RU2290520C1 - Internal combustion engine - Google Patents
Internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2290520C1 RU2290520C1 RU2005114115/06A RU2005114115A RU2290520C1 RU 2290520 C1 RU2290520 C1 RU 2290520C1 RU 2005114115/06 A RU2005114115/06 A RU 2005114115/06A RU 2005114115 A RU2005114115 A RU 2005114115A RU 2290520 C1 RU2290520 C1 RU 2290520C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- crank
- piston
- engine
- involved
- stroke
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к энергетическому машиностроению и может быть использовано в тепловых машинах, двигателях внутреннего сгорания с нелинейной координатой термодинамических процессов по термодинамическому и механическому циклам Яримова одновременно и с высокой эффективностью преобразования теплоты в механическую работу. Предлагаемое устройство применимо в автомобильном, воздушном, водном и на железнодорожном транспорте, в сельском хозяйстве, в строительстве, а также в быту.The invention relates to power engineering and can be used in heat engines, internal combustion engines with a non-linear coordinate of thermodynamic processes according to the thermodynamic and mechanical cycles of Yarimov at the same time and with high efficiency converting heat into mechanical work. The proposed device is applicable in automobile, air, water and rail transport, in agriculture, in construction, as well as in everyday life.
Известен двигатель внутреннего сгорания, содержащий по меньшей мере один цилиндр с впускными и выпускными устройствами, с размещенным в нем поршнем, выполняющим рабочий и обратный ход с процессами расширения, выпуска, впуска-заполнения, сжатия, и связанным через дополнительный шатун или непосредственно с одним или двумя одновременно симметрично расположенными дезаксиальными кривошипно-ползунными механизмами, с коленчатыми валами, синхронизированными по углам вращения окружностями с одинаковыми по величине радиусами, перекатывающимися без скольжения между собой, с расстояниями между осями вращения кривошипов большим, чем удвоенная величина этих кривошипов и маховиком (1).Known internal combustion engine containing at least one cylinder with inlet and outlet devices, with a piston placed in it, performing a working and return stroke with the processes of expansion, exhaust, intake-filling, compression, and connected through an additional connecting rod or directly with one or two simultaneously symmetrically located deaxial crank-slide mechanisms, with crankshafts, circles synchronized at angles of rotation with radii of the same size rolling Xia without slipping between them, with the distances between the axes of rotation of cranks greater than twice the value of the cranks and the flywheel (1).
Недостатками известных двигателей внутреннего сгорания являются низкий общий КПД (коэффициент полезного действия), высокие массогабаритные характеристики, большая сложность конструкции ввиду необходимости по меньшей мере двух цилиндров с поршнями для полного осуществления цикла, а в связи с чем высокие топливные потребности и эксплуатационные расходы (относительно предлагаемого устройства).The disadvantages of the known internal combustion engines are low overall efficiency (efficiency), high weight and size characteristics, great design complexity due to the need for at least two cylinders with pistons for a complete cycle, and therefore high fuel needs and operating costs (relative to the proposed devices).
Целью настоящего изобретения является повышение общего КПД, снижение массогабаритных характеристик, упрощение конструкции, уменьшение топливных потребностей и других эксплуатационных расходов, а также обеспечение экологической, энергетической и экологической совместимости.The aim of the present invention is to increase the overall efficiency, reduce weight and size characteristics, simplify the design, reduce fuel requirements and other operating costs, as well as ensure environmental, energy and environmental compatibility.
