RU2260129C2

RU2260129C2 - Internal combustion engine

Info

Publication number: RU2260129C2
Application number: RU2003126088/06A
Authority: RU
Inventors: В.Т. Доронин (RU); В.Т. Доронин
Priority date: 2003-08-25
Filing date: 2003-08-25
Publication date: 2005-09-10
Also published as: RU2003126088A

Abstract

FIELD: mechanical engineering; internal combustion engines.

SUBSTANCE: invention relates to rotary internal combustion engines. Proposed engine has housing with partition dividing the housing into compression and working spaces. Two bypass collectors with valves installed between working spaces are made in partition. Both collectors are pro vided with common valves, one of which is connected with compression and the other with working space.

EFFECT: improved efficiency on engine operation.

4 dwg

Description

Изобретение относится к моторостроению, предназначено к двигателям внутреннего сгорания и может быть использовано в автомобильном моторостроении.The invention relates to mechanical engineering, is intended for internal combustion engines and can be used in automotive motor industry.

Известен двухтактный двигатель внутреннего сгорания, содержащий неподвижный корпус, поршень, разделяющий его полость на цилиндр и кривошипную камеру с кривошипным механизмом и имеющий возможность периодического совершения в этой полости возвратно-поступательного движения. Двигатель также содержит карбюратор, клапаны, форсунку, свечу зажигания, продувочное и выпускное окна для осуществления поступления воздуха и топлива, сжатия и воспламенения топливной смеси, расширения, выпуска отработавших газов. Возвратно-поступательное движение поршня преобразуется во вращательное движение кривошипным механизмом с помощью карданного вала. Рабочий цикл двухтактного двигателя внутреннего сгорания осуществляется за два хода поршня, то есть за оборот коленчатого вала [см. Двигатель внутреннего сгорания / Большая советская энциклопедия. - М: Советская энциклопедия, 1972. - Т. 7, с.575-576].Known two-stroke internal combustion engine containing a stationary housing, a piston dividing its cavity into a cylinder and a crank chamber with a crank mechanism and having the possibility of periodic reciprocal motion in this cavity. The engine also contains a carburetor, valves, nozzle, spark plug, purge and exhaust windows for the intake of air and fuel, compression and ignition of the fuel mixture, expansion, exhaust. The reciprocating motion of the piston is converted into rotational motion by a crank mechanism using a driveshaft. The duty cycle of a two-stroke internal combustion engine is carried out in two piston strokes, that is, per revolution of the crankshaft [see Internal combustion engine / Big Soviet Encyclopedia. - M: Soviet Encyclopedia, 1972. - T. 7, p.575-576].

Недостатками двухтактного двигателя внутреннего сгорания являются невысокий коэффициент полезного действия двигателя из-за очистки цилиндра от продуктов сгорания газов путем прокачки сжатого воздуха и из-за необходимости возвратно-поступательного перемещения инерционных деталей кривошипного механизма, значительный вес двигателя из-за наличия тяжелых деталей кривошипного механизма и карданного вала.The disadvantages of a two-stroke internal combustion engine are the low efficiency of the engine due to the cleaning of the cylinder from the products of gas combustion by pumping compressed air and because of the need for reciprocating movement of the inertial parts of the crank mechanism, the significant weight of the engine due to the presence of heavy parts of the crank mechanism and propeller shaft.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату (прототипом) к заявляемому изобретению является двухтактный двигатель внутреннего сгорания Скрипова, содержащий корпус с перегородкой, разделяющей полость на первую и вторую рабочие полости, первый поршень, разделяющий первую рабочую полость на камеру сгорания и дополнительную, первую компрессорную камеру, второй поршень, разделяющий вторую рабочую полость на вспомогательную и вторую компрессорную камеры, впускной коллектор с впускным клапаном, выпускное отверстие, перепускной коллектор с клапанами, установленными между рабочими полостями, форсунку, свечу зажигания, кривошипный механизм с коленчатым валом. Корпус выполнен в виде неподвижного моноблока с возможностью стационарного размещения, полость образована в моноблоке, перегородка образована стенками впускного коллектора и перепускной камеры, а рабочие полости выполнены цилиндрической формы. Поршни выполнены в виде цилиндров и связаны соединительным элементом в виде стержня.The closest in technical essence and the achieved result (prototype) to the claimed invention is a Skripov two-stroke internal combustion engine comprising a housing with a baffle separating the cavity into the first and second working cavities, a first piston dividing the first working cavity into a combustion chamber and an additional, first compressor a chamber, a second piston dividing the second working cavity into an auxiliary and second compressor chambers, an intake manifold with an intake valve, an outlet, erepusknoy manifold with the valves between the working cavities nozzle, the spark plug, a crank mechanism with a crankshaft. The housing is made in the form of a stationary monoblock with the possibility of stationary placement, the cavity is formed in the monoblock, the partition is formed by the walls of the intake manifold and the bypass chamber, and the working cavities are made of cylindrical shape. The pistons are made in the form of cylinders and are connected by a connecting element in the form of a rod.

