных газов и возврата ее в цикл через холодильник 20 сообщают с электролизером 16.To start the engine, turn on the ignition, open the throttle valve 15 (Fig. 1) and rotate the shaft with a starter. The direct current from the battery 18 will be supplied to the electrodes 1 of the electrolytic cell 16. When direct current flows through the electrolyte, for example, an aqueous solution of caustic potassium, water decomposes into hydrogen and oxygen. Piston 4 from BDC moves to TDC - compression stroke. Exhaust 2 and inlet 5 valves are closed. The hydrogen-oxygen mixture obtained as a result of electrolysis from the electrolyser 16 through the inlet pipe, through the throttle valve 15 and the
Электроды электролизера могут быть выполнены, например, из никеля, любой известной формы, например, в виде полых цилиндров, с проточками, обеспечивающими свободное прохождение газа и электролита в рабочей полости, или могут быть выполнены из сетки, концентрично с зазором вписывающиеся один в другой, например катод, выполненный с зазором, вписывающийся в анод.The electrodes of the electrolyzer can be made, for example, of nickel, of any known shape, for example, in the form of hollow cylinders, with grooves that provide free passage of gas and electrolyte in the working cavity, or can be made of a mesh that fit concentrically with a gap into one another, for example, a cathode made with a gap that fits into the anode.
Всасывающий клапан может быть выполнен, например, в виде лепесткового клапана, например, из резины.The suction valve can be made, for example, in the form of a flap valve, for example, of rubber.
Сильфонный (гофрированный) нагнетатель может быть выполнен из металла, например нержавеющей стали, или из эластичного материала, например из резины.The bellows (corrugated) blower may be made of metal, such as stainless steel, or of an elastic material, such as rubber.
Холодильник может быть выполнен, например, в виде радиатора с атмосферным охлаждением и сообщен с источником водорода и кислорода.The refrigerator can be made, for example, in the form of a radiator with atmospheric cooling and communicated with a source of hydrogen and oxygen.
Предлагаемый двухтактный двигатель внутреннего сгорания в эксплуатации высоко экономичен и экологически чист. Найдет широкое применение во всех отраслях народного хозяйства.The proposed two-stroke internal combustion engine in operation is highly economical and environmentally friendly. Will find wide application in all sectors of the economy.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003126728/06A RU2247841C1 (en) | 2003-09-03 | 2003-09-03 | Two-stroke internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003126728/06A RU2247841C1 (en) | 2003-09-03 | 2003-09-03 | Two-stroke internal combustion engine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003126728A RU2003126728A (en) | 2005-02-27 |
RU2247841C1 true RU2247841C1 (en) | 2005-03-10 |
Family
ID=35286172
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003126728/06A RU2247841C1 (en) | 2003-09-03 | 2003-09-03 | Two-stroke internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2247841C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2570941C1 (en) * | 2014-04-30 | 2015-12-20 | Юлай Масабихович Насибуллин | Crimped ice |
RU2644318C2 (en) * | 2015-12-24 | 2018-02-08 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Донской Государственный Аграрный Университет" (Фгбоу Во Дгау) | Opposed-piston internal combustion engine |
-
2003
- 2003-09-03 RU RU2003126728/06A patent/RU2247841C1/en active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2570941C1 (en) * | 2014-04-30 | 2015-12-20 | Юлай Масабихович Насибуллин | Crimped ice |
RU2644318C2 (en) * | 2015-12-24 | 2018-02-08 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Донской Государственный Аграрный Университет" (Фгбоу Во Дгау) | Opposed-piston internal combustion engine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2003126728A (en) | 2005-02-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2007019082A9 (en) | Method and apparatus for operating an internal combustion engine | |
CN101718221A (en) | Application of hydrogen fuel and rotary engine thereof | |
RU2247841C1 (en) | Two-stroke internal combustion engine | |
CN209444442U (en) | Straight line piston two-stroke aero-engine | |
CN105201694A (en) | Hydrogen-oxygen mixed combustion-supporting oil-saving type temperature control internal combustion device | |
CN105201695A (en) | Hydrogen-oxygen mixed combustion-supporting oil-saving pressure alarm type internal combustion device | |
US20070245734A1 (en) | Internal steam engine | |
RU2405960C1 (en) | Device to enrich ice fuel-air mix | |
CN201377352Y (en) | Reciprocating internal combustion engine | |
RU2345230C1 (en) | Plunger internal combustion engine | |
CN205047324U (en) | Oxyhydrogen mixes combustion -supporting formula control by temperature change internal combustion device that economizes on fuel | |
RU2299340C1 (en) | Four stroke internal combustion engine | |
CN204984652U (en) | Oxyhydrogen mixes combustion -supporting pressure warning formula internal combustion device that economizes on fuel | |
CN205047325U (en) | Oxyhydrogen mixes combustion -supporting formula internal combustion device that economizes on fuel | |
RU2239705C1 (en) | Four-stroke internal combustion engine | |
RU2380554C1 (en) | Internal combustion engine | |
RU62989U1 (en) | FREE PISTON ENGINE COMPRESSOR | |
RU2453715C1 (en) | Internal combustion engine | |
RU2280179C1 (en) | Two-stroke internal combustion engine | |
RU161161U1 (en) | DIESEL INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
RU2253027C1 (en) | Internal combustion engine | |
RU2269660C2 (en) | Internal combustion engine | |
RU2386044C2 (en) | Internal combustion engine | |
RU2276274C1 (en) | Two-stroke internal combustion engine | |
RU2725310C1 (en) | Power supply method of piston internal combustion engine and air supply device for implementation of said method |