Технический результат достигается тем, что двигатель выполнен с задействованным в процессе расширения абсолютным (собственным) энергетическим параметром дезаксиального кривошипно-ползунного механизма, при рабочем ходе поршня с большим, чем задействованный абсолютный (собственный) энергетический параметр в процессе сжатия, при обратном ходе поршня в соответствии с выражением:The technical result is achieved in that the engine is made with the absolute (intrinsic) energy parameter of the deaxial crank-slide mechanism involved in the expansion process, with a piston stroke greater than the absolute (intrinsic) energy parameter involved in the compression process, with the piston return in accordance with expression:
А(ξ, λ)φрасш.>А(ξ, λ)φсж.;A (ξ, λ) φrassh. > A (ξ, λ) φ ;
при этомwherein
где А(ξ, λ)φрасш. - задействованный в процессе расширения, абсолютный (собственный) энергетический параметр кривошипно-ползунного механизма, при рабочем ходе поршня;where A (ξ, λ) φext. - involved in the expansion process, the absolute (intrinsic) energy parameter of the crank-slide mechanism, during the stroke of the piston;
А(ξ, λ)φсж. - задействованный в процессе сжатия, абсолютный (собственный) энергетический параметр кривошипно-ползунного механизма, при обратном ходе поршня;A (ξ, λ) φ - involved in the compression process, the absolute (intrinsic) energy parameter of the crank-slide mechanism, with a reverse piston stroke;
ξ - относительная величина дезаксиала механизма;ξ is the relative value of the mechanism disaxial;
λ - относительная величина шатуна механизма;λ is the relative value of the connecting rod mechanism;
φ - угол поворота кривошипа механизма двигателя;φ is the angle of rotation of the crank of the engine mechanism;
φ1 - угол положения кривошипа в начале процесса расширения в рабочем объеме цилиндра двигателя;φ 1 - the angle of the crank at the beginning of the expansion process in the working volume of the engine cylinder;
φ2 - угол положения кривошипа в конце процесса расширения в рабочем объеме цилиндра двигателя;φ 2 - the angle of the crank at the end of the expansion process in the working volume of the engine cylinder;
φ3 - угол положения кривошипа в начале процесса сжатия в рабочем объеме цилиндра двигателя;φ 3 - the angle of the crank at the beginning of the compression process in the working volume of the engine cylinder;
φ4 - угол положения кривошипа в конце процесса сжатия в рабочем объеме цилиндра двигателя,φ 4 - the angle of the crank at the end of the compression process in the working volume of the engine cylinder,
или с ходом поршня, задействованным в процессе расширения, большим, чем ход поршня, задействованного в процессе сжатия соответственно при рабочем и обратном ходе поршня, при этом возможно совпадение углов положения кривошипа в конце процесса сжатия и начале процесса расширения φ1 и φ4, в свою очередь с коленчатым валом, связанным с маховиком через высшую кинематическую пару с большим передаточным отношением или с радиусом ведущего звена, большим, чем радиус ведомого звена этой кинематической пары, при передаче вращательного момента (движения) с коленчатого вала на маховик.or with the piston stroke involved in the expansion process, greater than the piston stroke involved in the compression process, respectively, during the working and reverse piston stroke, while the crank angles at the end of the compression process and the beginning of the expansion process φ 1 and φ 4 may coincide, in in turn, with a crankshaft connected to the flywheel via a higher kinematic pair with a large gear ratio or with a radius of the driving link greater than the radius of the driven link of this kinematic pair, when transmitting rotational moment ( eniya) from the crankshaft to the flywheel.
Общеизвестным является то, что у дезаксиального кривошипно-ползунного механизма угол поворота кривошипа, к примеру при рабочем ходе поршня, не равен углу поворота кривошипа при обратном его ходе. По этой причине в соответствии с работами (2, 3) в предлагаемом двигателе автора предусмотрено применение абсолютного (собственного) энергетического параметра дезаксиального кривошипно-ползунного механизма для рабочего хода с процессом расширения с меньшим углом поворота кривошипа по Фиг.1, где стрелкой показано направление вращения, для левого механизма - против часовой стрелки, а для правого механизма - по часовой стрелке. По работе (3) установлено, что дезаксиальный кривошипно-ползунный механизм, кроме того, что известно о нем, является своего рода механической "линзой" при передаче поступательных сил на вращательное движение и получение вращательного момента на валу вращения кривошипа (коленвал). К примеру по Фиг.1 при рабочем ходе поршня происходит поворот кривошипа от угла φ1 до φ2, что меньше, чем при обратном ходе от угла φ2 через угол φ3 до угла φ4 обратно, но амплитуда вращательного момента на оси вращения кривошипа может увеличиваться в несколько раз в соответствии с (3), что установлено для любого дезаксиального кривошипно-ползунного механизма в зависимости от линейных параметров. Далее при повороте кривошипа от угла φ2 до φ3 происходит приостановка простой и незначительное обратное перемещение поршня для продувки отработанных газов и заполнения свежей порцией воздуха при открытом клапане 2 по Фиг.1, 2. От угла φ3 положения кривошипа до φ4 или φ1 абсолютный собственный энергетический параметр дезаксиального кривошипно-ползунного механизма в процессе сжатия задействован только частично, а не полностью, к примеру, как в процессе расширения при повороте кривошипа от угла φ1 до φ2. По этой причине энергетический параметр механизма в процессе расширения задействован больше, чем при обратном ходе поршня в процессе сжатия или ход поршня, задействован в процессе