В качестве дополнительной камеры первой рабочей полости использована первая компрессорная камера и в качестве вспомогательной камеры второй рабочей полости использована кривошипная камера. Внутри последней установлен кривошипный механизм. В первый ход поршней и соединительного элемента верхний поршень под действием давления горящего в камере сгорания топлива совершает рабочий ход и идет вниз. В это время под верхним поршнем в первой компрессорной камере имеется воздух, который сжимается и, при достижении определенного давления, при закрытом клапане между впускным коллектором и первой компрессорной камерой, открывает клапан между первой компрессорной камерой и перепускным коллектором и перетекает в перепускной коллектор.The first compressor chamber was used as an additional chamber of the first working cavity, and a crank chamber was used as an auxiliary chamber of the second working cavity. Inside the latter, a crank mechanism is installed. In the first stroke of the pistons and the connecting element, the upper piston under the pressure of the fuel burning in the combustion chamber makes a working stroke and goes down. At this time, there is air under the upper piston in the first compressor chamber, which is compressed and, when a certain pressure is reached, with the valve between the intake manifold and the first compressor chamber closed, opens the valve between the first compressor chamber and the bypass manifold and flows into the bypass manifold.

В первый ход поршней и соединительного элемента при движении вниз нижний поршень создает разрежение над нижним поршнем во второй компрессорной камере. Во вторую компрессорную камеру через клапан между впускным коллектором и второй компрессорной камерой засасывается воздух из впускного коллектора при закрытом клапане между второй компрессорной камерой и перепускным коллектором. При первом ходе поршней одновременно происходят: рабочий ход верхнего поршня, вытеснение воздуха из первой компрессорной камеры в перепускной коллектор, впуск воздуха в камеру сгорания из перепускного коллектора и вытеснение воздуха из кривошипной камеры в перепускной коллектор. Когда верхний поршень открывает выпускное отверстие камеры сгорания, давление в камере сгорания резко падает и открывается клапан из перепускного коллектора в камеру сгорания и благодаря избыточному давлению воздух из перепускного коллектора перетекает в камеру сгорания, продувая камеру сгорания от отработавших газов.In the first stroke of the pistons and the connecting element, when moving down, the lower piston creates a vacuum above the lower piston in the second compressor chamber. Air is drawn into the second compressor chamber through the valve between the intake manifold and the second compressor chamber from the intake manifold with the valve closed between the second compressor chamber and the bypass manifold. During the first piston stroke, the upper piston moves simultaneously: the air moves from the first compressor chamber to the bypass manifold, air is admitted to the combustion chamber from the bypass manifold and air is displaced from the crank chamber to the bypass manifold. When the upper piston opens the outlet of the combustion chamber, the pressure in the combustion chamber drops sharply and the valve opens from the bypass manifold to the combustion chamber and due to excessive pressure, air from the bypass manifold flows into the combustion chamber, purging the combustion chamber from the exhaust gases.

