RU2335648C1 - Method of increasing internal combustion engine efficiency (pechkin's method) - Google Patents

Method of increasing internal combustion engine efficiency (pechkin's method) Download PDF

Info

Publication number
RU2335648C1
RU2335648C1 RU2007105655/06A RU2007105655A RU2335648C1 RU 2335648 C1 RU2335648 C1 RU 2335648C1 RU 2007105655/06 A RU2007105655/06 A RU 2007105655/06A RU 2007105655 A RU2007105655 A RU 2007105655A RU 2335648 C1 RU2335648 C1 RU 2335648C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cylinder
engine
cylinders
processes
internal combustion
Prior art date
Application number
RU2007105655/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Иль Петрович Печкин (RU)
Илья Петрович Печкин
Original Assignee
Илья Петрович Печкин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Илья Петрович Печкин filed Critical Илья Петрович Печкин
Priority to RU2007105655/06A priority Critical patent/RU2335648C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2335648C1 publication Critical patent/RU2335648C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

FIELD: engines and pumps.
SUBSTANCE: pistons stays and reciprocates driven by spring-loaded rocker with its one end linked to the load shaft and the other one engaged with one of the teeth of the pawl to allow the engine intake, compression, combustion, working and exhaust cycles. The engine incorporates also a control shaft with a drum whereon half-rings-pickups are rotated driven by the motor. Current collectors are arranged around the drums. Given the integration of single-cylinder engine into multi-cylinder engine, the automatic control system controls the rocker spring motors so that the like processes in multi-cylinder engine cylinders occur either in turns, or at a time, or by groups.
EFFECT: improved primary characteristics of internal combustion engine.
15 dwg

Description

Изобретение относится к области энергомашиностроения, в частности усовершенствует способ повышения эффективности работы поршневого двигателя внутреннего сгорания, предназначенного для энергетических установок, например, на электростанциях, на кораблях, тепловозах, автомобилях и в авиации.The invention relates to the field of power engineering, in particular, improves a method of increasing the efficiency of a reciprocating internal combustion engine designed for power plants, for example, in power plants, ships, diesel locomotives, automobiles and aircraft.

В двигателестроении широко известен способ преобразования вращательного движения коленчатого вала в возвратно-поступательное движение поршня, в результате чего в цилиндре поршневого двигателя внутреннего сгорания осуществляются процессы впуска, сжатия, рабочего такта и выпуска газов продуктов сгорания (Ваншейдт В.А. Судовые двигатели внутреннего сгорания. - Л.: Судпромгиз, 1962 - с.81).In engine building, a method is widely known for converting the rotational motion of the crankshaft into reciprocating piston motion, as a result of which the processes of intake, compression, working cycle and exhaust of gases of combustion products are carried out in the cylinder of a reciprocating internal combustion engine (Vansheydt V.A. Shipboard internal combustion engines. - L .: Sudpromgiz, 1962 - p. 81).

Недостатком способа повышения эффективности работы поршневого двигателя внутреннего сгорания является то, что коленчатый вал, являясь движителем поршня, совершает восемь тактов за цикл в четырехтактном двигателе.The disadvantage of this method of increasing the efficiency of a reciprocating internal combustion engine is that the crankshaft, being the engine of the piston, performs eight cycles per cycle in a four-stroke engine.

Однако термодинамический цикл четырехтактного двигателя имеет два скоростных и два затяжных процесса. Таким образом, устройства для реализации известного способа работают по нескоординированным диаграммам. Это не позволяет получить высокую эффективную мощность (Ne) в устройстве для реализации способа, потому что детали цилиндропоршневой группы выполняют две функции, работая в режиме компрессора, а затем - двигателя.However, the thermodynamic cycle of a four-stroke engine has two high-speed and two protracted processes. Thus, devices for implementing the known method operate according to uncoordinated diagrams. This does not allow to obtain a high effective power (Ne) in the device for implementing the method, because the details of the cylinder-piston group perform two functions, working in the compressor mode, and then the engine.

Известен также способ работы поршневого двигателя внутреннего сгорания (описание изобретения к патенту RU №2163681 С2, 7 F02В 75/32 за 2001 г.). Сущность способа состоит в том, что кулачковый вал преобразует вращательное движение в неподвижное и возвратно-поступательное движение поршня, в результате этого в цилиндре двигателя происходят процессы впуска, сжатия, рабочего такта и выпуска газов продуктов сгорания. При этом цикл управляющего вала стал иметь два скоростных и два затяжных такта. Это позволило улучшить работу устройства для реализации способа.There is also a known method of operation of a reciprocating internal combustion engine (description of the invention to patent RU No. 2163681 C2, 7 F02B 75/32 for 2001). The essence of the method lies in the fact that the cam shaft converts the rotational motion into a stationary and reciprocating motion of the piston, as a result of which the processes of intake, compression, working cycle and exhaust of gases of combustion products occur in the engine cylinder. At the same time, the control shaft cycle began to have two high-speed and two long cycles. This allowed to improve the operation of the device for implementing the method.

Недостатком известного способа является то, что механический способ управления двигателем не позволяет эффективно осуществлять отбор мощности в широких пределах от цилиндров многоцилиндрового двигателя. Поэтому для этих целей используют коробки передач.The disadvantage of this method is that the mechanical method of controlling the engine does not allow efficient power take-off over a wide range of cylinders of a multi-cylinder engine. Therefore, gearboxes are used for these purposes.

Наиболее близким к заявленному изобретению является способ повышения эффективности работы поршневого двигателя внутреннего сгорания (описание изобретения к патенту RU 2258819 С2, 7 F02В 75/32 за 2005 г.). Сущность данного способа состоит в том, что неподвижное и возвратно-поступательное движение поршень совершает за счет преобразования механической энергии пружины и кулачка, вращающегося на валу сельсина-приемника синхронно с сельсином-датчиком, в результате этого в цилиндре двигателя происходят процессы впуска, сжатия, рабочего такта и выпуска продуктов сгорания, причем при объединении одноцилиндровых двигателей в многоцилиндровый двигатель используют сельсин-датчик, сельсин-приемник и электрически цепи, в результате этого одноименные процессы в разных цилиндрах многоцилиндрового двигателя осуществляют либо поочередно, либо одновременно, либо группами.Closest to the claimed invention is a method of increasing the efficiency of a reciprocating internal combustion engine (description of the invention to patent RU 2258819 C2, 7 F02B 75/32 for 2005). The essence of this method lies in the fact that the piston makes a stationary and reciprocating motion by converting the mechanical energy of the spring and the cam rotating on the shaft of the selsyn receiver synchronously with the selsyn sensor, as a result of which inlet, compression, working processes occur in the engine cylinder cycle and release of combustion products, and when combining single-cylinder engines into a multi-cylinder engine, a selsyn sensor, a selsyn receiver and electrical circuits are used, as a result of which it is of the same name Different processes in different cylinders of a multi-cylinder engine are carried out either alternately, or simultaneously, or in groups.

Использование сельсинов в устройстве для осуществления известного способа позволяет осуществлять отбор мощности у многоцилиндровых двигателей в широких пределах без вспомогательных устройств. Однако сельсинный способ управления двигателем мало изучен, поэтому не имеет хорошего комплектующего оборудования. Кроме того, сельсинный способ непригоден для двигателей большой мощности.The use of selsyn in a device for implementing the known method allows for the selection of power from multi-cylinder engines over a wide range without auxiliary devices. However, the selsyn engine control method is poorly understood, therefore, it does not have a good component equipment. In addition, the selsyn method is unsuitable for high power engines.

Исходя из вышеизложенного была поставлена задача разработать такой способ работы поршневого двигателя внутреннего сгорания, который улучшит основные технические характеристики параметров поршневого многоцилиндрового двигателя внутреннего сгорания.Based on the foregoing, the task was to develop such a method of operation of a reciprocating internal combustion engine that will improve the basic technical characteristics of the parameters of a reciprocating multi-cylinder internal combustion engine.