расширения большего значения, чем ход поршня задействован в процессе сжатия. В зависимости от типа двигателя и способа воспламенения рабочей смеси возможно совпадение углов положения кривошипа в конце процесса сжатия и начале процесса расширения φ4 и φ1 ввиду условности этой границы во многих тепловых машинах. Симметричное спаривание дезаксиальных кривошипно-ползунных механизмов под один поршень в рабочем цилиндре с одновременной синхронизацией коленчатых валов по углам вращения с помощью двух окружностей одинакового радиуса, перекатывающихся без скольжения позволяет обеспечитьIt is well known that in a deaxial crank-slide mechanism, the angle of rotation of the crank, for example, during the working stroke of the piston, is not equal to the angle of rotation of the crank during its reverse motion. For this reason, in accordance with the works (2, 3), the proposed engine of the author provides for the use of the absolute (intrinsic) energy parameter of the deaxial crank-slide mechanism for a stroke with the expansion process with a smaller angle of rotation of the crank of FIG. 1, where the arrow shows the direction of rotation , for the left mechanism - counterclockwise, and for the right mechanism - clockwise. According to (3), it was established that the deaxial crank-slider mechanism, in addition to what is known about it, is a kind of mechanical “lens” when transmitting translational forces to rotational motion and obtaining torque on the shaft of rotation of the crank (crankshaft). For example, according to FIG. 1, during the working stroke of the piston, the crank rotates from the angle φ 1 to φ 2 , which is less than during the reverse stroke from the angle φ 2 through the angle φ 3 to the angle φ 4 back, but the amplitude of the rotational moment on the axis of rotation of the crank can increase several times in accordance with (3), which is established for any deaxial crank-slide mechanism depending on linear parameters. Further, when the crank is rotated from the angle φ 2 to φ 3 , the simple and slight reverse movement of the piston is suspended to purge the exhaust gases and fill with a fresh portion of air with valve 2 open in FIGS. 1, 2. From the angle φ 3 of the crank position to φ 4 or φ 1, the absolute intrinsic energy parameter of the deaxial crank-slide mechanism in the compression process is only partially and not fully involved, for example, as in the expansion process when the crank is rotated from angle φ 1 to φ 2 . For this reason, the energy parameter of the mechanism in the expansion process is involved more than when the piston moves back during compression or the piston stroke is involved in the expansion process of a greater value than the piston stroke is involved in the compression process. Depending on the type of engine and the ignition method of the working mixture, the crank angle at the end of the compression process and the beginning of the expansion process φ 4 and φ 1 may coincide due to the conventionality of this boundary in many heat engines. Symmetric pairing of deaxial crank-slide mechanisms for one piston in the working cylinder with simultaneous synchronization of crankshafts at rotation angles with the help of two circles of the same radius, rolling without sliding, allows to ensure
1. Взаимную балансировку вращающихся масс конструкций двигателя;1. Mutual balancing of the rotating masses of engine structures;
2. Исключение бокового давления поршня на цилиндр (опрокидывание);2. The exception of the lateral pressure of the piston on the cylinder (rollover);
3. Удвоение вращающего момента на маховике, не считая от эффекта "линзы" или механической линзы" самого дезаксиального кривошипно-ползунного механизма по (3).3. Doubling the torque on the flywheel, not counting the effect of the "lens" or mechanical lens "of the most deaxial crank-slide mechanism according to (3).
Синхронизация симметричных коленчатых валов по углам вращения окружностями с одинаковыми по величине радиусами, перекатывающимися без скольжения между собой, осуществляется с помощью зубчатой передачи или при значительном расстоянии между валами, с помощью цепной, перекрестной, к примеру, и др. Обязательной частью предлагаемого двигателя автора является кинематическая связь коленчатого вала с маховиком через высшую кинематическую пару с увеличенным передаточным отношением или с радиусом ведущего звена большим, чем радиус ведомого звена этой кинематической пары, при передаче вращающего момента (движения) с коленчатого вала на маховик. Это можно осуществить также через зубчатую передачу по Фиг.1, 2, к примеру с помощью, малой шестерни 7 от синхронизирующей шестерни 6, при этом малая шестерня 7 жестко связана одним валом с маховиком, а большая шестерня жестко связана с коленчатым валом двигателя или с осью вращения кривошипа 5.Synchronization of symmetrical crankshafts at angles of rotation with circles with radii of equal magnitude, rolling without sliding between themselves, is carried out using a gear transmission or at a significant distance between the shafts, using a chain, cross, for example, etc. The obligatory part of the author’s proposed engine is kinematic connection of the crankshaft with the flywheel via a higher kinematic pair with an increased gear ratio or with a radius of the drive link greater than the radius of the driven gear the vein of this kinematic pair, when transmitting torque (motion) from the crankshaft to the flywheel. This can also be done through the gears of FIGS. 1, 2, for example, with the help of a small gear 7 from a synchronizing gear 6, while the small gear 7 is rigidly connected by one shaft to the flywheel, and the large gear is rigidly connected to the crankshaft of the engine or the axis of rotation of the crank 5.