Во второй ход поршней верхний поршень и нижний поршень следуют вверх. Над нижним поршнем во второй компрессорной камере повышается давление, закрывается клапан между впускным коллектором и второй компрессорной камерой, открывается клапан между второй компрессорной камерой и перепускным коллектором и находящийся над нижним поршнем во второй компрессорной камере воздух выжимается в перепускной коллектор. В это же время, во второй ход поршней подается воздух из впускного коллектора в первую компрессорную камеру под верхним поршнем через клапан между впускным коллектором и первой компрессорной камерой при закрытом клапане между впускным коллектором и второй компрессорной камерой. Во второй ход поршней при движении поршней вверх в камере сгорания верхний поршень повышает давление. При этом за счет открытия клапана, находящегося между перепускным коллектором и камерой сгорания, давление в камере сгорания становится таким же, как в перепускном коллекторе. Именно тогда через форсунку происходит впрыскивание топлива в камеру сгорания и поджигание распыленного топлива с помощью свечи зажигания. Из-за резкого повышения давления горящего топлива в камере сгорания клапан между перепускным коллектором и камерой сгорания закрывается. Верхний поршень под действием давления продуктов сгорания топлива в камере сгорания вместе с соединительным элементом и вторым поршнем начинает повторять первый рабочий ход и идет вниз. Далее цикл повторяется [Александров М. И все-таки он заработал // Энергия - ENERGY, 1999. - №6, С.38-39].In the second piston stroke, the upper piston and the lower piston follow up. The pressure increases above the lower piston in the second compressor chamber, the valve between the inlet manifold and the second compressor chamber closes, the valve between the second compressor chamber and the bypass manifold opens, and the air above the lower piston in the second compressor chamber is squeezed into the bypass manifold. At the same time, in the second piston stroke, air is supplied from the intake manifold to the first compressor chamber under the upper piston through the valve between the intake manifold and the first compressor chamber with the valve closed between the intake manifold and the second compressor chamber. In the second piston stroke, when the pistons move upward in the combustion chamber, the upper piston increases the pressure. In this case, due to the opening of the valve located between the bypass manifold and the combustion chamber, the pressure in the combustion chamber becomes the same as in the bypass manifold. It is then through the nozzle that fuel is injected into the combustion chamber and the atomized fuel is ignited using the spark plug. Due to a sharp increase in the pressure of the burning fuel in the combustion chamber, the valve between the bypass manifold and the combustion chamber closes. The upper piston under the action of the pressure of the products of combustion of fuel in the combustion chamber together with the connecting element and the second piston begins to repeat the first stroke and goes down. Then the cycle repeats [Alexandrov M. And yet he earned // Energy - ENERGY, 1999. - No. 6, S.38-39].

Недостатками двухтактного двигателя внутреннего сгорания Скрипова является, во-первых, низкий коэффициент полезного действия двигателя из-за затрат мощности на сжатие воздуха для продувки камеры сгорания и затрат мощности на возвратно-поступательное перемещение деталей кривошипного механизма и вращение коленчатого вала; во-вторых, малая мощность двигателя из-за отсутствия возможности подачи большего количества воздуха и топлива в камеру сгорания и наполнения камеры сгорания свежим топливом и воздухом в момент высокого давления в ней; в-третьих, малая топливная экономичность по причине неполной очистки от отработавших газов; в-четвертых, большой вес двигателя из-за наличия кривошипного механизма, коленчатого вала и большого количества подшипников коленчатого вала.The disadvantages of the Skripov two-stroke internal combustion engine is, firstly, the low efficiency of the engine due to the power consumption for compressing the air to purge the combustion chamber and the power consumption for the reciprocating movement of the parts of the crank mechanism and the rotation of the crankshaft; secondly, low engine power due to the inability to supply more air and fuel to the combustion chamber and to fill the combustion chamber with fresh fuel and air at the time of high pressure in it; thirdly, low fuel efficiency due to incomplete purification from exhaust gases; fourthly, a large engine weight due to the presence of a crank mechanism, a crankshaft and a large number of crankshaft bearings.

Предлагаемым изобретением решается следующая задача: повышение коэффициента полезного действия двигателя путем исключения затрат мощности на сжатие воздуха для продувки камеры сгорания и вытеснение отработавших газов и путем исключения затрат мощности на возвратно-поступательное перемещение деталей кривошипного механизма и вращение коленчатого вала; повышение мощности двигателя путем подачи большего количества воздуха и топлива в камеру сгорания и наполнения камеры сгорания свежим топливом и воздухом в момент пониженного давления в ней; повышение топливной экономичности путем полной очистки от отработавших газов; снижение веса двигателя вследствие отсутствия необходимости в использовании кривошипного механизма, коленчатого вала и большого количества подшипников коленчатого вала.The present invention solves the following problem: increasing the efficiency of the engine by eliminating the cost of power for compressing air to purge the combustion chamber and displacing exhaust gases and by eliminating the cost of power for the reciprocating movement of the parts of the crank mechanism and rotation of the crankshaft; increasing engine power by supplying more air and fuel to the combustion chamber and filling the combustion chamber with fresh fuel and air at the time of reduced pressure therein; Improving fuel efficiency by completely removing exhaust gas; reduced engine weight due to the lack of the need for a crank mechanism, crankshaft and a large number of crankshaft bearings.