Поставленная задача решается заявленным способом повышения эффективности работы поршневого двигателя внутреннего сгорания, включающим преобразование механической энергии пружины в неподвижное и возвратно-поступательное движение поршня, в результате чего в цилиндре двигателя происходят процессы впуска, сжатия, сгорания, рабочего такта и выпуска газов продуктов сгорания. Пружины осуществляют движения по команде полуколец-датчиков, вращающихся на барабане. Путем автоматической системы управления (АСУ) с помощью электроприемников, расположенных в веерном порядке вокруг барабана, при объединении одноцилиндровых двигателей в многоцилиндровый двигатель одноименные процессы в разных цилиндрах многоцилиндрового двигателя совершают либо поочередно, либо одновременно, либо группами.The problem is solved by the claimed method of increasing the efficiency of a reciprocating internal combustion engine, including the conversion of the mechanical energy of the spring into a stationary and reciprocating motion of the piston, as a result of which the processes of intake, compression, combustion, working cycle and exhaust of gases of combustion products occur in the engine cylinder. The springs carry out movements at the command of half-rings of sensors rotating on the drum. By means of an automatic control system (ACS) with the help of electric receivers arranged in a fan order around the drum, when combining single-cylinder engines into a multi-cylinder engine, processes of the same name in different cylinders of a multi-cylinder engine are performed either alternately, or simultaneously, or in groups.

В заявленном способе признаками изобретения, общими для него и его наиболее близкого аналога, являются:In the claimed method, the features of the invention common to him and his closest analogue are:

- управляющий кулачок обеспечивает неподвижное положение и возвратно-поступательное движение поршня, в результате чего в рабочем цилиндре двигателя происходят процессы впуска, сжатия, сгорания, рабочего такта и выпуска газов продуктов сгорания;- the control cam provides a stationary position and reciprocating movement of the piston, as a result of which processes of intake, compression, combustion, working cycle and exhaust of gases of combustion products occur in the working cylinder of the engine;

- при объединении одноцилиндровых двигателей в многоцилиндровый двигатель одноименные процессы в разных цилиндрах осуществляют либо поочередно, либо одновременно, либо группами;- when combining single-cylinder engines into a multi-cylinder engine, the processes of the same name in different cylinders are carried out either alternately, or simultaneously, or in groups;

- использован электрический способ управления двигателем.- used an electric way to control the engine.

В заявленном способе признаками изобретения, отличающими его от его наиболее близкого аналога, являются:In the claimed method, the features of the invention that distinguish it from its closest analogue are:

- неподвижное положение и возвратно-поступательное движение поршня обеспечивает пружина, в результате чего в рабочем цилиндре двигателя происходят процессы впуска, сжатия, сгорания, рабочего такта и выпуска газов продуктов сгорания;- a stationary position and reciprocating movement of the piston are provided by a spring, as a result of which processes of intake, compression, combustion, working cycle and exhaust of gases of combustion products occur in the working cylinder of the engine;

- управляющий вал выполняют в виде барабана, на котором размещены полукольца-датчики;- the control shaft is made in the form of a drum, on which are placed half-rings-sensors;

- вокруг управляющего барабана в веерном порядке установлены электроприемники;- electric receivers are installed around the control drum in a fan manner;

- автоматическая система управления с помощью полуколец-датчиков и электроприемников обеспечивает соединение одноцилиндровых двигателей в многоцилиндровый двигатель таким образом, что одноименные процессы в разных цилиндрах многоцилиндрового двигателя осуществляют либо поочередно, либо одновременно, либо группами.- an automatic control system with the help of half-rings sensors and electrical receivers ensures the connection of single-cylinder engines into a multi-cylinder engine in such a way that the processes of the same name in different cylinders of a multi-cylinder engine are carried out either alternately, or simultaneously, or in groups.

Данная совокупность отличительных признаков изобретения вместе с общими признаками заявленного способа и наиболее близкого его аналога обеспечивают получение положительного эффекта изобретения во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.This set of distinguishing features of the invention, together with the general features of the claimed method and its closest analogue, provide a positive effect of the invention in all cases to which the requested amount of legal protection applies.

На фиг.1 изображена кинематическая схема устройства для реализации способа повышения эффективности работы поршневого двигателя внутреннего сгорания.Figure 1 shows the kinematic diagram of a device for implementing a method of increasing the efficiency of a reciprocating internal combustion engine.

На фиг.2 - идеальная диаграмма работы четырехтактного одноцилиндрового ДВС, построенная по способу Гриневецкого-Мазинга в координатах: давление (Р) кгс/см2; угол поворота коленчатого вала (α°) в градусах.Figure 2 is an ideal diagram of the four-stroke single-cylinder internal combustion engine, built according to the method of Grinevetsky-Masing in coordinates: pressure (P) kgf / cm 2 ; angle of rotation of the crankshaft (α °) in degrees.

На фиг.3 - диаграмма хода поршня четырехтактного одноцилиндрового ДВС, построенная по способу Брикса в координатах: ход поршня (n) в мм, угол поворота коленчатого вала (α°) в градусах.Figure 3 - diagram of the piston stroke of a four-stroke single-cylinder internal combustion engine, constructed according to the Brix method in coordinates: piston stroke (n) in mm, crankshaft rotation angle (α °) in degrees.

На фиг.4 - реальная индикаторная диаграмма работы четырехтактного одноцилиндрового ДВС в координатах: давление (Р) кгс/см2, угол поворота коленчатого вала (α°) в градусах.Figure 4 is a real indicator diagram of the operation of a four-stroke single-cylinder internal combustion engine in the coordinates: pressure (P) kgf / cm 2 , the angle of rotation of the crankshaft (α °) in degrees.

На фиг.5 - индикаторная диаграмма работы четырехтактного четырехцилиндрового двигателя в координатах: давление (Р) кгс/см2, угол поворота коленчатого вала (α°) в градусах.Figure 5 is an indicator diagram of the operation of a four-stroke four-cylinder engine in the coordinates: pressure (P) kgf / cm 2 , the angle of rotation of the crankshaft (α °) in degrees.

На фиг.6 - индикаторная диаграмма работы четырехтактного четырехцилиндрового ДВС при 1500 об/мин, а после переключения скорости - при 5000 об/мин, в координатах: давление (Р) кгс/см2, угол поворота коленчатого вала (α°) в градусах.Figure 6 is an indicator diagram of the operation of a four-stroke four-cylinder internal combustion engine at 1500 rpm, and after switching speed - at 5000 rpm, in coordinates: pressure (P) kgf / cm 2 , crankshaft rotation angle (α °) in degrees .

На фиг.7 - силы, действующие на коленвал со стороны поршней во время работы четырехтактного четырехцилиндрового ДВС при 1500 об/мин, а после переключения скорости при 5000 об/мин:In Fig.7 - the forces acting on the crankshaft from the side of the pistons during operation of the four-stroke four-cylinder internal combustion engine at 1500 rpm, and after switching speed at 5000 rpm:

1. силы, возникающие во время протекания вспомогательных процессов (F1);1. forces arising during the course of auxiliary processes (F 1 );

2. силы, возникающие во время протекания рабочих тактов в цилиндрах ДВС (F2);2. forces arising during the flow of working cycles in the cylinders of the internal combustion engine (F 2 );

3. силы, возникающие во время протекания процессов сгорания топливовоздушной смеси (F3);3. forces arising during the course of combustion processes of the air-fuel mixture (F 3 );

4. силы, действующие на коленвал во время отключения нагрузки в момент переключения скорости.4. The forces acting on the crankshaft during load shedding at the time of switching speed.