Решающим фактором в предлагаемом двигателе является возможность осуществления способа работы двигателя по механическому циклу Яримова (1) посредством одного цилиндра с поршнем, где задействован в процессе расширения абсолютный энергетический параметр дезаксиального кривошипно-ползунного механизма, при рабочем ходе поршня, большего значения, чем задействован энергетический параметр в процессе сжатия, при обратном ходе поршня в соответствие с выражением: А(ξ, λ)φрасш.>А(ξ, λ)φсж.The decisive factor in the proposed engine is the possibility of implementing the method of operation of the engine according to the Yarimov mechanical cycle (1) through one cylinder with a piston, where the absolute energy parameter of the deaxial crank-slide mechanism is involved in the expansion process, with a piston working stroke greater than the energy parameter in the compression process, with a reverse stroke of the piston in accordance with the expression: A (ξ, λ) φexp. > A (ξ, λ) φ
В широко применяемых классических поршневых двигателях с аксиальными кривошипно-ползунными механизмами энергетический параметр задействован в равных соотношениях и с самым минимально возможным значением, поэтому дальнейшее существенное повышение КПД невозможно как в механическом, так и в термодинамическом плане. Так по (4), к примеру абсолютный энергетический пример центрального кривошипно-ползунного механизма (аксиального) ДВС задействован на 140°-160° поворота кривошипа или коленчатого вала как при процессе расширения, так и в процессе сжатия для соответствующего хода поршня. Для существующей тенденции двигателестроения такие потери незадействования энергетических параметров механизмов, достигающих до 15-20% от без того минимально возможного, неизбежны ввиду того, что в них заложен изначально частный случай - термодинамический цикл Карно с линейным изменением рабочего объема ДВС. В то время, как автор-заявитель предлагает более общий - с термодинамическим циклом Яримова (5) при нелинейном изменении рабочего объема двигателя, при котором не требуется больших скоростей вращения коленчатого вала, а поршень перемещается при расширении рабочего тела достаточно медленно и на большую величину при одном и том же значении величины кривошипа, что позволяет обеспечить полное преобразование теплоты в механическую работу с выбросом холодных отработанных газов. Для сравнения абсолютный энергетический параметр механизма, предлагаемого автором ДВС с относительной величиной шатуна, равной 3,5, и относительной величиной дезаксиала, равной 2,0, по работе (3) в полтора раза превышает энергетический параметр аксиального механизма при одной и той же величине кривошипа и при одном и том же 140°-160° угле поворота этого же кривошипа, а передаваемый крутящий момент на коленчатом валу также больше в 1,5 раза в процессе расширения при рабочем ходе поршня. В связи с существованием несимметричного поворота кривошипа для рабочего и обратного хода поршня в предлагаемом двигателе автора возникает возможность переноса времени работы впускных и выпускных устройств (клапанов) полностью в зону обратного хода поршня, используя для этого неэффективную часть абсолютного энергетического параметра механизма, с задействованием остальной части между углами поворота кривошипа φ3 и φ4 в процессе сжатия, при обратном ходе поршня по Фиг.1.In widely used classic piston engines with axial crank-slide mechanisms, the energy parameter is used in equal proportions and with the lowest possible value, so a further significant increase in efficiency is impossible both mechanically and thermodynamically. So, according to (4), for example, the absolute energy example of the central crank-slide mechanism of the (axial) ICE is used for 140 ° -160 ° rotation of the crank or crankshaft both during the expansion process and during compression for the corresponding piston stroke. For the current tendency of engine building, such losses of non-engagement of energy parameters of mechanisms reaching up to 15-20% of the minimum possible are inevitable due to the fact that they initially contained a special case - the Carnot thermodynamic cycle with a linear change in the working volume of the internal combustion engine. At the same time, the applicant author offers a more general one - with the Yarimov thermodynamic cycle (5) with a nonlinear change in the engine displacement, which does not require high speeds of rotation of the crankshaft, and the piston moves when the working fluid expands rather slowly and by a large amount at the same value of the crank value, which allows for the complete conversion of heat into mechanical work with the release of cold exhaust gases. For comparison, the absolute energy parameter of the mechanism proposed by the ICE author with a relative connecting rod value of 3.5 and a relative deaxial value of 2.0, according to (3), is 1.5 times higher than the axial mechanism energy parameter for the same crank value and at the same angle of rotation of the same crank 140 ° -160 °, and the transmitted torque on the crankshaft is also 1.5 times more during the expansion process during the working stroke of the piston. In connection with the existence of an asymmetric crank rotation for the working and reverse piston stroke in the proposed engine of the author, it becomes possible to transfer the operating time of the intake and exhaust devices (valves) completely to the reverse piston zone, using the ineffective part of the absolute energy parameter of the mechanism, with the rest between the angles of rotation of the crank φ 3 and φ 4 in the compression process, with the reverse stroke of the piston of figure 1.