Для достижения названного технического результата в двигателе внутреннего сгорания, содержащем корпус с перегородкой, разделяющей полость на первую и вторую рабочие полости, первым поршнем, разделяющим первую рабочую полость на камеру сгорания и дополнительную камеру, вторым поршнем, разделяющим вторую рабочую полость на вспомогательную и компрессорную камеры, впускным клапаном и выпускным отверстием, перепускным коллектором с клапанами, установленным между рабочими полостями, форсункой и свечой зажигания, корпус выполнен в виде цилиндра, установленного на оси с возможностью вращения оси относительно корпуса, полость образована между внутренней поверхностью цилиндра и наружной поверхностью оси, рабочие полости выполнены тороидальной формы. При этом двигатель дополнительно снабжен заслонками, каждая из которых установлена в прорези цилиндра с возможностью перемещения внутри своей рабочей полости для разделения и сообщения камер, дополнительным перепускным коллектором с клапанами, установленным в цилиндре между рабочими полостями. Причем оба коллектора снабжены общими клапанами, один из которых связан с первой рабочей полостью, а другой - со второй рабочей полостью. Причем каждый поршень соединен с осью, а в качестве дополнительной камеры первой рабочей полости использована выхлопная камера и в качестве вспомогательной камеры второй рабочей полости использована всасывающая камера.To achieve the named technical result in an internal combustion engine containing a casing with a partition separating the cavity into the first and second working cavities, the first piston separating the first working cavity into the combustion chamber and the additional chamber, the second piston separating the second working cavity into the auxiliary and compressor chambers , inlet valve and outlet, bypass manifold with valves installed between the working cavities, nozzle and spark plug, the body is made in the form of cyl Indra mounted on the axis with the possibility of rotation of the axis relative to the housing, the cavity is formed between the inner surface of the cylinder and the outer surface of the axis, the working cavity is made of a toroidal shape. In this case, the engine is additionally equipped with shutters, each of which is installed in the slot of the cylinder with the ability to move inside its working cavity for separation and communication of the chambers, with an additional bypass manifold with valves installed in the cylinder between the working cavities. Moreover, both collectors are equipped with common valves, one of which is connected with the first working cavity, and the other with the second working cavity. Moreover, each piston is connected to an axis, and an exhaust chamber is used as an additional chamber of the first working cavity, and a suction chamber is used as an auxiliary chamber of the second working cavity.