На фиг.8 - индикаторные диаграммы цилиндров четырехтактного четырехцилиндрового ДВС, одни и те же процессы в которых совершаются одновременно (по аналогии параллельного соединения электрических источников).On Fig - indicator diagrams of the cylinders of a four-stroke four-cylinder internal combustion engine, the same processes in which are performed simultaneously (by analogy with the parallel connection of electrical sources).

На фиг.9 - диаграмма эффективных мощностей цилиндров, одни и те же процессы в которых совершаются одновременно.In Fig.9 is a diagram of the effective power of the cylinders, the same processes in which are performed simultaneously.

На фиг.10 - индикаторные диаграммы цилиндров четырехтактного четырехцилиндрового ДВС, одноименные процессы в которых совершаются поочередно (по аналогии последовательного соединения электрических источников).Figure 10 - indicator diagrams of the cylinders of a four-stroke four-cylinder internal combustion engine, processes of the same name in which they are performed alternately (by analogy to the serial connection of electrical sources).

На фиг.11 - диаграмма эффективных мощностей цилиндров, одноименные процессы в которых совершаются поочередно.Figure 11 is a diagram of the effective power of the cylinders, processes of the same name in which are performed alternately.

На фиг.12 - индикаторные диаграммы цилиндров четырехтактного четырехцилиндрового ДВС, одноименные процессы в которых совершают группами (по аналогии смешанного соединения электрических источников).On Fig - indicator diagrams of the cylinders of a four-stroke four-cylinder internal combustion engine, the processes of the same name in which perform groups (by analogy to a mixed connection of electrical sources).

На фиг.13 - диаграмма эффективных мощностей цилиндров, одноименные процессы в которых совершаются группами.On Fig - diagram of the effective power of the cylinders, processes of the same name in which are performed by groups.

На фиг.14 изображена однолинейная электрическая схема управления устройством для реализации способа повышения эффективности работы поршневого двигателя внутреннего сгорания.On Fig depicts a single-line electrical control circuit of a device for implementing a method of increasing the efficiency of a reciprocating internal combustion engine.

На фиг.15 - кинематическая схема газораспределения первого рабочего цилиндра на управляющем барабане.On Fig - kinematic gas distribution of the first working cylinder on the control drum.

Устройство для реализации способа повышения эффективности работы поршневого двигателя внутреннего сгорания содержит цилиндр 1, поршень 2, шатун 3 и коромысло 4. Один конец коромысла жестко соединен с храповым колесом 5. Пружина 9 позволяет коромыслу 4 качаться относительно оси 11. Второй конец коромысла 4 в хвостовой части имеет возможность фиксироваться в нижнем положении на одном из зубьев зубчатой собачки 8. Пружина 12 позволяет зубчатой собачке 8 качаться относительно оси 13 между приводом 1С и опорой пружины 12. С помощью ролика 15 рычаг 17 замыкает контакты сигнальной лампочки 1Л. На верхней крышке цилиндра 1 установлены форсунка 10, клапан 14 выпуска газов продуктов сгорания с приводом 1 КВ, а также клапан 16 наполнения цилиндра воздухом с приводом 1КН. Зубчатый обод храпового колеса 5 вращает малое зубчатое колесо 6, которое связано с валом 7 нагрузки.A device for implementing a method for increasing the efficiency of a piston internal combustion engine comprises a cylinder 1, a piston 2, a connecting rod 3 and a rocker 4. One end of the rocker arm is rigidly connected to the ratchet wheel 5. The spring 9 allows the rocker 4 to swing relative to the axis 11. The second end of the rocker 4 in the tail the part has the ability to be fixed in the lower position on one of the teeth of the gear dog 8. The spring 12 allows the gear dog 8 to swing relative to the axis 13 between the actuator 1C and the spring support 12. Using the roller 15, the lever 17 closes Pins the contacts of the 1L warning light. On the top cover of cylinder 1 there is a nozzle 10, a valve 14 for the release of gases of combustion products with a 1 KV actuator, and also a valve 16 for filling the cylinder with air with a 1KN actuator. The gear rim of the ratchet wheel 5 rotates a small gear wheel 6, which is connected with the shaft 7 of the load.

Устройство для реализации способа имеет управляющий барабан, на котором размещены полукольца-датчики. Каждый рабочий цилиндр обслуживают три полукольца-датчика (см. фиг.15).The device for implementing the method has a control drum, on which the half-ring sensors are placed. Each working cylinder is served by three half-rings-sensors (see Fig. 15).

Вокруг управляющего барабана рядами с интервалом в 90° на отметках 0°, 90°, 180° и 270° установлены электроприемники. Таким образом, первый рабочий цилиндр смогут обслужить двенадцать электроприемников. Водитель (оператор) с помощью одного лишь выключателя задает нужный режим, и автоматическая система управления (АСУ) быстро и безошибочно осуществит нужные процессы во всех рабочих цилиндрах ДВС.Around the control drum in series with intervals of 90 ° at elevations 0 °, 90 °, 180 ° and 270 ° are installed electrical receivers. Thus, the first working cylinder will be able to serve twelve power consumers. The driver (operator) with the help of only one switch sets the desired mode, and the automatic control system (ACS) will quickly and accurately implement the necessary processes in all working cylinders of the engine.

Перед запуском устройства для реализации способа повышения эффективности работы поршневого двигателя внутреннего сгорания оператор (водитель) проверяет готовность двигателя к пуску. В этом он убеждается по сигнальным лампочкам 1Л, 2Л, 3Л и 4Л. Если лампочки не горят, оператор включает сначала выключатель 1П. Это позволит через выключатель 1П подать напряжение 12V (вольт) на катушку 1KH клапана 16 наполнения и тем самым подать сжатый воздух из ресивера (на фиг.1 не показан) в первый рабочий цилиндр (см. фиг.1 и фиг.14).Before starting the device to implement a method of increasing the efficiency of a reciprocating internal combustion engine, the operator (driver) checks the readiness of the engine for starting. In this he is convinced by the signal lights 1L, 2L, 3L and 4L. If the lamps do not light, the operator first turns on the 1P switch. This will allow through the switch 1P to supply voltage 12V (volts) to the coil 1KH of the filling valve 16 and thereby supply compressed air from the receiver (not shown in Fig. 1) to the first working cylinder (see Fig. 1 and Fig. 14).

О подаваемом количестве воздуха в цилиндр оператор узнает по сигнальной лампочке 1Л, которая должна загореться по окончании данной операции. Аналогичные операции произойдут с каждым рабочим цилиндром четырехцилиндрового двигателя, если оператор включит поочередно выключатели 2П, 3П и 4П.The operator learns about the amount of air supplied to the cylinder by the 1L warning light, which should light up at the end of this operation. Similar operations will occur with each working cylinder of a four-cylinder engine, if the operator turns on the switches 2P, 3P and 4P in turn.

Далее оператор включает в работу управляющий барабан путем подачи напряжения 12V к электродвигателю ЭДП постоянного тока через выключатель ДБ и один из резисторов R (см. фиг.15). После включения выключателя ДБ напряжение 12V появится также на сплошном кольце 18 барабана через щеткодержатель Щ.Next, the operator turns on the control drum by supplying a voltage of 12V to the DC electric motor through a DB switch and one of the resistors R (see Fig. 15). After turning on the DB switch, the voltage 12V will also appear on the continuous ring 18 of the drum through the brush holder Щ.