Для специалиста является общеизвестным, что мощность классического двигателя получается из выражения: N=M·ω;For a specialist it is well known that the power of a classic engine is obtained from the expression: N = M · ω;
где М - крутящий момент на выходном валу двигателя;where M is the torque on the output shaft of the engine;
N - мощность двигателя внутреннего сгорания;N is the power of the internal combustion engine;
ω - угловая скорость (количество оборотов) на выходном валу двигателя. Если обозначить Mi - крутящий момент на коленчатом валу ДВС автора, то с учетом по работе (3) и страницы 6 данного описания эффекта "механической линзы" и удвоения момента по стр.4, соотношение с моментом классических ДВС имеет вид: Mi=3M; при допущении всех видов сопротивлений равными. Отсюда исходит возможность уменьшения угловой скорости количества оборотов для двигателя автора на коленчатом валу в три раза, к примеру при данном соотношении линейных параметров дезаксиального кривошипно-ползунного механизма двигателя с соответствующими абсолютными (собственными) энергетическими параметрами (2, 3), для достижения такой же величины мощности на вале маховика 8 по Фиг.1, 2, как и в классических ДВС. Таким образом:ω is the angular velocity (number of revolutions) on the output shaft of the engine. If we designate Mi - the torque on the crankshaft of the ICE of the author, then, taking into account (3) and page 6 of this description of the “mechanical lens” effect and doubling the moment on page 4, the ratio with the moment of classical ICE is: Mi = 3M; assuming all types of resistance equal. From this comes the possibility of reducing the angular velocity of the number of revolutions for the author’s engine on the crankshaft by three times, for example, for a given ratio of the linear parameters of the deaxial crank-slide engine mechanism with the corresponding absolute (proper) energy parameters (2, 3), to achieve the same value power on the shaft of the flywheel 8 according to Fig.1, 2, as in the classic ICE. In this way:
Ni=Mi·ωi,Ni = Mi
где Mi - крутящий момент на выходном валу двигателя автора;where Mi is the torque on the output shaft of the author's engine;
Ni - выходная мощность двигателя автора;Ni - author's engine power output;
ωi - угловая скорость количество оборотов на выходном валу двигателя автора. А соотношения этих величин со значениями для классического двигателя имеют вид: Ni=N, Mi=3M, ωi=ω/3. Однако в связи с уменьшением угловой скорости количества оборотов на коленчатом валу двигателя автора в три раза, величина сопротивлений или классических механических потерь, зависящих от квадрата угловой скорости ω2 уменьшится на порядок, то есть в десять раз. К ним относятся: трение качения и скольжения, пневматическое сопротивление, инерционные нагрузки, гидравлическое сопротивление масла и охлаждающей жидкости и др. Кроме вышеизложенного в предложенном двигателе автора используется механический и термодинамический циклы Яримова (1, 5), дающие существенную эффективность по сравнению с классическими двигателями внутреннего сгорания. Изложенная конструкция двигателя автора может действовать, когда рабочему ходу поршня будет соответствовать направление вращения кривошипа, меньшее, чем поворот кривошипа при обратном ходе поршня по Фиг.1, показанные стрелками на синхронизирующих окружностях 6.ωi is the angular velocity, the number of revolutions on the output shaft of the author’s engine. And the ratio of these values with the values for the classic engine are: Ni = N, Mi = 3M, ωi = ω / 3. However, due to a decrease in the angular velocity of the number of revolutions on the crankshaft of the author’s engine by three times, the value of the resistances or classical mechanical losses depending on the square of the angular velocity ω 2 will decrease by an order of magnitude, that is, ten times. These include: rolling and sliding friction, pneumatic resistance, inertial loads, hydraulic resistance of oil and coolant, etc. In addition to the foregoing, the author’s proposed engine uses mechanical and thermodynamic Yarimov cycles (1, 5), which provide significant efficiency compared to classical engines internal combustion. The stated design of the author’s engine can act when the direction of rotation of the crank corresponds to the stroke of the crank, smaller than the rotation of the crank during the reverse stroke of the piston of FIG. 1, shown by arrows on synchronizing circles 6.