Выполнение корпуса в виде цилиндра, установленного на оси с возможностью вращения оси относительно корпуса, образование полости между внутренней поверхностью цилиндра и наружной поверхностью оси, выполнение рабочих полостей тороидальной формы и дополнительное снабжение двигателя заслонками, каждая из которых установлена в прорези цилиндра с возможностью перемещения внутри своей рабочей полости для разделения и сообщения камер, позволяет исключить кривошипный механизм, коленчатый вал и большое количество подшипников коленчатого вала, следовательно, исключить затраты мощности на возвратно-поступательное перемещение деталей кривошипного механизма и вращение коленчатого вала, а также снизить вес двигателя. Снабжение двигателя дополнительным перепускным коллектором с клапанами, установленным в цилиндре между рабочими полостями, причем оба коллектора снабжены общими клапанами, один из которых связан с первой рабочей полостью, а другой - со второй рабочей полостью, способствует подаче большего количества воздуха и топлива в камеру сгорания и наполнению камеры сгорания свежим топливом и воздухом в момент пониженного давления, что приводит к повышению мощности двигателя. Соединение каждого поршня с осью, использование выхлопной камеры в качестве дополнительной камеры первой рабочей полости, использование всасывающей камеры в качестве вспомогательной камеры второй рабочей полости позволяют полностью очистить камеру сгорания от отработавших газов, снабдить ее необходимым количеством топлива и воздуха и таким путем повысить экономичность. Это также позволяет исключить затраты мощности на сжатие воздуха для продувки камеры сгорания и вытеснение отработавших газов и повысить коэффициент полезного действия двигателя.The implementation of the housing in the form of a cylinder mounted on an axis with the possibility of rotation of the axis relative to the housing, the formation of a cavity between the inner surface of the cylinder and the outer surface of the axis, the implementation of the working cavities of a toroidal shape and additional supply of the engine with shutters, each of which is installed in the slot of the cylinder with the possibility of movement inside working cavity for separation and communication of the cameras, eliminates the crank mechanism, crankshaft and a large number of bearings of the crankshaft la, therefore, to exclude power costs for the reciprocating movement of the parts of the crank mechanism and the rotation of the crankshaft, as well as reduce the weight of the engine. Providing the engine with an additional bypass manifold with valves installed in the cylinder between the working cavities, both collectors having common valves, one of which is connected to the first working cavity and the other to the second working cavity, contributes to supplying more air and fuel to the combustion chamber and filling the combustion chamber with fresh fuel and air at the time of reduced pressure, which leads to an increase in engine power. The connection of each piston with the axis, the use of an exhaust chamber as an additional chamber of the first working cavity, the use of a suction chamber as an auxiliary chamber of the second working cavity make it possible to completely clean the combustion chamber of exhaust gases, provide it with the necessary amount of fuel and air, and thereby increase efficiency. This also eliminates the power consumption for compressing air to purge the combustion chamber and displacing exhaust gases and increase the efficiency of the engine.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг.1 изображена схема двигателя внутреннего сгорания, на фиг.2 - ведущий блок двигателя в сечении А - А фиг.1, на фиг.3 - ведомый блок двигателя в сечении В - В фиг.1, на фиг 4 - цилиндр двигателя в сечении.The invention is illustrated by the drawing, in which Fig. 1 shows a diagram of an internal combustion engine, Fig. 2 shows a driving engine block in section A - A of Fig. 1, Fig. 3 shows a driven engine block in section B - B of Fig. 1, Fig 4 - engine cylinder in cross section.

Двигатель внутреннего сгорания содержит корпус 1 с перегородкой 2, разделяющей полость 3 на первую рабочую полость 4 и вторую рабочую полость 5, первый поршень 6, разделяющий первую рабочую полость 4 на камеру 7 сгорания и выхлопную камеру 8, второй поршень 9, разделяющий вторую рабочую полость 5 на всасывающую камеру 10 и компрессорную камеру 11, впускной клапан 12, выпускное отверстие 13, основной перепускной коллектор 14 с клапанами 15 и 16 и дополнительный перепускной коллектор 17 с клапанами 18 и 19, клапаны 20 и 21, форсунку 22 и свечу 23 зажигания. Перепускные коллекторы 14 и 17 и клапаны 15, 16, 18, 19, 20, 21 установлены между рабочими полостями 4 и 5. Корпус 1 выполнен в виде цилиндра 24, установленного на оси 25 с возможностью вращения оси 25 относительно корпуса 1. Полость 3 образована между внутренней поверхностью цилиндра 24 и наружной поверхностью оси 25, рабочие полости 4 и 5 выполнены тороидальной формы. Двигатель снабжен заслонками 26 и 27. Заслонка 26 установлена в прорези 28 цилиндра 24 с возможностью перемещения внутри рабочей полости 4 для разделения начала камеры 7 и конца камеры 8 и сообщения камер 7 и 8. Заслонка 27 установлена в прорези 29 цилиндра 24 с возможностью перемещения внутри рабочей полости 5 для разделения начала камеры 10 и конца камеры 11 и сообщения камер 10 и 11. Перепускные коллекторы 14 и 17 установлены в цилиндре 24 и снабжены общими клапанами 20 и 21. Клапан 20 является выпускным для воздуха из компрессорной камеры 11 второй рабочей полости 5 и связан с ними. Клапан 21 является впускным для воздуха в камеру 7 сгорания первой рабочей полости 4 и связан с ними. Поршни 6 и 9 выполнены в виде лопаток и жестко соединены с осью 25. Первый поршень 6 определяет одной своей стороной конец камеры 7 сгорания, а другой стороной определяет начало выхлопной камеры 8. Заслонка 26 установлена с возможностью периодического возвратно-поступательного движения в прорези 28 в неподвижном цилиндре 24 для освобождения пути первому поршню 6, перемещающемуся в окружном направлении.The internal combustion engine comprises a housing 1 with a partition 2 dividing the cavity 3 into the first working cavity 4 and the second working cavity 5, the first piston 6 dividing the first working cavity 4 into the combustion chamber 7 and the exhaust chamber 8, the second piston 9 separating the second working cavity 5 to the suction chamber 10 and the compressor chamber 11, the inlet valve 12, the outlet 13, the main bypass manifold 14 with valves 15 and 16 and the additional bypass manifold 17 with valves 18 and 19, the valves 20 and 21, the nozzle 22 and the spark plug 23. Bypass manifolds 14 and 17 and valves 15, 16, 18, 19, 20, 21 are installed between the working cavities 4 and 5. The housing 1 is made in the form of a cylinder 24 mounted on the axis 25 with the possibility of rotation of the axis 25 relative to the housing 1. The cavity 3 is formed between the inner surface of the cylinder 24 and the outer surface of the axis 25, the working cavity 4 and 5 are made of a toroidal shape. The engine is equipped with shutters 26 and 27. The shutter 26 is installed in the slot 28 of the cylinder 24 with the possibility of movement inside the working cavity 4 to separate the beginning of the chamber 7 and the end of the chamber 8 and the message of the chambers 7 and 8. The shutter 27 is installed in the slot 29 of the cylinder 24 with the possibility of movement inside a working cavity 5 for separating the beginning of the chamber 10 and the end of the chamber 11 and the communication of the chambers 10 and 11. Bypass manifolds 14 and 17 are installed in the cylinder 24 and are equipped with common valves 20 and 21. The valve 20 is the exhaust for air from the compressor chamber 11 of the second working polo 5 and is associated with them. The valve 21 is inlet for air into the combustion chamber 7 of the first working cavity 4 and is associated with them. The pistons 6 and 9 are made in the form of vanes and are rigidly connected to the axis 25. The first piston 6 defines the end of the combustion chamber 7 with one side and the beginning of the exhaust chamber 8 with the other side. The damper 26 is installed with the possibility of periodic reciprocating movement in the slot 28 in a stationary cylinder 24 to clear the path of the first piston 6 moving in the circumferential direction.