От кольца 18 напряжение распределится по всем полукольцам-датчикам, закрепленным на барабане. Затем оператор включает выключатель 1ВР режима магнитного пускателя 1P. После включения магнитного пускателя 1P напряжение появится в катушках магнитных пускателей: 1МП-0; 2МП-90; 3 МП-180 и 4МП-270. Это позволит во время запуска двигателя включить в работу цилиндры четырехцилиндрового двигателя таким образом, чтобы одноименные процессы в разных цилиндрах совершались поочередно через интервал в 90°. Для примера рассмотрим, каким образом начнет работать первый рабочий цилиндр при запуске. Во время вращения барабана полукольцо-датчик 19 приближается, а затем коснется электроприемника 1С-0. Это позволит подать напряжение 12V с полукольца-датчика 20, замкнутые контакты 1С1 магнитного пускателя 1МП-0 в катушку привода 1С зубчатой собачки 8 первого рабочего цилиндра. После этого привод 1С сожмет пружину 12, повернет зубчатую собачку 8 влево и освободит хвостовик коромысла 4. Под воздействием пружины 9 коромысло 4 вместе с шатуном 3, поршнем 2 поднимутся вверх, а поршень 2 сожмет при этом воздух в цилиндре 1. В районе верхней точки хода поршня в полость цилиндра с помощью форсунки 10 поступит топливо, которое воспламенится и сгорит. Под действием высокого давления поршень поменяет свое направление и начнет двигаться вниз, увлекая за собой шатун 3 с коромыслом 4. При этом коромысло 4 будет поворачивать храповое колесо 5 против часовой стрелки. Храповое колесо 5 передаст вращательное движение малой шестерне 6, которая связана с валом 7 нагрузки. Кроме того, коромысло 4 сожмет пружину 9, а в нижнем положении его хвостовик повернет зубчатую собачку 8 влево и зафиксируется на одном из зубьев собачки 8. В это время полукольцо-датчик 20 приблизится, а затем коснется электроприемника 1КВ-0 на отметке 0°, после чего напряжение 12V, минуя замкнутые контакты 1КВ1 магнитного пускателя 1МП-0, поступит в катушку 1KB привода клапана 14 выпуска отработанных газов в первом рабочем цилиндре. В последнем начнется процесс выпуска газов продуктов сгорания в атмосферу. Затем полукольцо-датчик 21 коснется электроприемника 1КН-0 первого рабочего цилиндра на отметке 0°. После чего напряжение 12V через контакты 1КН1 магнитного пускателя 1МП-0 поступит в катушку 1КН привода клапана 16 наполнения первого рабочего цилиндра. Это позволит сжатому воздуху из ресивера направиться в первый рабочий цилиндр, вытесняя при этом отработанные газы. Вскоре конец полукольца-датчика 20 приблизится, а затем покинет отметку 0° на барабане. После этого прекратиться подача электроэнергии в катушку 1KB привода выпускного клапана 14 первого рабочего цилиндра. Затем аналогичным образом исчезнет ток в катушке 1КН привода клапана 16 наполнения первого рабочего цилиндра воздухом.From ring 18, the voltage will be distributed over all half-rings-sensors mounted on the drum. The operator then turns on the 1P switch of the 1P magnetic starter mode. After turning on the magnetic starter 1P, the voltage appears in the coils of the magnetic starters: 1MP-0; 2MP-90; 3 MP-180 and 4MP-270. This will allow, during engine start-up, to turn on the cylinders of the four-cylinder engine so that the processes of the same name in different cylinders are performed alternately through an interval of 90 °. As an example, consider how the first slave cylinder starts to work at startup. During rotation of the drum, the half-ring sensor 19 approaches, and then touches the electrical receiver 1C-0. This will allow you to apply a voltage of 12V from the semicircle-sensor 20, the closed contacts 1C1 of the magnetic starter 1MP-0 to the drive coil 1C of the gear dog 8 of the first working cylinder. After that, the actuator 1C compresses the spring 12, rotates the toothed dog 8 to the left and releases the shank of the rocker 4. Under the influence of the spring 9, the rocker 4 together with the connecting rod 3, the piston 2 will rise up, and the piston 2 will compress the air in cylinder 1. At the top point the stroke of the piston into the cylinder cavity using the nozzle 10 will receive fuel, which will ignite and burn. Under the action of high pressure, the piston will change its direction and begin to move down, dragging the connecting rod 3 with the rocker 4. The rocker 4 will rotate the ratchet wheel 5 counterclockwise. The ratchet wheel 5 will transmit rotational motion to the small gear 6, which is connected with the load shaft 7. In addition, the rocker 4 will compress the spring 9, and in the lower position, its shank will turn the gear dog 8 to the left and fix on one of the teeth of the dog 8. At this time, the half-ring sensor 20 will approach, and then touch the power receiver 1KV-0 at 0 °, after which the voltage 12V, bypassing the closed contacts 1KV1 of the magnetic starter 1MP-0, enters the coil 1KB of the actuator of the exhaust valve 14 of the exhaust gas in the first working cylinder. In the latter, the process of release of gases of combustion products into the atmosphere will begin. Then the half-ring sensor 21 touches the power receiver 1KN-0 of the first working cylinder at 0 °. After that, the voltage 12V through the contacts 1KN1 of the magnetic starter 1MP-0 will enter the coil 1KN of the drive of the valve 16 filling the first working cylinder. This will allow compressed air from the receiver to go into the first working cylinder, displacing the exhaust gases. Soon, the end of the half-ring of the sensor 20 will approach, and then leave the 0 ° mark on the drum. After that, the power supply to the coil 1KB of the exhaust valve actuator 14 of the first working cylinder is cut off. Then, in a similar way, the current disappears in the coil 1KH of the valve actuator 16 for filling the first working cylinder with air.

Таким образом, в первом рабочем цилиндре закончится полный цикл, и рабочий цилиндр снова будет готов выполнить следующий четырехтактный цикл. Об этом будет сигнализировать лампочка 1Л. За один оборот управляющего барабана во всех четырех цилиндрах совершатся аналогичные процессы, причем одноименные процессы с интервалом в 90° будут происходить в разных цилиндрах по мере вращения управляющего барабана.Thus, in the first working cylinder, the full cycle will end, and the working cylinder will again be ready to execute the next four-stroke cycle. This will be signaled by a 1L bulb. Similar processes will occur in all four cylinders in one revolution of the control drum, and processes of the same name with an interval of 90 ° will occur in different cylinders as the control drum rotates.