Таким образом, поставленная цель изобретения достигается с многократными показателями, в особенности по уменьшению топливных потребностей и других эксплуатационных расходов, а также по обеспечению экологической, энергетической и экономической совместимости.Thus, the goal of the invention is achieved with multiple indicators, in particular to reduce fuel requirements and other operating costs, as well as to ensure environmental, energy and economic compatibility.
На Фиг.1 и 2 изображен двигатель внутреннего сгорания автора в схематическом виде и в двух проекциях. На Фиг.1 и 2 показаны: цилиндр 1 двигателя с впускными и выпускными устройствами 2, с размещенным в нем поршнем 3, в свою очередь кинематически одновременно связанными симметрично расположенными шатунами 4, с кривошипами 5 и на одном с ними валами, синхронизирующими окружностями 6, и через кинематическую пару ведомого звена 7 с маховиком 8. Кроме того, на Фиг.1 изображены углы положения кривошипов, соответствующих: φ1 - в начале процесса расширения, φ2 - в конце процесса расширения, φ3 - в начале процесса сжатия, φ4 - в конце процесса сжатия; а стрелками указаны направления вращения маховика и синхронизирующих окружностей и также направление движения воздушного потока в нижнем впускном и продувочном устройстве цилиндра двигателя.Figure 1 and 2 shows the internal combustion engine of the author in a schematic form and in two projections. Figures 1 and 2 show: a
Двигатель внутреннего сгорания автора работает следующим образом. При закрытом выпускном устройстве (клапане) 2, в цилиндре 1 поршень 3 перемещается от верхней мертвой точки под воздействием расширяющихся газов от φ1 до φ2 положения кривошипа 5, при этом совершается рабочий ход. Вращающий момент от усилий расширяющихся газов через шатуны 4 передается на кривошипы 5, которые вращаются: правый - по часовой стрелке, левый - против часовой стрелки и это синхронизируется окружностями 6, перекатывающимися без скольжения между собой. Далее увеличенный вращающий момент (согласно работы 3) и удвоенный через синхронизирующие шестерки 6 передается через малую шестерню 7 на маховик 8, который вращается против часовой стрелки на Фиг.1. По достижении головки поршня (верхней его части) впускного устройства в нижней части цилиндра, окна, происходит одновременное открытие верхнего клапана, при этом под давлением воздуха через нижнее окно 2 отработанные газы выдуваются по верхнему выпускному устройству, в период прохождения поворота кривошипа от угла φ2 до φ3 положения кривошипа соответствующему А(ξλ)φвып, при этом поршень, миновав нижнюю мертвую точку, медленно начинает перемещаться вверх, одновременно помогая вытеснять отработанные газы из цилиндра. После перекрытия нижнего окна 2 поршнем и соответственно окончанием продувки цилиндра, верхнее выпускное устройство перекрывается и при дальнейшем перемещении поршня вверх от инерционных сил маховика через кривошипы и шатуны 4 происходит процесс сжатия от φ3 до φ4 положения кривошипа. Далее по достижении поршня близкого к верхней мертвой точки происходит впрыск топлива и осуществляется его воспламенение от сжатия свежего воздуха и вновь начинается процесс расширения после перехода поршнем верхней мертвой точки. И так циклы повторяются по механическому и термодинамическому, Яримова, по работам (1, 5) с многократной эффективностью, по сравнению с классическими общеизвестными двигателями внутреннего сгорания, при одном и том же значении получаемой мощности и одинаковых значениях величин кривошипов и диаметров поршней при сравнении. Абсолютный собственный энергетический параметр дезаксиальных кривошипно-ползунных механизмов задействован, в соответствие с положениями углов φ1, φ2, φ3, φ4 кривошипов, в процессе расширения больше, чем он задействован в процессе сжатия в соответствие с выражением: А(ξ, λ)φрасш.>А(ξ, λ)φсж. И как последствие, задействованный рабочий объем в процессе расширения больше, чем задействованный рабочий объем двигателя автора в процессе сжатия, по соответствующим перемещениям поршня и кривошипов. Для улучшения работы предлагаемого двигателя можно установить дополнительный клапан, в нижней части цилиндра, чуть выше продувочного окна 2, который будет открываться, к примеру, электромагнитным приводом, в зависимости от количества подаваемого топлива в цилиндр, то есть в зависимости от режима нагрузки двигателя, тем самым увеличив разность между задействованным рабочим объемом в процессе расширения и задействованным рабочим объемом в процессе сжатия. Действие дополнительного клапана в нижней части цилиндра двигателя, но чуть выше окна 2, позволяет также увеличить разность между задействованным абсолютным энергетическим параметром в процессе расширения и задействованным абсолютным энергетическим параметром кривошипно-ползунного механизма в процессе сжатия. Оптимальным принципом действия этого дополнительного клапана является создание с помощью датчика равных давлений внутри цилиндра и снаружи (атмосферного) для максимального преобразования теплоты расширяющихся газов в механическую энергию маховика.The internal combustion engine of the author works as follows. With the closed exhaust device (valve) 2, in the
Предлагаемый двигатель внутреннего сгорания автора соответствует критерию изобретения является новым, имеет изобретательский уровень и промышленно применим.The proposed internal combustion engine of the author meets the criteria of the invention is new, has an inventive step and is industrially applicable.