Второй поршень 9 определяет одной своей стороной конец всасывающей камеры 10, а другой стороной определяет начало компрессорной камеры 11. Заслонка 27 установлена с возможностью периодического возвратно-поступательного движения в прорези 29 в неподвижном цилиндре 24 для освобождения пути второму поршню 9, перемещающемуся в окружном направлении. Клапан 20 при компрессорной камере 11 и неподвижном цилиндре 24 установлен в воздуховоде 30 для поступления воздуха в перепускной коллектор 14 через клапан 15 или в перепускной коллектор 17 через клапан 18. Клапан 21 установлен в воздуховоде 31 для поступления сжатого воздуха в камеру 7 сгорания из перепускного коллектора 14 через клапан 16 или из перепускного коллектора 17 через клапан 19. Принято, что на фиг.2 и 3 направление вращения цилиндра 24 с поршнями 6 и 9 осуществляется по часовой стрелке. Первая рабочая полость 4 используется на рабочий ход первого поршня 6 с цилиндром 24 после воспламенения поступившего через форсунку 22 топлива в камере 7 сгорания от свечи 23 зажигания и на выхлоп отработанных газов из выхлопной камеры 8 через выпускное отверстие 13. Вторая рабочая полость 5 используется на впуск воздуха через впускной клапан 12 во всасывающую камеру 10, сжатие находящегося в компрессорной камере 11 воздуха и транспортировку воздуха в перепускные коллекторы 14 и 17.The second piston 9 defines on one side the end of the suction chamber 10, and on the other side defines the beginning of the compressor chamber 11. The damper 27 is mounted with the possibility of periodic reciprocating movement in the slot 29 in the stationary cylinder 24 to clear the way for the second piston 9, moving in the circumferential direction. The valve 20 with the compressor chamber 11 and the stationary cylinder 24 is installed in the duct 30 for air to enter the bypass manifold 14 through the valve 15 or to the bypass manifold 17 through the valve 18. The valve 21 is installed in the duct 31 for the supply of compressed air to the combustion chamber 7 from the bypass manifold 14 through the valve 16 or from the overflow manifold 17 through the valve 19. It is accepted that in FIGS. 2 and 3, the direction of rotation of the cylinder 24 with the pistons 6 and 9 is clockwise. The first working cavity 4 is used for the working stroke of the first piston 6 with the cylinder 24 after ignition of the fuel received through the nozzle 22 in the combustion chamber 7 from the spark plug 23 and to the exhaust gas exhaust from the exhaust chamber 8 through the outlet 13. The second working cavity 5 is used for inlet air through the inlet valve 12 into the suction chamber 10, compressing the air in the compressor chamber 11 and transporting air to the bypass manifolds 14 and 17.