При таком режиме выходная мощность двигателя будет небольшой, так как рабочие процессы в цилиндрах двигателя будут совершаться поочередно. Поэтому в любой момент времени на выходной вал будет действовать только цилиндровая мощность одного цилиндра. Для того чтобы увеличить выходную мощность двигателя в два раза, оператор должен отключить выключатель режима 1ВР, а затем включить выключатель режима 2 ВР. Это позволит отключить катушку магнитного пускателя 1P и включить под напряжение катушку магнитного пускателя 2Р. После включения магнитного пускателя 2Р напряжение появится в катушках магнитных пускателей: 1МП-0; 2МП-0, а также 3МП-180; 4МП-180. Это позволит совершать одноименные процессы сразу в двух цилиндрах, то есть в первом и во втором на отметке 0°. И в третьем и четвертом цилиндрах на отметке 180°. Для примера рассмотрим, каким образом будут совершать одноименные процессы сразу два цилиндра. Во время вращения управляющего барабана полукольцо-датчик 19 приблизится, а затем прикоснется к электроприемнику 1С-0. Это позволит подать напряжение 12V с полукольца-датчика 19, замкнутые контакты 1С1 магнитного пускателя 1МП-0 в катушку привода 1С зубчатой собачки 8 первого рабочего цилиндра. Одновременно напряжение 12V появится в катушке привода 2С зубчатой собачки 8 второго рабочего цилиндра, с полукольца-датчика 22, замкнутые контакты 2С1 магнитного пускателя 2МП-0. После этого зубчатые собачки 8 синхронно повернутся в первом и во втором цилиндрах и освободят хвостовики коромысел 4 в обоих цилиндрах. Под воздействием пружин 9 коромысла 4 вместе с шатунами 3 и поршнями 2 поднимутся вверх, сжимая при этом воздух в двух цилиндрах одновременно. В районе верхней точки хода поршня через форсунки 10 в первый и второй цилиндры поступит топливо. Благодаря высокой температуре от сжатого воздуха топливо в цилиндрах одновременно воспламенится и сгорит. Под воздействием высокого давления поршни первого и второго цилиндров поменяют свое направление и опустятся вниз вместе с шатунами 3, коромыслами 4. При этом коромысла 4 первого и второго цилиндров одновременно повернут храповые зубчатые колеса 5 против часовой стрелки. Это позволит повернуть в несколько раз быстрее вал 7 нагрузки сразу двумя малыми шестернями 6 первого и второго цилиндров. Кроме того, коромысла 4 первого и второго цилиндров синхронно сожмут пружины 9, а в нижних положениях, повернув зубчатые собачки 8 влево, зафиксируются на отдельных зубцах собачек 8.In this mode, the engine output will be small, since the working processes in the engine cylinders will take place alternately. Therefore, at any moment of time, only the cylinder power of one cylinder will act on the output shaft. In order to double the engine output, the operator must open the 1BP mode switch, and then turn on the 2P mode switch. This will turn off the coil of the magnetic starter 1P and turn on the coil of the magnetic starter 2P. After turning on the magnetic starter 2P, the voltage appears in the coils of the magnetic starters: 1MP-0; 2MP-0, as well as 3MP-180; 4MP-180. This will allow to carry out the processes of the same name at once in two cylinders, that is, in the first and second at 0 °. And in the third and fourth cylinders at around 180 °. For an example, we will consider how two cylinders will perform the same processes at once. During the rotation of the control drum, the half-ring sensor 19 will approach, and then touch the 1C-0 power receiver. This will allow you to apply voltage 12V from the half-ring sensor 19, the closed contacts 1C1 of the magnetic starter 1MP-0 to the drive coil 1C of the gear dog 8 of the first working cylinder. At the same time, a voltage of 12V will appear in the coil of the drive 2C of the dog gear 8 of the second working cylinder, with a half-ring sensor 22, the closed contacts 2C1 of the magnetic starter 2MP-0. After that, the gear dogs 8 synchronously rotate in the first and second cylinders and release the shanks of the rocker arm 4 in both cylinders. Under the influence of the springs 9, the rocker arms 4 together with the connecting rods 3 and pistons 2 will rise upward, compressing the air in two cylinders simultaneously. In the region of the upper point of the piston stroke through the nozzles 10, fuel will enter the first and second cylinders. Due to the high temperature from the compressed air, the fuel in the cylinders will simultaneously ignite and burn. Under the influence of high pressure, the pistons of the first and second cylinders will change their direction and lower down together with the connecting rods 3, rocker arms 4. At the same time, the rocker arms 4 of the first and second cylinders simultaneously rotate the ratchet gears 5 counterclockwise. This will allow you to rotate the load shaft 7 several times faster at once with two small gears 6 of the first and second cylinders. In addition, the rocker arms 4 of the first and second cylinders simultaneously compress the springs 9, and in the lower positions, turning the gear dogs 8 to the left, are fixed on the individual teeth of the dogs 8.

В это время полукольцо-датчик 20 первого цилиндра вместе с полукольцом-датчиком 23 второго цилиндра приблизятся, а затем коснутся электроприемников 1КВ-0 и 2КВ-0 на отметке 0°. После чего напряжение 12V через контакты 1КВ1 магнитного пускателя 1МП-0 поступит в катушку 1KB привода клапана 14 выпуска отработанных газов первого рабочего цилиндра. Одновременно напряжение 12V появится в катушке привода 2КВ клапана 14 выпуска отработанных газов второго цилиндра, с полукольца-датчика 23 замкнутые контакты 2КВ1 магнитного пускателя 2МП-0. После чего отработанные газы начнут покидать первый и второй цилиндры. Далее полукольца-датчики 21 первого и 24 второго цилиндров коснутся электроприемников 1КН-0 первого и 2КН-0 второго цилиндров на отметке 0°. После чего напряжение 12V через контакты 1КН1 магнитного пускателя 1МП-0 поступит в катушку 1КН клапана 16 наполнения первого цилиндра, а через контакты 2КН1 магнитного пускателя 2МП-0 - в катушку 2КН привода клапана 16 наполнения второго рабочего цилиндра. Это позволит сжатому воздуху из ресивера направиться сразу в полости первого и второго цилиндров и начать вытеснять отработанные газы в обоих цилиндрах. После конец полукольца-датчика 20 приблизится, а затем покинет отметку 0 на барабане. После этого прекратится подача электроэнергии в катушку 1KB привода выпускного клапана 14 первого рабочего цилиндра. Одновременно исчезнет электропитание в катушке 2KB привода выпускного клапана 14 второго рабочего цилиндра. Затем аналогичным образом исчезнет ток в катушке 1КН привода клапана 16 наполнения первого рабочего цилиндра после того, как полукольцо-датчик 21 покинет отметку 0°. Одновременно исчезнет ток в катушке 2КН привода наполнения клапана 16 второго цилиндра после того, как полукольцо-датчик 24 покинет отметку 0°. Таким образом, в первом и во втором цилиндрах совершатся синхронно одноименные процессы. За один поворот управляющего барабана одноименные процессы будут совершаться при данном режиме сразу в двух цилиндрах, то есть в первом и во втором на отметке 0°. И в третьем и четвертом на отметке 180° (см. фиг.15). Если обстановка потребует увеличения мощности двигателя, оператор отключит выключатель режима 2 ВР, а затем включит выключатель 3 ВР. Это позволит совершать одноименные процессы во всех четырех цилиндрах одновременно на отметке 0°. Таким образом, мощность двигателя возрастет в четыре раза, то есть будет равна сумме цилиндровых мощностей всех цилиндров. Кроме того, на данном режиме оператор сможет увеличивать выходную мощность путем увеличения скорости вращения управляющего барабана. Это позволит получить максимальную мощность ДВС.At this time, the half-ring sensor 20 of the first cylinder together with the half-ring sensor 23 of the second cylinder will approach, and then touch the electrical receivers 1KV-0 and 2KV-0 at 0 °. After that, the voltage 12V through the contacts 1KV1 of the magnetic starter 1MP-0 will enter the coil 1KB of the actuator of the valve 14 for the exhaust of the exhaust gases of the first working cylinder. At the same time, a voltage of 12V will appear in the coil of the 2KV drive of the exhaust valve 14 of the second cylinder, with a half-ring sensor 23 closed contacts 2KV1 of the magnetic starter 2MP-0. After that, the exhaust gases will begin to leave the first and second cylinders. Next, the half rings-sensors 21 of the first and 24 second cylinders will touch the electrical receivers 1KN-0 of the first and 2KN-0 of the second cylinder at 0 °. After that, the voltage 12V through the contacts 1KN1 of the magnetic starter 1MP-0 will go to the coil 1KN of the valve 16 filling the first cylinder, and through the contacts 2KN1 of the magnetic starter 2MP-0 to the coil 2KN of the drive valve 16 filling the second working cylinder. This will allow compressed air from the receiver to go directly into the cavities of the first and second cylinders and begin to displace exhaust gases in both cylinders. After the end of the semicircular sensor 20 will approach, and then leave the mark 0 on the drum. After that, the power supply to the coil 1KB of the exhaust valve actuator 14 of the first working cylinder will stop. At the same time, the power supply to the coil 2KB of the exhaust valve actuator 14 of the second working cylinder disappears. Then, in a similar way, the current disappears in the coil 1KN of the drive of the valve 16 for filling the first working cylinder after the half-ring sensor 21 leaves the 0 ° mark. At the same time, the current in the coil 2KN of the drive for filling the valve 16 of the second cylinder will disappear after the half-ring sensor 24 leaves the 0 ° mark. Thus, in the first and second cylinders, synchronous processes of the same name will take place. For one turn of the control drum, the processes of the same name will be performed in this mode at once in two cylinders, that is, in the first and second at 0 °. And in the third and fourth at around 180 ° (see Fig. 15). If the situation requires an increase in engine power, the operator will open the BP 2 mode switch, and then turn on the 3 BP switch. This will make it possible to carry out the processes of the same name in all four cylinders simultaneously at the 0 ° mark. Thus, engine power will increase four times, that is, it will be equal to the sum of the cylinder capacities of all cylinders. In addition, in this mode, the operator will be able to increase the output power by increasing the speed of rotation of the control drum. This will allow you to get the maximum engine power.