Источники информацииInformation sources
1. Заявка на изобретение № 2003103900/06 (004052), с названием "Способ работы двигателя по механическому циклу ЯРИМОВА и двигатель ЯРИМОВА", с датой подачи 10.02.2003 г., Патент РОССИИ №2249709, зарегистрированный 10.04.2005 г.1. Application for invention No. 2003103900/06 (004052), with the name "The method of operation of the engine according to the mechanical cycle YARIMOVA and engine YARIMOVA", with filing date 10.02.2003, the RUSSIAN Patent No. 229709, registered on 10.04.2005,
2. Свидетельство об официальной регистрации программ для ЭВМ № 2003610393, "Решение фундаментальной задачи с определением абсолютных энергетических параметров механизмов кривошипно-ползунного типа", правообладатель М.О.Яримов.2. Certificate on the official registration of computer programs No. 2003610393, "Solution of the fundamental problem with determination of the absolute energy parameters of the crank-slide type mechanisms," copyright holder M.O. Yarimov.
3. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2003611904, "Диаграмма абсолютных энергетических параметров кривошипно-ползунных механизмов", правообладатель М.О.Яримов.3. Certificate on the official registration of the computer program No. 2003611904, "The diagram of the absolute energy parameters of the crank-slide mechanisms," copyright holder M.O. Yarimov.
4. К.Л.Ржепецкий, Е.А.Сударева, "Судовые ДВС", Ленинград, "Судостроение", 1984 г.4. KL Rezhepetskiy, E. A. Sudareva, “Ship ICE”, Leningrad, “Shipbuilding”, 1984
5. М.О.Яримов, Патент РОССИИ на изобретение № 2160373, "Способ работы ДВС" по циклу автора, 1999 г.5. M.O. Yarimov, RUSSIAN Patent for invention No. 2160373, “Method of ICE operation” according to the author’s cycle, 1999.
6. И.И.Артоболевский, Справочное пособие, "Механизмы в современной технике", том IV, механизм № 2383, стр.216, Москва, "Наука", 1960 г.6. I.I. Artobolevsky, Reference manual, "Mechanisms in modern technology", Volume IV, mechanism No. 2383, p. 216, Moscow, "Science", 1960
Дополнение к изложенному на стр.4, 6 описания:Addition to the description on page 4, 6 of the description:
Как известно по (2, 3) абсолютный энергетический параметр кривошипно-воздушных механизмов при рабочем ходе поршня равен АЭП при обратном ходе поршня в классических ДВС:As is known from (2, 3), the absolute energy parameter of the crank-air mechanisms during the working stroke of the piston is equal to the AEP for the reverse stroke of the piston in classical internal combustion engines:
А(ξ, λ)φраб.х.=А(ξ, λ)φобр.х..A (ξ, λ) φrab.x. = A (ξ, λ) φ .