Накопление нагнетаемого через клапан 20, воздуховод 30 и клапан 15 воздуха происходит в перепускном коллекторе 14, а накопление нагнетаемого через клапан 20, воздуховод 30 и клапан 18 воздуха осуществляется в перепускном коллекторе 17. Из перепускных коллекторов 14 или 17 попеременно и соответственно через клапан 16 или 19 сжатый воздух подается в камеру 7 сгорания через воздуховод 31 и клапан 21. Топливо в камеру 7 сгорания подается через форсунку 22. Рабочий ход поршня 6 с осью 25 и поршнем 9 осуществляется при сгорании топливной смеси от искры свечи 23 зажигания в пространстве камеры 7 сгорания.The accumulation of air pumped through the valve 20, duct 30 and valve 15 occurs in the bypass manifold 14, and the accumulation of air pumped through the valve 20, duct 30 and valve 18 is carried out in the bypass manifold 17. Alternately from the bypass manifolds 14 or 17 and, accordingly, through the valve 16 or 19, compressed air is supplied to the combustion chamber 7 through the air duct 31 and valve 21. Fuel is supplied to the combustion chamber 7 through the nozzle 22. The piston 6 with the axis 25 and piston 9 moves during the combustion of the fuel mixture from the spark of the candle 23 genia in the space of the combustion chamber 7.

Двигатель внутреннего сгорания работает следующим образом. При движении первого поршня 6 вместе с осью 25 и вторым поршнем 9 по часовой стрелке через впускной клапан 12 во всасывающую камеру 10 поступает воздух из атмосферы. В этот момент по другую сторону второго поршня 9 и по другую сторону заслонки 27 в компрессорной камере 11 есть воздух, который сжимается с помощью движущегося по кругу второго поршня 9. При повышенном давлении воздуха в компрессорной камере 11 открывается клапан 20 и воздух через воздуховод 30 перетекает из компрессорной камеры 11 в перепускной коллектор 14 через клапан 15. После прохождения вторым поршнем 9 области расположения клапана 20 воздуховода 30 заслонка 27 освобождает путь второму поршню 9 и клапан 20 закрывается. После прохождения вторым поршнем 9 области заслонки 27 и впускного клапана 12 заслонка 27 снова закрывается, клапан 20 открывается и цикл работы во второй рабочей полости 5 повторяется. При повторном цикле работы сжатый воздух попадает через клапан 20, воздуховод 30 и клапан 18 в перепускной коллектор 17. При движении первого поршня 6 по часовой стрелке и, следовательно, понижении давления в камере 7 сгорания через клапан 21 в камеру 7 сгорания быстро поступает сжатый воздух из перепускного коллектора 14 через клапан 16 или из перепускного коллектора 17 через клапан 19. В этот же момент, при понижении давления в камере 7 сгорания, впрыскивается достаточное количество топлива через форсунку 22, и топливная смесь поджигается от свечи 23 зажигания. Повышенное давление в камере 7 сгорания заставляет первый поршень 6 активнее перемещаться по часовой стрелке вместе с осью 25 вместе со вторым поршнем 9. С другой стороны первого поршня 6 в выхлопной камере 8 имеется некоторое количество отработанных газов, которые вытесняются первым поршнем 6 из выхлопной камеры 8 через выпускное отверстие 13. При подходе первого поршня 6 к заслонке 26 она открывается. При открытии заслонки 26 идет кратковременное смешение отработанных к этому моменту газов камеры 7 сгорания и газов выхлопной камеры 8. После прохождения первым поршнем 6 области заслонки 26 заслонка 26 закрывается, и рабочая полость 4 готова к повторению цикла работы. Повторение цикла работы будет осуществляться с помощью заготовленного к этому времени в перепускном коллекторе 17 сжатого воздуха.The internal combustion engine operates as follows. When the first piston 6 moves together with the axis 25 and the second piston 9 in a clockwise direction through the inlet valve 12, air from the atmosphere enters the suction chamber 10. At this moment, there is air on the other side of the second piston 9 and on the other side of the shutter 27 in the compressor chamber 11, which is compressed by the second piston 9 moving in a circle. At an increased air pressure, the valve 20 opens in the compressor chamber 11 and air flows through the air duct 30 from the compressor chamber 11 to the bypass manifold 14 through the valve 15. After the second piston 9 passes the area of the valve 20 of the duct 30, the shutter 27 frees the way for the second piston 9 and the valve 20 closes. After the second piston 9 passes through the area of the shutter 27 and the intake valve 12, the shutter 27 closes again, the valve 20 opens and the cycle of operation in the second working cavity 5 is repeated. With a second cycle of operation, compressed air enters through the valve 20, duct 30 and valve 18 into the bypass manifold 17. When the first piston 6 moves clockwise and, therefore, the pressure in the combustion chamber 7 decreases, compressed air quickly enters the combustion chamber 7 through the valve 21 from the bypass manifold 14 through the valve 16 or from the bypass manifold 17 through the valve 19. At the same time, when the pressure in the combustion chamber 7 decreases, a sufficient amount of fuel is injected through the nozzle 22, and the fuel mixture is ignited from the candle 23 s incineration. The increased pressure in the combustion chamber 7 causes the first piston 6 to move more actively clockwise along with the axis 25 together with the second piston 9. On the other side of the first piston 6, there are some exhaust gases in the exhaust chamber 8 that are displaced by the first piston 6 from the exhaust chamber 8 through the outlet 13. When the first piston 6 approaches the damper 26, it opens. When the shutter 26 is opened, there is a short-term mixing of the exhaust gases of the combustion chamber 7 and exhaust gases of the exhaust chamber 8. After passing through the first piston 6 of the shutter 26, the shutter 26 closes and the working cavity 4 is ready to repeat the operation cycle. The repetition of the work cycle will be carried out using the compressed air prepared by this time in the bypass manifold 17.