Прежде чем перейти к изложению технико-экономических преимуществ, подкреплю убедительными примерами цель изобретения. В настоящее время в мире выпускают ДВС транспортных средств по проектам, которые были предложены более века назад и были созданы без научных, технических знаний. Это привело к тому, что отрасль двигателестроения отстала от других отраслей, в частности от энергетики, железнодорожного транспорта, более чем на век.Before proceeding to the statement of technical and economic advantages, I will confirm with convincing examples the purpose of the invention. Currently, the world produces ICE vehicles for projects that were proposed more than a century ago and were created without scientific, technical knowledge. This led to the fact that the engine industry lagged behind other industries, in particular from energy, railway transport, for more than a century.

Согласно теоретическим основам, разработанным русским ученым В.И.Гриневецким и его последователями, ДВС (см. фиг.2) должен работать по индикаторной диаграмме Гриневецкого-Мазинга. Это, по сути дела, идеальная диаграмма работы четырехтактного ДВС в координатах: давления (Р) кгс/см2; угол поворота коленчатого вала (α°) в градусах. Если посмотреть на диаграмму фиг.2, то станет ясно, что четырехтактный двигатель должен иметь два скоростных (2с) и два затяжных (2з) такта в цикле. Схематически это можно будет выразить так: 2с × 2з × 2с ×...According to the theoretical foundations developed by the Russian scientist V.I. Grinevetsky and his followers, the ICE (see figure 2) should work on the indicator diagram of Grinevetsky-Masing. This, in fact, is an ideal diagram of the operation of a four-stroke ICE in the coordinates: pressure (P) kgf / cm 2 ; angle of rotation of the crankshaft (α °) in degrees. If you look at the diagram of figure 2, it becomes clear that the four-stroke engine should have two high-speed (2C) and two protracted (2C) cycles in the cycle. Schematically, this can be expressed as: 2s × 2s × 2s × ...

Однако коленчатый вал, являясь движителем поршня, не позволяет последнему осуществлять нужные процессы (такты) в цилиндре ДВС. Это связано с тем, что коленвал может двигать поршень по диаграмме, построенной по способу Брикса (см. фиг.3) в координатах: ход поршня (n) в мм; угол поворота коленчатого вала (α°) в градусах. Из диаграммы фиг.3 видно, что цикл коленчатого вала четырехтактного двигателя имеет иное чередование тактов: один скоростной (1с); далее идет один затяжной (1з); потом снова один скоростной (1с) и т.д. Схематически это будет выглядеть так: 1c × 1з × 1c ×... Если сравнить диаграммы термодинамического и механического циклов, приведенных на фиг.2 и 3, то станет ясно, что включать в параллельную работу их нельзя, так как они нескоординированы. Очевидно, первооткрыватели ДВС об этом не знали, поэтому поручили деталям цилиндропоршневой группы выполнять функции нескольких механизмов путем коленвала: компрессора высокого давления (процесс сжатия отработанных газов); вентилятора (процесс наполнения) и, наконец, двигателя (процесс сжатия, сгорания и рабочий такт).However, the crankshaft, being the engine of the piston, does not allow the latter to carry out the necessary processes (cycles) in the engine cylinder. This is due to the fact that the crankshaft can move the piston according to the diagram constructed according to the Brix method (see Fig. 3) in the coordinates: piston stroke (n) in mm; angle of rotation of the crankshaft (α °) in degrees. From the diagram of figure 3 it can be seen that the cycle of the crankshaft of the four-stroke engine has a different alternation of clock cycles: one high-speed (1s); then comes one lingering (1h); then again one speed (1s), etc. Schematically, it will look like this: 1c × 1s × 1c × ... If we compare the diagrams of the thermodynamic and mechanical cycles shown in Figs. 2 and 3, it becomes clear that they cannot be included in parallel operation, since they are uncoordinated. Obviously, the discoverers of the internal combustion engine did not know about this, therefore, they instructed the parts of the cylinder-piston group to perform the functions of several mechanisms by means of a crankshaft: high-pressure compressor (exhaust gas compression process); fan (filling process) and, finally, the engine (compression, combustion, and working cycle).

Таким образом, реальная диаграмма четырехтактного двигателя приняла иной вид (см. фиг.4), отличающийся от диаграмм фиг.2 и 3. На диаграмме фиг.4 видно, что в одном затяжном (1з) такте наполнения (термодинамического цикла фиг.2) размещаются: один скоростной (1с) и два затяжных (2з) такта коленчатого вала (диаграммы фиг.3). Далее скоростной (1с) такт - сжатия (термодинамического цикла фиг.2) совпал со скоростным (1с) тактом коленвала (диаграммы фиг.3). Вместе с этим сверхскоростной (1сс) рабочий такт (термодинамического цикла фиг.2) опережает рабочий скоростной такт (1с) коленчатого вала (диаграммы фиг.3) на затяжной (1з) процесс.Thus, the actual diagram of the four-stroke engine took a different form (see Fig. 4), which differs from the diagrams of Figs. 2 and 3. In the diagram of Fig. 4, it can be seen that in one protracted (1h) filling cycle (thermodynamic cycle of Fig. 2) are placed: one high-speed (1s) and two protracted (2h) crankshaft cycles (diagram of figure 3). Further, the high-speed (1s) compression cycle (thermodynamic cycle of Fig. 2) coincided with the high-speed (1s) crankshaft cycle (diagram of Fig. 3). Along with this, the ultra-fast (1cc) working cycle (thermodynamic cycle of Fig. 2) is ahead of the working high-speed cycle (1c) of the crankshaft (diagram of Fig. 3) by a protracted (1h) process.

По опытным данным рабочий такт в ДВС протекает наиболее эффективно при достижении максимальных параметров: давления и температуры газов продуктов сгорания в цилиндре двигателя. Очевидно, в этот момент и нужно как можно быстрее осуществлять процесс преобразования внутренней энергии в механическую работу. Однако если посмотреть на диаграмму фиг.4, то станет ясно, что в момент, когда продукты сгорания имеют высокие параметры, поршень-механизм, осуществляющий преобразование внутренней энергии в механическую работу, «отдыхает» в «мертвой зоне» - затяжном такте коленвала. А когда поршень с коленвалом начнут двигаться «быстро», то есть совершать скоростной такт, продукты сгорания остынут, отдав большую долю энергии стенкам цилиндра, который в этот момент омывался водой. Кроме того, во время получения энергии во втором цилиндре двигателя (см. фиг.5) в результате процесса сжатия, а потом процесса сгорания топливовоздушной смеси образуется механическая энергия, которая с силой F - давит на шейку кривошипа коленвала второго цилиндра с другой стороны.According to experimental data, the working cycle in the internal combustion engine proceeds most efficiently when reaching the maximum parameters: pressure and temperature of the gases of combustion products in the engine cylinder. Obviously, at this moment it is necessary to carry out the process of converting internal energy into mechanical work as quickly as possible. However, if you look at the diagram of Fig. 4, it will become clear that at the moment when the combustion products have high parameters, the piston-mechanism that converts internal energy into mechanical work “rests” in the “dead zone” - a prolonged crankshaft cycle. And when the piston with the crankshaft starts to move “quickly”, that is, to make a high-speed stroke, the combustion products cool down, giving a large fraction of the energy to the walls of the cylinder, which at that moment was washed with water. In addition, during the generation of energy in the second cylinder of the engine (see Fig. 5) as a result of the compression process, and then the process of combustion of the air-fuel mixture, mechanical energy is generated, which with force F - presses on the crankshaft neck of the second cylinder on the other hand.