Наиболее оптимальным является максимально полное использование, задействование, в процессе расширения всего рабочего хода поршня и соответственно всего абсолютного энергетического параметр кривошипно-ползунного механизма: А(ξ, λ)φраб.х.≅А(ξ, λ)φрасш. Несимметричность кривой абсолютного энергетического параметра дезаксиального кривошипно-ползунного механизма дает возможность переноса времени впуска и продувки цилиндра двигателя в зону обратного хода поршня без ущерба процессу сжатия, и соответствующему значения абсолютного энергетического параметра:The most optimal is the most complete use, involvement, in the process of expanding the entire working stroke of the piston and, accordingly, the entire absolute energy parameter of the crank-slide mechanism: A (ξ, λ) φrab.x. ≅A (ξ, λ) φrassh. The asymmetry of the curve of the absolute energy parameter of the deaxial crank-slide mechanism makes it possible to transfer the intake and purge time of the engine cylinder to the reverse piston zone without affecting the compression process, and the corresponding value of the absolute energy parameter:
А(ξ, λ)φраб.х.=А(ξ, λ)φсж.+А(ξ, λ)φвып.заполн.;A (ξ, λ) φrab.x. = A (ξ, λ) φ + A (ξ, λ) φ ;
При этом обеспечивается механический цикл работы двигателя по автору в соответствие с работой (I):This ensures the mechanical cycle of the engine by the author in accordance with the work (I):
где А(ξ, λ)φраб.х - АЭП, абсолютный энергетический параметр, соответствующий перемещению поршня от верхней мертвой точки до нижней мертвой точки;where A (ξ, λ) φ slave.x - AEP, the absolute energy parameter corresponding to the displacement of the piston from top dead center to bottom dead point;
А(ξ, λ)φобр.х - АЭП, абсолютный энергетический параметр соответствующие перемещению поршня от нижней мертвой течки до верхней мертвой точки;A (ξ, λ) φobr.x - AEP, absolute energy parameter corresponding to the displacement of the piston from the bottom dead heat to the top dead point;
А(ξ, λ)φвып.заполн. - абсолютный энергетический параметр, соответствующий нахождению поршня при выпуске и заполнении цилиндра двигателя в промежутке положения кривошипа φ2 и φ3. Таким образом, на протяжение времени прохождения поршнем обрати ого хода происходит сначала выпуск и заполнение цилиндра свежим воздухом, а затем его сжатие, что возможно только в ДВС схем автора, работающих по механическому и термодинамическому циклу.A (ξ, λ) φ - the absolute energy parameter corresponding to the location of the piston during the release and filling of the engine cylinder in the interval between the position of the crank φ 2 and φ 3 . Thus, over the passage of the reverse stroke by the piston, the cylinder is first released and filled with fresh air, and then compressed, which is possible only in the ICE of the author's schemes operating in a mechanical and thermodynamic cycle.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005114115/06A RU2290520C1 (en) | 2005-05-11 | 2005-05-11 | Internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005114115/06A RU2290520C1 (en) | 2005-05-11 | 2005-05-11 | Internal combustion engine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2005114115A RU2005114115A (en) | 2006-11-20 |
RU2290520C1 true RU2290520C1 (en) | 2006-12-27 |
Family
ID=37501697
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005114115/06A RU2290520C1 (en) | 2005-05-11 | 2005-05-11 | Internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2290520C1 (en) |
-
2005
- 2005-05-11 RU RU2005114115/06A patent/RU2290520C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Истомин П.А. Кинематика и динамика поршневых ДВС с комбинированными схемами. Обобщенный метод анализа кривошипно-шатунных механизмов двигателей. - Л.: Судпромгиз, 1961, с.24-30, рис.3б. ЯРИМОВ М.О. Тепловые машины. Механика. ДЮРТЮЛИ, 2001. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2005114115A (en) | 2006-11-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5673665A (en) | Engine with rack gear-type piston rod | |
EP2233691B1 (en) | Volume expansion rotary piston machine | |
US20080271711A1 (en) | Four-Stroke Free Piston Engine | |
CN102434279A (en) | Combustion engine without crank shaft connection rod | |
US9169772B2 (en) | One-stroke internal combustion engine | |
RU2423615C2 (en) | Internal combustion engine (versions) | |
US3895620A (en) | Engine and gas generator | |
US8281763B2 (en) | Internal combustion engine | |
CN102337967A (en) | Linear piston thrust internal combustion engine | |
JP5753343B2 (en) | 2-cylinder 1 crankpin type multi-cylinder cycloid reciprocating engine using planetary gear double eccentric disc | |
RU2721963C2 (en) | Ice with lever crank mechanisms and counter-moving pistons | |
RU2290520C1 (en) | Internal combustion engine | |
CN102230422A (en) | Reciprocating piston type internal combustion engine | |
RU2096638C1 (en) | Piston-type machine (options) | |
Szymkowiak et al. | New concept of a rocker engine-kinematic analysis | |
RU60140U1 (en) | CRANK MECHANISM | |
Karhula | Cardan gear mechanism versus slider-crank mechanism in pumps and engines | |
CN202073638U (en) | Reciprocating-piston internal combustion engine | |
JPH03149319A (en) | Crankless engine | |
WO2003008784A1 (en) | Internal combustion engine | |
RU121866U1 (en) | INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
RU221777U1 (en) | Gear actuator of an internal combustion engine | |
RU2539698C1 (en) | Opposite eight-cylinder engine | |
CN107620634A (en) | A kind of rotary combustion engine | |
RU2391524C1 (en) | Mechanism of motion transmission from pistons to output shaft of opposed engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110512 |