Описанный двигатель внутреннего сгорания имеет следующие преимущества: повышенный коэффициент полезного действия двигателя, поскольку отсутствуют затраты энергии на сжатие воздуха для продувки камеры сгорания, так как отработавшие газы вытесняются из выхлопной камеры поршнем и отсутствуют затраты энергии на возвратно-поступательное перемещение деталей кривошипного механизма и вращение коленчатого вала; повышенная мощность двигателя, поскольку подается большее количество воздуха и топлива в камеру сгорания из-за наполнения камеры сгорания свежим топливом и воздухом в момент пониженного давления в ней; высокая топливная экономичность из-за отсутствия отработавших газов в камере сгорания; пониженный вес двигателя, поскольку исключен кривошипный механизм, отсутствует коленчатый вал и многочисленные подшипники коленчатого вала.The described internal combustion engine has the following advantages: increased efficiency of the engine, since there is no energy consumption for compressing air to purge the combustion chamber, since the exhaust gases are displaced from the exhaust chamber by the piston and there are no energy costs for reciprocating movement of the parts of the crank mechanism and crankshaft rotation shaft; increased engine power, since more air and fuel are supplied to the combustion chamber due to the filling of the combustion chamber with fresh fuel and air at the time of reduced pressure in it; high fuel efficiency due to the lack of exhaust gases in the combustion chamber; reduced engine weight, since the crank mechanism is excluded, there is no crankshaft and numerous crankshaft bearings.

Claims

An internal combustion engine comprising a housing with a partition separating the cavity into the first and second working cavities, a first piston separating the first working cavity into a combustion chamber and an additional chamber, a second piston separating the second working cavity into an auxiliary and compressor chambers, an inlet valve, an outlet , an overflow manifold with valves installed between the working cavities, an injector and a spark plug, characterized in that the housing is made in the form of a cylinder mounted on an axis with possibly the axis of rotation relative to the housing, the cavity is formed between the inner surface of the cylinder and the outer surface of the axis, the working cavities are made of a toroidal shape, while the engine is additionally equipped with dampers, each of which is installed in the slot of the cylinder with the possibility of movement inside its working cavity for separation and communication of cameras, an additional bypass manifold with valves installed in the cylinder between the working cavities, both collectors equipped with common valves, one of which is connected en with the first working chamber and the other - with the second working chamber, each piston connected to the axle, as used in the exhaust chamber and the suction chamber is used as the auxiliary chamber as the second working chamber of the additional chamber of the first working chamber.