Напротив, процесс преобразования внутренней энергии в механическую работу, который совершается в первом цилиндре в этот момент, с силой F2 направлен на шейку кривошипа первого коленвала, но только с противоположной стороны верхней мертвой точки коленвала. Двигателисты знают, что эффективная мощность (Ne) двигателя возрастает с увеличением частоты вращения коленвала. Это объясняется, прежде всего, тем, что при быстром сжатии топливовоздушной смеси она рационально сгорает, образуя при этом больше энергии.On the contrary, the process of converting internal energy into mechanical work, which takes place in the first cylinder at this moment, is directed to the neck of the crank of the first crankshaft with the force F2, but only from the opposite side of the crankshaft top dead center. Engineers know that the effective power (Ne) of an engine increases with increasing crankshaft speed. This is due, first of all, to the fact that when the air-fuel mixture is rapidly compressed, it burns rationally, thus generating more energy.

Однако с увеличением частоты вращения резко уменьшается время, отведенное на протекание вспомогательных (затяжных) процессов. Это вызывает сжатие диаграммы (см. фиг.6 и 7). Из этого следует, что при увеличении частоты вращения значение эффективной мощности возросло незначительно, а вот коэффициент наполнения цилиндра (ηV) уменьшился сильно.However, with an increase in the rotational speed, the time allotted for the course of auxiliary (protracted) processes decreases sharply. This causes the compression of the chart (see Fig.6 and 7). From this it follows that with an increase in the rotational speed, the value of the effective power increased slightly, but the filling factor of the cylinder (η V ) decreased significantly.

Кроме того, возросли потери энергии на работу ДВС в режиме компрессора высокого давления (процесс сжатия продуктов сгорания и разрежения). Вместе с этим появились резонансные явления во всасывающем и выпускном трактах.In addition, increased energy losses for ICE operation in the high-pressure compressor mode (compression process of combustion products and rarefaction). Along with this, resonant phenomena appeared in the suction and exhaust tracts.

Вот поэтому газы и топливовоздушная смесь (или воздух), двигаясь с большой скоростью в трубопроводах, создают сильные звуки при этом.That is why gases and air-fuel mixture (or air), moving at high speed in pipelines, create strong sounds at the same time.

В настоящее время двигателисты классифицируют мощность ДВС транспортных средств по объему (V) или диаметру (Д) цилиндра. Они считают, что это единственный основной параметр, определяющий мощность двигателя. Это заблуждение породило массу существенных недостатков, а вернее, парадоксов. Так, при создании судовых ДВС диаметры цилиндров возросли до астрономических размеров (более 1 метра). Очевидно поэтому на флоте появились ДВС - «великаны». Цилиндры таких двигателей работают поочередно, т.е. в одноцилиндровом режиме. Это значит, что общая мощность такого ДВС огромная, а используется для работы режим с наименьшей мощностью. Вот почему коэффициент полезного действия (КПД) современных ДВС транспортных средств ниже КПД паровоза, умершего около века назад.At present, engine operators classify the power of ICE vehicles by volume (V) or diameter (D) of the cylinder. They believe that this is the only main parameter that determines the power of the engine. This misconception gave rise to a lot of significant flaws, or rather paradoxes. So, when creating marine ICEs, cylinder diameters increased to astronomical sizes (more than 1 meter). Obviously, this is why ICE - “giants” appeared on the fleet. The cylinders of such engines operate alternately, i.e. in single cylinder mode. This means that the total power of such an internal combustion engine is huge, and the mode with the lowest power is used for operation. That is why the coefficient of performance (COP) of modern ICE vehicles is lower than the efficiency of a steam engine that died about a century ago.

В устройстве для реализации способа повышения эффективности работы поршневого двигателя внутреннего сгорания использованы принципиальные электрические схемы, которые были созданы на основе известных законов природы более века назад и используются энергетиками и железнодорожниками.In the device for implementing the method of increasing the efficiency of a reciprocating internal combustion engine, circuit diagrams are used that were created on the basis of well-known laws of nature more than a century ago and are used by power engineers and railway workers.

Судите сами. Например, если нам нужно будет получить большую эффективную мощность в многоцилиндровом двигателе, водитель транспортного средства путем одного лишь выключателя с пульта управления сможет заставить все рабочие (входящие в состав многоцилиндрового ДВС) цилиндры работать таким образом, чтобы в разных цилиндрах одни и те же процессы совершались одновременно. Это позволит получить общую цилиндровую эффективную мощность (Ne) двигателя путем сложения цилиндровых мощностей цилиндров, входящих в состав многоцилиндрового двигателя. Результат этой операции можно будет увидеть на фиг.8 и 9.Judge for yourself. For example, if we need to obtain a large effective power in a multi-cylinder engine, the driver of the vehicle using only a switch from the control panel will be able to make all the working (included in the multi-cylinder internal combustion engine) cylinders work in such a way that the same processes occur in different cylinders at the same time. This will allow you to get the total cylinder effective power (Ne) of the engine by adding the cylinder powers of the cylinders that make up the multi-cylinder engine. The result of this operation can be seen in Figs. 8 and 9.

Очевидно, все цилиндры многоцилиндрового ДВС при таком режиме будут работать синхронно (одновременно) по аналогии одноцилиндрового двигателя. Естественно, при таком режиме все цилиндры смогут работать на высоких скоростях (современные одноцилиндровые двигатели развивают до 30000 об/мин) и выдавать наибольшую мощность. Это позволит отказаться от больших цилиндров в многоцилиндровых ДВС благодаря повышению коэффициента загруженности, а также повышению основных технических параметров устройства для реализации способа.Obviously, all cylinders of a multi-cylinder internal combustion engine in this mode will work synchronously (simultaneously) by analogy with a single-cylinder engine. Naturally, in this mode, all cylinders will be able to work at high speeds (modern single-cylinder engines develop up to 30,000 rpm) and give out the greatest power. This will make it possible to abandon large cylinders in multi-cylinder internal combustion engines due to an increase in the load factor, as well as an increase in the main technical parameters of the device for implementing the method.

Если нам не нужна будет большая эффективная мощность, достаточно будет переключить полукольца-датчики на управляющем барабане таким образом, чтобы в разных цилиндрах одноименные процессы совершались поочередно. Результат этой операции можно увидеть на фиг.10 и 11.If we do not need a large effective power, it will be enough to switch the half-rings on the control drum so that the processes of the same name in different cylinders are performed alternately. The result of this operation can be seen in figures 10 and 11.

Очевидно, при последовательной работе цилиндров многоцилиндрового ДВС эффективная мощность будет наименьшая. Это объясняется тем, что все цилиндры при таком режиме будут работать поочередно. Кроме того, при таком режиме нельзя развивать большие обороты потому, что частота повторения циклов приведет к снижению коэффициента наполнения (см. фиг.6) и другим негативным эффектам. Вместе с этим, при таком режиме использовать большое количество цилиндров нельзя. Результат этого утверждения можно увидеть на фиг.11. Если рабочие цилиндры многоцилиндрового двигателя соединить таким образом, чтобы в разных цилиндрах многоцилиндрового двигателя одноименные процессы совершались группами. Это позволит получить эффективную мощность двигателя в промежутке от мощности, полученной при синхронной работе цилиндров, до мощности поочередного рабочего режима. Результат этого режима можно увидеть на фиг.12 и 13.Obviously, with sequential operation of the cylinders of a multi-cylinder internal combustion engine, the effective power will be the smallest. This is due to the fact that all cylinders in this mode will work alternately. In addition, in this mode, it is impossible to develop large revolutions because the frequency of repetition of the cycles will lead to a decrease in the fill factor (see Fig.6) and other negative effects. At the same time, in this mode, a large number of cylinders cannot be used. The result of this statement can be seen in FIG. If the working cylinders of a multi-cylinder engine are connected in such a way that in different cylinders of a multi-cylinder engine the processes of the same name are performed in groups. This will make it possible to obtain effective engine power in the range from the power obtained during the synchronous operation of the cylinders to the power of the alternate operating mode. The result of this mode can be seen in FIGS. 12 and 13.

Все эти операции можно будет осуществить при работающем двигателе с помощью автоматической системы управления (АСУ). Вместе с тем, в устройстве для реализации способа с электрическим управлением исчезнут сложнейшие «надстройки»: кривошипно-шатунный механизм с коленвалом; коробки передач; полуавтоматы; автоматы; мощная система охлаждения будет заменена обыкновенным вентилятором. Исчезнут резонансные явления в трубопроводах, поэтому глушители шумов также станут не нужны.All these operations can be carried out with the engine running using an automatic control system (ACS). At the same time, in the device for implementing the method with electric control, the most complicated "superstructures" will disappear: a crank mechanism with a crankshaft; gearboxes; semiautomatic devices; automatic machines; powerful cooling system will be replaced by an ordinary fan. Resonance phenomena in pipelines will disappear, therefore noise mufflers will also become unnecessary.

Благодаря вышеизложенным преимуществам устройства для реализации предлагаемого способа повышения эффективности работы поршневого двигателя внутреннего сгорания будут иметь большую агрегатную мощность по сравнению с современными ДВС (при меньших размерах), которую при этом можно будет неограниченно увеличивать, удовлетворяя растущие потребности использования двигателей для решения многочисленных научных и технических проблем, а также в обороне страны.Due to the above advantages, devices for implementing the proposed method for increasing the efficiency of a reciprocating internal combustion engine will have greater aggregate power compared to modern internal combustion engines (with smaller sizes), which can be increased unlimitedly, meeting the growing needs of using engines to solve numerous scientific and technical problems, as well as in the defense of the country.

Claims (1)

Способ повышения эффективности работы поршневого двигателя внутреннего сгорания путем обеспечения неподвижного положения и возвратно-поступательного движения поршня, связанного с валом нагрузки, в результате чего в цилиндре двигателя происходят процессы впуска, сжатия, сгорания, рабочего такта и выпуска газов продуктов сгорания, при этом управляющий вал вращает сельсин-приемник, а при объединении одноцилиндровых двигателей в многоцилиндровый двигатель управляющие валы отдельных цилиндров соединяют с помощью сельсинов-датчиков таким образом, что одни и те же процессы в цилиндрах многоцилиндрового двигателя осуществляют либо поочередно, либо одновременно, либо группами, отличающийся тем, что неподвижное положение и возвратно-поступательное движение поршень совершает при помощи подпружиненного коромысла, один конец которого связан с валом нагрузки, а другой его конец может фиксироваться на одном из зубьев зубчатой собачки, управляющий вал выполняют в виде барабана, на котором вращают полукольца-датчики, вокруг барабана установлены в веерном порядке электроприемники, а соединение одноцилиндровых двигателей в многоцилиндровый с поочередными, либо одновременными, либо группами одноименными рабочими процессами в разных цилиндрах осуществляют при помощи полуколец-датчиков с электроприемниками и автоматической системы управления.A method of increasing the efficiency of a reciprocating internal combustion engine by providing a fixed position and reciprocating motion of the piston associated with the load shaft, as a result of which the processes of intake, compression, combustion, working cycle and exhaust of gases of combustion products occur in the engine cylinder, while the control shaft rotates the selsyn receiver, and when combining single-cylinder engines into a multi-cylinder engine, the control shafts of the individual cylinders are connected using selsyn sensors so It means that the same processes in the cylinders of a multi-cylinder engine are carried out either alternately, or simultaneously, or in groups, characterized in that the piston makes a stationary position and reciprocating movement using a spring-loaded rocker arm, one end of which is connected to the load shaft, and its other end can be fixed on one of the teeth of the gear dog, the control shaft is made in the form of a drum, on which the half-rings are rotated, around the drum are installed in fan order iki, and the connection of single-cylinder engines into multi-cylinder with alternating, either simultaneous or in groups of the same working processes in different cylinders is carried out using half-rings with electric receivers and an automatic control system.
RU2007105655/06A 2007-02-14 2007-02-14 Method of increasing internal combustion engine efficiency (pechkin's method) RU2335648C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007105655/06A RU2335648C1 (en) 2007-02-14 2007-02-14 Method of increasing internal combustion engine efficiency (pechkin's method)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007105655/06A RU2335648C1 (en) 2007-02-14 2007-02-14 Method of increasing internal combustion engine efficiency (pechkin's method)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2335648C1 true RU2335648C1 (en) 2008-10-10

Family

ID=39927849

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007105655/06A RU2335648C1 (en) 2007-02-14 2007-02-14 Method of increasing internal combustion engine efficiency (pechkin's method)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2335648C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2756153C1 (en) * 2020-12-25 2021-09-28 Илья Петрович Печкин Method for improving efficiency of reciprocating internal combustion engine
RU2795412C1 (en) * 2022-08-15 2023-05-03 Илья Петрович Печкин Method for improving efficiency of a reciprocating internal combustion engine

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2756153C1 (en) * 2020-12-25 2021-09-28 Илья Петрович Печкин Method for improving efficiency of reciprocating internal combustion engine
RU2795412C1 (en) * 2022-08-15 2023-05-03 Илья Петрович Печкин Method for improving efficiency of a reciprocating internal combustion engine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2012101940A4 (en) Two-stroke air-powered engine assembly
CN102242671A (en) Double-piston opposed engine
CN202628275U (en) Straight shaft driven internal-combustion engine device
CN101709671B (en) Symmetrical rocker type large-torque output engine
CN102661199A (en) Method and device for driving internal combustion engine by straight shaft
CN101666267A (en) Combustion engine
RU2335648C1 (en) Method of increasing internal combustion engine efficiency (pechkin's method)
CN103939205A (en) Automotive range extender based on four-stroke linear internal combustion engines and linear motor
CN1851260A (en) On-board engine using compressed air as power
RU2373410C1 (en) Method to increase piston ice efficiency
CN201531309U (en) Internal combustion engine
RU2438026C1 (en) Device for implementing method of operating efficiency increase of piston-type internal combustion engine
RU2525995C2 (en) Internal combustion engine
RU2688601C2 (en) Piston internal combustion engine operation efficiency increasing method
RU112537U1 (en) ELECTRIC AC GENERATOR
CN108868943A (en) Using two or the four stroke switching method of engine of the full changeable air valve of electromagnetism
RU2298679C1 (en) Device for increasing efficiency of internal combustion piston engine
RU2228452C2 (en) Method to increase efficiency of operation of control shaft of internal combustion piston engine
CN2193431Y (en) Engine without crankshaft connecting rod
RU2258819C2 (en) Method to increase efficiency of operation of internal combustion piston engine
RU2795412C1 (en) Method for improving efficiency of a reciprocating internal combustion engine
RU2524577C1 (en) Generator plant
CN104879212A (en) Double-piton four-stroke internal combustion engine
RU2009106888A (en) LINEAR ELECTROHYDRODYNAMIC INTERNAL COMBUSTION ENGINE KUSHCHENKO V.A.
CN104747287A (en) Double-power engine